红外遥感图像仿真系统算法集成软件设计与实现

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1、学校代码：10406分类号：TP391.9学号：130085208015南昌航空大学硕士学位论文（专业学位研究生）红外遥感图像仿真系统算法集成软件设计与实现硕士研究生：陈崇毅导师：聂云峰副教授申请学位级别：硕士学科、专业：电子与通信工程所在单位：信息工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：南昌航空大学TheDesignandImplementationofInfraredRemoteSensingImageSimulationSystemAlgorithmIntegratedSoftwareADissertationSubmittedfortheDegree

2、ofMasterOntheElectronicandCommunicationEngineeringbyChenchongyiUndertheSupervisorofAssociateProf.NieyunfengSchoolofInformationEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2016摘要随着遥感技术的发展，红外谱段遥感器性能不断提高，红外遥感在防灾减灾、军事目标识别与探测、资源普查等领域都得到了更广泛的应用。与此同时，先进的红外遥感器也对遥感卫星总体优化设计提出了更高的要求。

3、与可见光不同，红外谱段目标特性反映了地物的发射辐射特性，不仅与地物的表面热力学特性相关，还与其周围地理环境、大气环境有着密切的联系，因此对红外谱段目标特性的分析也更为复杂。本文研究目标是在地物辐射特性研究、大气传输模型研究以及遥感器模型研究等关键技术攻关的基础上，初步建立一个专业化的热红外遥感数据仿真模拟系统集成架构。在技术上实现基于遥感器设计参数、地球环境背景和大气状况，模拟出一幅真实的图像和任意波段组合的多波段图像，以检验遥感器设计的合理性。本文的主要贡献包括以下几点：（1）面向陆地表面遥感场景仿真分析工作需要，设计并实现包含地表反射率、地表发射率、地表净辐射

4、、表观热惯量、感热通量、潜热通量、地表粗糙度等参数在内的综合、统一、标准的红外地物波谱数据库。（2）设计红外遥感图像仿真系统算法集成软件的体系结构和功能结构，软件实现地表辐射场模拟、大气传输模拟及光学传感器模拟等模型和算法，无缝集成上述模型和算法，实现了一个界面统一、操作简便及运行高效的红外遥感图像仿真系统算法集成软件实物。热红外遥感成像系统的设计和性能评价离不开计算机仿真技术的支撑，本文研制的红外遥感图像仿真系统算法集成软件，有助于卫星总体在设计阶段进行需求分析、任务分析工作；结合全链路成像仿真系统，为深入进行红外遥感图像质量评价提供有力工具。关键词：热红外遥感

5、，辐射场景模拟，计算机仿真，图像模拟IAbstractWiththedevelopmentofremotesensingtechnology,theperformanceofinfraredspectralremotesensorhasbeencontinuouslyimproving.Infraredremotesensinghasbeenwidelyusedintheareaofdisasterpreventionandmitigation,militarytargetidentificationanddetection,resourcesurvey.Atth

6、esametime,higherrequirementsofremotesensingsatellitessystemoptimizationdesignhavebeenputforwardaimatadvancedinfraredremotesensor.Unlikevisiblelight,infraredspectralcharacteristicsofthefeaturesreflecttheemissionradiationcharacteristicsofthefeatures.Infraredspectralcharacteristicsofthef

7、eaturesisnotonlyrelatedtosurfacethermodynamicpropertiesofthefeatures,butalsocloselyrelatedtothesurroundinggeographicalenvironment,atmosphericenvironmentofthefeatures.Therefore,theanalysisofinfraredspectralcharacteristicsofthefeatureswouldbealittlemorecomplex.Theaimofthispaperisestabli

8、shing