遥感图像辐射处理ppt课件.ppt

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1、遥感图像辐射处理1主要内容遥感图像的辐射误差处理遥感图像增强多光谱图像运算遥感信息复合2一.遥感图像的辐射误差处理辐射误差传感器输出的电磁波能量与目标本身辐射的能量之差。引起辐射误差的原因传感器本身的性能地形影响和光照条件的变化大气的散射和吸收遥感图像的辐射处理------定量遥感的基础传感器辐射定标辐射校正3定量遥感概念遥感技术发展的现状：一方面仍有大量遥感数据未被利用；一方面所需求的有效信息又十分匮乏。原因：遥感本身的原因；遥感应用研究中的对一些基本理论问题尚缺乏深入的研究。随着遥感科学的发展、遥感应用的深入，定量遥感的必要性日益明显；而且，大量多角度遥感数据的问世，

2、又使定量反演成为可能。定量遥感：指从对地观测电磁波信号中定量提取地表参数的技术和方法，区别于仅靠经验判读定性识别地物的方法。45若传感器各个探测器工作不正常或定标不准，传感器系统本身就会引入辐射误差。辐射定标：是对传感器的探测值进行标定，用以确定传感器入口处的准确辐射值。(一)传感器辐射定标6绝对定标建立传感器测量的数字信号(DN)与对应的辐射能量之间的数量关系。绝对定标在卫星发射前后都要进行。相对定标得出目标中某一点的辐射亮度与其他点的相对值。又称为传感器探测元件归一化，是为了校正传感器中各个探测元件响应度差异而对卫星传感器测量到的原始亮度值进行归一化的一种处理过程。7

3、(二)辐射校正（大气校正）在遥感系统工作正常的情况下，由于大气衰减和地形衰减的原因，获取的数据仍然带有辐射误差。大气校正就是消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声。8实践中是否进行大气校正，取决于：问题本身可以得到的遥感数据的类型获取的历史与当前实测大气信息的数量从遥感数据中提取生物物理信息所要求的精度不需要进行大气校正的原则：训练数据来自所研究的影像，而不是来自从其他时间或地点获取的影像。必须进行大气校正的情况：提取生物物理变量时，如数据未经校正，就可能丢失这些重要成分的反射率的微小差别信息；如需要将某影像中提取的生物物理量与另一景不同时相影

4、像中提取的同一生物物理量相比较，就必须进行大气校正。大气校正的类型绝对大气校正：目的是将遥感系统记录的亮度值转换为折合表面反射率值，使之能与地球上其他地区获取的折合表面反射率值进行比较和结合使用。相对大气校正：绝对大气校正需要提供传感器光谱剖面和同步的大气属性；但对于大多数的卫星影像，这些信息是难于获取的，因而无法实现表面反射率的精确提取。因此，发展了相对大气校正技术。10绝对大气校正采用模式大气来校正遥感数据：即根据一年中的时间、研究区域的高程和经纬度来计算假想的大气条件；之后根据大气条件将遥感影像上的像元亮度值转化为表面反射率值。该方法适用于当大气衰减与遥感获取的地面

5、信号相比较小时的情况。结合遥感数据获取的大气实测值，采用模式大气的效果更好。111、基于辐射传输模型的大气校正辐射传输模型MODTRAN模型6S模型…用于估计研究区内特定时间（天）的路径辐射。14ACORN——AtomosphericCORrectionNow（MODTRAN4模型）ATREM——theAtmosphericREMoval（6S模型）FLAASH——FastLine-of-sightAtmosphericAnalysisofSpectralHypercubes（MODTRAN4+模型）ATCOR——theATmosphericCORrection（MODT

6、RAN4+模型）大气校正模块：15基于辐射传输模型进行大气校正需要的参数：影像中心的经纬度影像获取的日期、时间影像获取的高度影像对应地区的平均高大气模型（如mid-latitudesummer,mid-latitudewinter,tropical)影像辐射率数据（即经过辐射定标，单位）波段中心波长、波段半径大气能见度上述参数被输入所选的大气模型，用于计算遥感影像收集时的大气吸收、散射等特性值；之后这些大气特性值被用于将传感器接受的能量值反算为表面反射率值。16例如：ACORN大气校正方法MODTRAN4辐射传输模型反射率计算17182、简化的理论计算可见光和近红外波段，

7、求反射率（主要目的是对大气气溶胶含量、大气吸收和大气散射特性等进行描述和求解）传感器入口处的辐射亮度：地面反射率对热红外波段，求出地物的辐射亮度后，以普朗克公式求地物温度19从图像数据本身出发，很少需要其他辅助数据，基本属于归一化范畴。内部平均法：假定整幅图像的平均光谱基本代表了大气影响下的太阳光谱信息，把图像DN值与整幅图像的平均辐射光谱值相除，即得到相对反射率。该法要求地物具有多种类型，整幅图像的均值光谱曲线没有明显的强吸收特征。平场域法：在图像中找一块亮度高、光谱响应变化小和地形起伏小的区域，利用该区域的平均光谱值来模拟