GF-5卫星高光谱数据大气校正反射率精度评价

反射率是高光谱遥感数据应用的基础,直接关系到高光谱应用效能和质量。目前,对国产GF-5卫星高光谱数据的精确大气校正反射率精度评价方法尚未有全面深入的研究,这严重制约了国产高光谱遥感数据的高质量应用。针对此问题,综合采用6S模型和FLAASH模块,选取了三个实验区的三种典型地物及外业光谱数据,采用三种定量化指标进行大气校正,得出了以下结论:三种地物大气校正反射率与实测反射率曲线特征基本一致,黑土地的大气校正反射率光谱最优,水体由于反射率数值较低,大气校正反射率光谱稍差;可见光近红外波段大气校正效果优于短波红外波段;6S模型大气校正结果略优于FLAASH模块,更适用于GF-5卫星高光谱影像。     

机载AISA Eagle Ⅱ高光谱数据处理——以额济纳旗试验区为例

机载AISA EagleⅡ传感器为"黑河综合遥感联合试验(HiWATER)"额济纳旗试验区提供航空高光谱影像。介绍了高光谱原始数据的辐射定标、几何校正、大气校正等预处理过程。根据研究区地形差异以及数据使用目的的多样性,几何校正中可选择是否加高精度DEM产品,大气校正的选择策略可分为平坦地形无DEM的大气校正和起伏地形添加DEM大气校正。本试验数据采用加载高精度DEM的几何校正和平坦地形大气校正方法,经过预处理后的高光谱数据产品,其地理坐标与高分辨率的CCD影像对比,地理位置信息较为准确;与实测地物光谱对比,影像光谱能较好地体现地物光谱的特性,数据可用作定量遥感进一步的研究。     

结合光谱响应函数的Landsat-8影像大气校正研究

针对受大气吸收与散射影响,遥感器得到的测量值与目标物的真实值间存在误差,给反演地表反射率/反照率和地表温度等关键参数带来较大误差,影响图像分析精度的问题,该文利用Landsat-8的光谱响应函数,对OLI多光谱数据进行大气辐射校正和反射率反演,对校正前后的地物光谱曲线和归一化植被指数(Normalized Difference Vegtation Index,NDVI)的变化进行了对比。研究表明:OLI大气校正后较好地恢复各类地物光谱的典型特征;大气校正后NDVI增幅明显;类似的基于光谱响应函数的FLAASH大气校正方法可以为其他的高级陆地成像仪等传感器校正提供依据。     

基于波谱匹配的Hyperion数据大气校正方法对比研究

遥感影像数据的大气校正是高光谱遥感地空对比、信息提取的前提和关键,如何根据不同数据、不同研究区、不同研究目的选择合适的大气校正方法是高光谱遥感应用研究的重点和难点。针对EO\|1卫星Hyperion高光谱遥感数据特点和研究区地形环境特征,分别选择线性回归经验模型、基于MODTRAN4模型的FLAASH和基于DEM数据的ACORN\|3模型不同大气校正方法对研究区Hyperion数据进行大气校正。从波谱匹配、识别的目的出发,通过计算不同方法校正后影像像元的波谱曲线与实测地面波谱曲线的匹配程度分析不同大气校正方法的校正效果。     

一种基于物理机理的高光谱遥感图像真彩色校正模型

针对高光谱遥感影像由于各波段光谱范围窄,难以获得符合人们视觉效果的真彩色合成影像问题,提出一种基于物理机理的高光谱遥感图像真彩色校正模型。该模型充分利用高光谱影像在红、绿、蓝反射区的所有谱段信息,通过插补波段并进行波段加权积分重建真彩色合成图像,进而结合实测地物反射率光谱,利用辐射传输模拟的方式,构建具备普适性的真彩色校正模型。利用航空高光谱遥感影像进行色彩校正实验的结果表明,所构建的真彩色校正模型能够很好地应用于高光谱遥感影像真彩色校正。     

基于高光谱遥感影像的大气纠正:用AVIRIS数据评价大气纠正模块FLAASH

高光谱遥感影像由于集中了高光谱分辨率和高空间分辨率的优点,在对地观测中具有不可替代的优势。实际应用当中,往往需要从遥感影像获取地物的地表反射率信息,这就要求首先从影像中去除大气的影响,即进行大气纠正及补偿。目前,对遥感影像进行大气纠正的算法有很多,详细介绍了基于遥感影像自身信息的大气纠正模块FLAASH(Fast Line of Sight Atmospheric Analysis f Spectral Hypercubes)所涉及的算法,并利用该模块对AVIRIS航空遥感影像进行了大气纠正, 对不同的结果进行了分析对比,从而对该算法进行了初步的评价。     

基于混合像元分解的高光谱影像柑橘识别方法

为及时准确地监测柑橘种植信息,以江西省会昌县作为研究区,采用EO-1 Hyperion高光谱影像作为数据源,构建了基于混合像元分解的高光谱影像柑橘识别方法。首先,针对EO-1 Hyperion高光谱影像提供了242个波段,光谱范围广的特点,在波段选择、大气校正等预处理的基础上,提取研究区典型地物端元光谱曲线;然后,利用全约束线性光谱混合模型进行混合像元分解,提取出柑橘端元的丰度值,并通过对照高分遥感影像,构建柑橘端元丰度与柑橘实际种植的对应的关系。结果表明:由于典型地物端元提取中不可避免的误差及柑橘冠层覆盖度的差异,柑橘种植的准确识别与其柑橘端元丰度阈值存在对应关系。在经过反复试验的条件下,研究区柑橘端元丰度阈值设定在0.30~0.45范围之内,总精度达到90%以上,能够满足柑橘种植识别要求。     

高分五号高光谱图像自动大气校正方法

高分五号是我国高分辨率对地观测系统重大专项中唯一的高光谱卫星，为有效提高其应用的效能和质量，首先必须对其图像数据进行大气校正。文章提出了一种基于MODTRAN辐射传输模型的高分五号高光谱图像大气校正方法。首先，通过MODTRAN辐射传输模型构建能见度查找表、水汽含量查找表和反射率查找表；其次，分别采用Version 5.2法和大气预处理微分吸收法逐像元反演得到图像能见度和水汽含量；之后，根据反射率查找表逐像元完成高分五号高光谱图像的大气校正，并与FLAASH校正结果进行对比。结果表明，能见度和水汽含量反演效果较好，校正后的光谱曲线与经FLAASH校正的光谱曲线相吻合，3种定量化指标均保持在较高水平，且该方法能够实现高分五号高光谱图像的自动化批量化大气校正，大气校正过程无需其他额外参数，具有一定的应用价值。     

资源一号02D高光谱数据大气校正及应用北大核心CSCD

针对高光谱数据大气校正耗时长和查找表构建不准确等问题,提出基于MODTRAN辐射传输模型实时创建大气校正参数查找表的方法,并应用于水体叶绿素浓度反演。首先,基于高光谱数据实时构建大气校正参数查找表;其次,根据循环迭代反演得到水汽含量和气溶胶光学厚度对查找表插值得到各个波段的大气校正参数,从而完成所有波段数据的大气校正;最后,选择植被、土壤和水体3类典型地物精度分析,并基于反演水体的叶绿素a浓度验证大气校正精度的可靠性。实验结果表明:该方法明显优于6S、FLAASH等大气校正方法;在运行效率上,在多线程并行加速后,运行效率提升了2~4倍;基于水体反射率数据反演水体叶绿素a浓度,反演模型预测集验证中ρ为0.804 7,RMSE为1.8。     

HJ-1A高光谱数据预处理方法研究

高光谱遥感数据处理与应用已成为目前遥感应用研究领域的热点和难点之一。介绍了环境与减灾监测预报小卫星中高光谱遥感数据产品命名规则和内容,以及产品数据的主要特点,通过对HSI数据辐射定标、Flaash大气校正和几何精校正等数据预处理方法,得出Flaash大气校正后的HSI数据,提高了高光谱数据的质量,地物光谱曲线更加符合实际情况,为下一步定量遥感研究奠定了基础。     

遥感影像地形与大气校正系统设计与实现

遥感影像地形和大气校正是提高定量化遥感数据处理精度的重要因素。目前的数据处理软件系统集成了一些地形和大气校正算法,但在应用中还存在不能获取重要的地形参数(如阴影因子、天空可视因子等),需提供精准DEM和校正方法基于朗伯体地表假设等问题。为应对遥感专业用户需求,设计并实现了遥感影像地形与大气校正软件系统,用以对影像进行地形辐射校正、获取DEM数据和相关地形参数、地形与大气校正等。介绍了系统的功能模块设计并展示了系统的原型版本,并应用系统中的地形和大气校正方法获取了HJ/CCD影像和Landsat/TM影像的反射率。校正结果表明:该系统中的BRDF模型能够有效消除地形影响。系统的实现可以为遥感科学研究和应用提供支撑。     

光学遥感大气订正总体思路与最新进展

指出光学遥感大气订正是定量遥感亟待解决的问题之一,其订正结果直接取决于大气粒子模式、地表特性假设和大气传输理论的采用及其精度。对多种影响要素进行了全面、详尽的分析和总结,阐述了相关研究的发展历史和现状,介绍了新近提出的直接订正和间接订正法。指出现有大气订正理论方法与实用化阶段还有一定距离,有待进一步发展和完善。最后给出光学遥感大气订正的总体构想。     

遥感数字图像的大气辐射校正应用研究

卫星遥感数字图像成像过程中，由于电磁波受大气作用造成数据质量下降，影响遥感信息的提取及精度。介绍了大气辐射校正的一般原理和PCI软件ATCOR2模块的算法，研究了基于该模块的遥感数字图像大气辐射校正实现方法。根据研究区实际情况，选用1976年美国标准大气乡村气溶胶大气参数，对一景Landsat TM影像进行校正处理。对比处理前后图像和直方图，可知该方法增强了图像清晰度，提高了视觉效果，有利于遥感信息提取和专题解译。     

基于IDL的遥感影像大气与地形校正方法实现

介绍了利用交互式数据语言（Interactive Data Language,IDL）开发TM/ETM遥感影像大气与地形校正模型的详细过程,以2000年4月30日密云ETM影像为例,对大气与地形校正方法的有效性和实用性进行了验证。结果表明,该方法有效地消除了大气与地形影响,提高了地表反射率等地表参数的反演精度和数据质量,为进一步开展定量遥感研究提供了数据质量保障。     

Comparison of atmospheric correction algorithms for TM image in inland waters

In order to extract quantitative water‐leaving information from the Thematic Mapper (TM) image accurately in inland waters, atmospheric correction is a necessary step. Based on former researchers' results, the paper presents two atmospheric correction algorithms based on meteorological data (MD) and on Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Vicarious Calibration (MVC) for TM image in inland waters according to the theory of radiative transfer. Studying Taihu lake, China, in this paper we derived water remote sensing reflectance from a TM image of 26 July 2004 by these two atmospheric correction algorithms and we compare the results with that of dark object subtraction (DOS) and 6S code. The results show that the effect of atmospheric correction based on meteorological data and MODIS Vicarious Calibration is much better than that of DOS and 6S code. Although the MD is more accurate, MVC may be an ideal choice for TM images in inland water because TERRA MODIS images can be acquired easily than collecting meteorological data at the time of satellites passing over.     

卫星遥感影像数据的地形影响校正

地形影响校正是遥感影像辐射校正的主要内容，是获得地表真实反射率的必不可少的一步。本文提出的方法中，将6S大气校正模型与数字高程模型（DEM）结合起来，计算出水平地面上接收到的直接辐射与漫射辐射，并采用一个简单公式将其转化到地形坡面上，从而实现了对地面的辐射能量校正，同时，6S模型对卫片还进行了大气改正，可输出卫片在大气层底部的辐射亮度与反射率；然后将基于坡面的反射率换算到其在水平面上的对应值，即实现了对反射率的地形影响校正。在我们所实施的“滇金丝猴保护项目”的植被研究中，应用本方法对梅里雪山区域的ETM＋影像进行了校正，大大减小了地形对遥感数据的附加影响。     

基于遥感卫星图像的ATCOR2快速大气纠正模型及应用

在卫星遥感成像过程中,由于气溶胶和大气中分子吸收和散射的作用,造成数据质量下降甚至变化,以至于极大地影响着遥感信息的提取和参数反演的精度。越来越多的研究表明:大气纠正将成为遥感理论和应用研究中的重要组成部分,能极大地提高卫星遥感数据在质量和时间系列的完整性。介绍一种适用于空间分布的快速大气纠正模型ATCOR2(A Spatially-Adaptive FastAtmospheric Correction-2),详细介绍模型的算法、模块结构和计算流程,讨论参数文件的结构和意义,并通过一个实例给出ATCOR2模型运行的结果。     

渭河定量遥感水质反演中的大气校正作用研究

以渭河陕西段为研究对象,在获取了渭河陕西段实地监测数据和相应时间段的SPOT-5遥感影像数据基础上采用黑暗像元法(DOS)、大气辐射传输模型法等7种大气校正方法对SPOT-5遥感影像进行大气校正。结合校正后的遥感数据,使用多元线性回归、支持向量机(SVM)、及BP神经网络3种方法对渭河进行定量遥感水质反演。实验结果表明,通过遥感影像对渭河进行定量水质反演是可行的,大气校正在一定程度上提高了定量遥感水质的精度。对于SPOT-5遥感影像的大气校正,采取对遥感数据辐射定标后消除各波段最暗像元的方法可以达到较好的效果。