高光譜遙感圖像的反射率轉(zhuǎn)換

高光譜遙感器在飛機或衛(wèi)星上獲取的是地物的輻射能量值，表述如下：

LO（λ）=Lsun(λ) T（λ） R(λ) cos(θ)+Lpath(λ)

其中：LO(λ):入孔輻射能量

Lsun（λ):大氣上層太陽輻射

T（λ):整層大氣傳輸

R(λ）:不考慮地形影響的表觀(視)反射率(ApparentReflectance)

θ:太陽高度角

Lpath(λ):程輻射

經(jīng)驗法(Empirical Methods)和模型法(Model BasedMethods)兩大類：

平場域法(Flat Field）

內(nèi)部平均法（IARR-Intema Average Relative Reflectance)

經(jīng)驗線性法（Empirical Line）

DNb =p（λ）*Ab+Bb

Ab乘積項：反映了大氣傳輸及儀器設(shè)備的放大比；

Bb偏移項：反映了大氣輻射值及儀器的零點偏移。

經(jīng)驗線性法(Empirical Line)

使用更多的地面定標點數(shù)據(jù)可以獲得更好的統(tǒng)計效果。

設(shè)有N類地面定標點的反射率p?(λ),p?(λ),P?(λ),………P(λ),則有一組方程：

DN,=p;(A).Ab+Bn,i=1,2,……n求此方程組的最小二乘解，得：

求出的A,B對不同的波段有不同的值，利用得出的系數(shù)可以求出象元對應(yīng)地物的反射率。

ATREM/ACORN大氣去除程序

(1)在0.4-2.5μm光譜區(qū)間的7種主要作用氣體：

HzO,CO?,O?,N?O,CO,CH?,O,

—大氣中水汽成分隨高度的增加而減少一但是在室間與時間分布上很不均勻；—CO?、N?O、CH、O在對流層內(nèi)基果里是均寫分布的；

—90%的O;分布在距地表25公里以內(nèi)，其余的隨緯度和季節(jié)而變化；

—CO在廣大鄉(xiāng)村地區(qū)也遠沒有水汽那樣變化劇烈。

(2)在1.0-2.5 MA區(qū)M以Q/由氣體是主要影，分子散射(瑞利

散射)隨著波長增加急劇減少，大于1.0μm時，其效應(yīng)可以完全忽略；氣溶膠散射也隨著波長增加而減少，在1.0μm附近，其散射占整個輻射量的大約10%。

(3)基于經(jīng)緯度和觀測時間，確定太陽天頂角；

(4)利用0.94μm和1.1μm水汽吸收波段估算每個圖像像元的水汽含量；

(5)基于以上認識，在原有大氣傳輸模型基礎(chǔ)上，完成無測量數(shù)據(jù)

支持下的大氣校正。

高光譜反射率圖像生成