第二部分 遥感图像的预处理
实验4 遥感图像的大气校正
一、原理及方法简述
从遥感器所获得的图像的灰度值与目标物的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理量是不一致的,产生的误差称为辐射误差。这是因为遥感器测量值中包含传感器的响应特征和外界环境(大气和太阳辐射等)所引起的失真。为了正确评价目标物的反射及辐射特性,必须消除这些失真。消除图像数据中依附在辐射亮度中的各种失真的过程就是辐射校正。辐射校正是为了尽可能恢复图像的本来面目的,同时会改变图像的色调和色彩。
辐射校正包含了传感器的响应特征误差的校正、大气辐射误差的校正和太阳辐射误差的校正。本实验只涉及大气辐射误差的校正,其他校正可参照相关的文献资料。
消除由大气散射引起的辐射误差的处理过程称为大气校正。大气校正主要有3种方法:①统计学方法。通常在遥感成像的同时,同步获取成像目标的反射率,或通过预先设置已知反射率的目标,把地面实况数据与传感器的输出数据进行回归分析,确定校正量来消除大气的影响。本方法假设地面目标反射率与传感器所获得的信号之间属于线性关系。②辐射传递方程计算法。通过测量大气参数,按理论公式求得大气干扰辐射量。③波段对比法。在特殊条件下,利用某些不受大气影响或影响很小的波段校正其他波段。
统计学方法需要与卫星同步在试验区光谱测量,辐射传递方程计算需要测定数据采集时同步的大气参数,两种方法的费用都很高,在实际工作中,特别是资源遥感分类中常采用波段对比法。为了准确地比较出受大气影响的附加值,图像的灰度值需要转换为反射率。
……