遥感辐射校正处理课件

1、遥感图像辐射校正主要内容遥感辐射畸变分析遥感系统误差校正遥感绝对大气校正遥感相对大气校正遥感辐射畸变分析遥感成像过程基本概念理想遥感图像：如实而毫不歪曲地反映地物的辐射能量分布和几何特征的图像 图像畸变：实际得到的图像都在不同程度上与地物的辐射能量或亮度分布有差异，即存在着畸变和降质，即图像畸变 图像恢复：对一个退化的图像进行处理，使它恢复到原始目标的状态 图像畸变的分类辐射畸变：指遥感传感器在接收来自地物的电磁波辐射能时，电磁波在大气层中传输和传感器测量中受到遥感传感器本身特性、地物光照条件（地形影响和太阳高度角影响）以及大气作用等影响，而导致的遥感传感器测量值与地物实际的光谱辐射率的不一致

2、。 几何畸变：当原始图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时，就产生几何畸变。 遥感图像辐射处理辐射校正：消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出辐射能量中的各种噪声辐射畸变的主要原因传感器本身的性能引起的辐射误差地形影响和光照条件变化引起的辐射误差大气散射和吸收引起的辐射误差遥感系统误差校正遥感传感器系统误差校正传感器定标随机坏像元行或列缺失行或列条纹传感器定标方法：1）分析辐射失真的过程，建立辐射失真模型，利用逆过程校正；2）利用实地测量CCT回归计算滤波处理校准处理CCTCi Di ViVi n bn s(n) bs(n)辐射值校准流程图CCT

3、回归计算 滤波处理 校准处理 CCT随机坏像元的判定和消除 由传感器的噪声或磁带等部件的误码率造成的，其特点是孤立和分散的，往往和周围的亮度值有明显的差别，并且彼此不相关。斑点可以通过将图像像元亮度值同它的邻近像无亮度值进行比较来判定。行列缺失的判定和消除 在扫描图像中出现的与辐射信息无关的线条噪声，其表现为图像上的部分扫描行或线段的亮度值不反映地物的辐射，并与上下的亮度截然不同。条纹的特点是：（1）分布一般不规则，可密可稀，可长可短；（2）亮度值一般趋于极端（或黑或白）；（3）含有这种条纹的图像，其标准差往往显著增大。 列缺失遥感绝对大气校正遥感图像的大气校正地物发射的电磁能量波在经过大气层

4、时，大气对电磁波的吸收和散射对遥感图像的影响，其中主要的影响因素是大气散射大气校正是指大气散射校正，即消除大气散射对辐射失真的影响。包括大气的消光（吸收和辐射）、天空光照射、路径辐射。大气校正适用范围训练数据来自所研究的影像而不是来自其他时间或地点获取的影像，不需要进行大气校正数据未校正会损失影像中提取的生物物理量时需要校正需要将某景影像中提取的生物物理量与另一景不同时向影像中提取的同一生物物理量相比，需要大气校正 绝对大气校正大气校正的影响：大气校正使手持光谱仪实测值与遥感观测值不一致绝对大气校正的目的：将遥感系统记录的亮度值转换为折合表面反射率值方法：基于辐射传输模型的大气校正经验线定标法

5、 常用大气辐射传输模型基于辐射传输模型绝对大气校正 2006年8月16日至8月25日，中国资源卫星应用中心与国家卫星气象中心在中国国家辐射校正场-敦煌场联合开展了CBERS02 CCD和FY2C、FY1D气象卫星绝对辐射定标的同步观测试验。.此次试验共计划进行4次星地同步观测试验，除了8月17日由于天空有云无法进行同步观测外，其余三次试验都获得了成功，分别是8月19日SPOT-4 HRVIR1、8月20日CBERS-02 CCD以及8月23日CBERS-02 CCD与SPOT-4 HRVIR1的绝对辐射定标试验。此次绝对辐射校正试验地面同步观测的参数有大气参量和地面反射率。大气参量的测量仪器为

6、CE317，地面反射率的测量仪器为3台CE313和1台ASD。将卫星和太阳方位参数、大气和气象参数、卫星光谱响应函数和地面反射率参数等输入到辐射传输模型中，就可反演出卫星入瞳处的辐亮度，再利用试验区的卫星同步成像数据，便可获得不同波段的卫星绝对辐射校正系数。 绝对校正示意图经验线校正a) Landsat Thematic Mapper 影像 b) 原始影像像元曲线 c) 校正后像元曲线遥感相对大气校正相对辐射校正归一化单时相遥感影像不同波段间的强度将多时相影像遥感数据各个波段的强度归一化到某一选定的标准影像上直方图最小值去除法回归分析法 用长波数据来校正短波数作法：在不受大气影响的波段（如TM

7、5）和待校正的某一波段图像中，选择由最亮至最暗的一系列目标，将每一目标的两个待比较的波段灰度值提取出来进行回归分析。例如：式中，为TM5波段的亮度均值；为TM1亮度均值；a1,b1计算如下：T1、T5表示TM1与TM5波段灰度值，为TM1波段校正后的灰度值。辐射回归分析图太阳高度角引起的畸变校正是将太阳光线倾斜照射时获取的图像校正为太阳光线垂直照射时获取的图像。太阳的高度角可根据成像时刻的时间、季节和地理位置来确定，即： sin=sin sincos coscost 太阳高度角的校正是通过调整一幅图像内的平均灰度来实现的。多光谱图像上的阴影可以通过图像之间的比值予以消除。比值图像是用同步获取的相同地区的任意两个波段图像相除而得到的新图像。太阳高度角的辐射误差校正太阳光线和地表作用以后再反射到传感器的太阳光的辐射亮度和地面