基于地物光谱矢量空间的遥感图像大气校正方法研究

摘要

由于大气对电磁波(本文所指为可见光与红外波段的电磁波)的吸收、散射作用，使得星载传感器对地观测时，接收到的电磁辐射能量失真。一般的情况下，在星载传感器所接收到的电磁辐射能量中，来自地物反射辐射能量所占比例在0.45μm和0.85μm波段分别为50％和80％。由此可见，要想提高遥感图像及其后续产品的质量，使之获得更加广泛的应用，消除大气影响，进行遥感图像大气校正势在必行。遥感图像大气校正作为遥感图像预处理的重要一步，从提出至今已经几十年，而且已经开发出了众多模型，取得了很多成就。但是这些模型同时也或多或少都存在这样那样的不足，其校正精度不能完全满足遥感图像的后续研究和应用中对精度的需求。因此，找到一种既能适用于各种复杂条件，又能大幅度提高校正精度的遥感图像大气校正方法是遥感图像大气校正发展前进道路上亟待解决的问题。
　　 本文正是以上述目标为归宿，提出了基于地物光谱矢量空间的大气校正方法。全文共分为四章。第一章，介绍了国内外的研究状况，并做了简要的总结，提出了本文的研究目标，阐述了本文所做研究的现实意义；第二章，首先介绍了地物反射特征的描述方法，然后介绍了大气辐射传输方程，最后详细论述了本文所提出的“基于地物光谱矢量空间的大气校正方法”的理论基础及其求解方法；第三章，秉承前两章所介绍的内容，本文以Landsat7 ETM+图像为实验数据，对ETM+1、2、3波段进行了遥感图像大气校正实验，并与ATCOR2模型所校正的结果进行了对比，经过对比和检验，校正后的图像清晰度增大，视觉效果明显提高，在ETM+1波段，误差小于20％，ETM+2、3波段误差小于10％，并且在校正后的图像中山区与平原等效，纯像元与混合像元等效，同时也可以克服大气的非均匀性。第四章，对本文所开展的实验做了简要的总结，提出了存在的问题并展望未来。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 研究内容

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.2.3 总 结

1.3 研究目标与意义

1.3.1 研究目标

1.3.2 研究意义

第二章 地物光谱矢量空间模型

2.1 地物反射特征的描述

2.1.1 双向反射率分布函数

2.1.2 双向反射率因子

2.1.3 半球反射率

2.2 大气辐射传输方程

2.3 地物光谱矢量空间模型

2.4 F函数的求解

第三章 遥感图像大气校正实验及结果分析

3.1 实验数据

3.2 实 验

3.2.1 遥感图像大气影响初次校正

3.2.2 地物反射率图像残余误差校正

3.3 结果分析

3.3.1 图像视觉效果评价

3.3.2 图像校正精度评价

第四章 结论与展望

参考文献

后 记