一種立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣ccd相機(jī)的大氣訂正方法
【專利摘要】一種立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CCD相機(jī)的大氣訂正方法，(1)計(jì)算每個(gè)像元的入瞳處輻射亮度；并確立每個(gè)像元的地表反射率計(jì)算模型；(2)建立不同氣溶膠類型和氣溶膠光學(xué)厚度下的立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CCD相機(jī)每個(gè)波段的反演參數(shù)查找表；(3)依據(jù)Rahman?BRDF模型，建立立體測(cè)繪衛(wèi)星前視、后視CCD相機(jī)與正視CCD相機(jī)地表反射率關(guān)系；并利用地表反射率計(jì)算模型計(jì)算三個(gè)相機(jī)不同氣溶膠類型和光學(xué)厚度下的地表反射率；(4)建立最小化判定函數(shù)，確定函數(shù)的最優(yōu)解，根據(jù)最優(yōu)解確定三線陣CCD相機(jī)的氣溶膠類型和光學(xué)厚度；(5)對(duì)步驟(4)的結(jié)果進(jìn)行修正，獲得三線陣CCD相機(jī)修正后的氣溶膠光學(xué)厚度；(6)利用地表反射率計(jì)算模型計(jì)算得到最終的地表反射率。
【專利說明】
—種立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CCD相機(jī)的大氣訂正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CXD相機(jī)的大氣訂正方法，特別涉及ZY-3立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CXD相機(jī)的大氣訂正方法。

【背景技術(shù)】
[0002]立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CXD采用3臺(tái)線陣CXD(前視相機(jī)、正視相機(jī)、后視相機(jī))在不同時(shí)刻對(duì)同一地物進(jìn)行多角度成像，不僅可以獲得目標(biāo)立體信息，同時(shí)還可以得到多角度的定量化信息，但是要獲得高精度的定量化信息，就必須詳細(xì)考慮大氣對(duì)于成像波段傳輸過程的定量影響，并對(duì)其影響做出準(zhǔn)確的大氣訂正，實(shí)現(xiàn)地物目標(biāo)輻射特性真實(shí)再現(xiàn)，以達(dá)到提高遙感信息質(zhì)量及定量化應(yīng)用水平目的。
[0003]目前國內(nèi)外大氣訂正方面的成果較多，但由于大氣狀況瞬息萬變，當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)氐拇髿鈱?duì)遙感數(shù)據(jù)影響程度和重要性不同，再加上各衛(wèi)星的相機(jī)波段設(shè)置不同，特性不同，研究目的和要求也不同，即使相同地區(qū)，大氣狀況也是復(fù)雜多變的，每景圖像成像時(shí)的大氣狀況也存在明顯差異，因此很難將某種大氣訂正方法直接應(yīng)用于立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CCD相機(jī)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種易于業(yè)務(wù)化運(yùn)行的大氣訂正方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CXD相機(jī)的大氣訂正方法，所述的三線陣CXD相機(jī)包括前視、正視、后視三臺(tái)CXD相機(jī)；步驟如下:
[0006](I)根據(jù)立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CXD相機(jī)的遙感圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算每個(gè)像元的入瞳處輻射亮度；并依據(jù)太陽-大氣-地表-大氣-相機(jī)相互作用的大氣輻射傳輸方程確立每個(gè)像元的地表反射率計(jì)算模型；
[0007](2)依據(jù)步驟(I)中建立的地表反射率計(jì)算模型，設(shè)置氣溶膠類型和氣溶膠的光學(xué)厚度，建立不同氣溶膠類型和氣溶膠光學(xué)厚度下的立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CCD相機(jī)每個(gè)波段的反演參數(shù)查找表；
[0008](3)依據(jù)Rahman BRDF模型，建立立體測(cè)繪衛(wèi)星前視CXD相機(jī)與正視CXD相機(jī)地表反射率關(guān)系，以及后視CCD相機(jī)與正視CCD相機(jī)地表反射率關(guān)系；并利用上述反演參數(shù)查找表、每個(gè)像元入瞳處輻射亮度以及地表反射率計(jì)算模型計(jì)算三個(gè)相機(jī)不同氣溶膠類型和光學(xué)厚度下的地表反射率；
[0009](4)根據(jù)步驟(3)的結(jié)果，建立最小化判定函數(shù)，確定函數(shù)的最優(yōu)解，根據(jù)最優(yōu)解確定三線陣CCD相機(jī)的氣溶膠類型和光學(xué)厚度；
[0010](5)根據(jù)氣溶膠光學(xué)厚度與波長(zhǎng)的關(guān)系對(duì)步驟(4)的結(jié)果進(jìn)行修正，獲得三線陣CCD相機(jī)修正后的氣溶膠光學(xué)厚度；
[0011](6)根據(jù)步驟(4)中確定的氣溶膠類型以及步驟(5)中獲得的氣溶膠光學(xué)厚度，代入上述反演參數(shù)查找表，利用地表反射率計(jì)算模型計(jì)算得到最終的地表反射率。
[0012]所述步驟(1)中每個(gè)像元的地表反射率計(jì)算模型如下:

【權(quán)利要求】
1.一種立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CCD相機(jī)的大氣訂正方法，所述的三線陣CCD相機(jī)包括前視、正視、后視三臺(tái)CCD相機(jī)；其特征在于步驟如下: (1)根據(jù)立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CXD相機(jī)的遙感圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算每個(gè)像元的入瞳處輻射亮度；并依據(jù)太陽-大氣-地表-大氣-相機(jī)相互作用的大氣輻射傳輸方程確立每個(gè)像元的地表反射率計(jì)算模型； (2)依據(jù)步驟(1)中建立的地表反射率計(jì)算模型，設(shè)置氣溶膠類型和氣溶膠的光學(xué)厚度，建立不同氣溶膠類型和氣溶膠光學(xué)厚度下的立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CCD相機(jī)每個(gè)波段的反演參數(shù)查找表； (3)依據(jù)RahmanBRDF模型，建立立體測(cè)繪衛(wèi)星前視CXD相機(jī)與正視CXD相機(jī)地表反射率關(guān)系，以及后視CCD相機(jī)與正視CCD相機(jī)地表反射率關(guān)系；并利用上述反演參數(shù)查找表、每個(gè)像元入瞳處輻射亮度以及地表反射率計(jì)算模型計(jì)算三個(gè)相機(jī)不同氣溶膠類型和光學(xué)厚度下的地表反射率； (4)根據(jù)步驟(3)的結(jié)果，建立最小化判定函數(shù)，確定函數(shù)的最優(yōu)解，根據(jù)最優(yōu)解確定三線陣CCD相機(jī)的氣溶膠類型和光學(xué)厚度； (5)根據(jù)氣溶膠光學(xué)厚度與波長(zhǎng)的關(guān)系對(duì)步驟(4)的結(jié)果進(jìn)行修正，獲得三線陣CCD相機(jī)修正后的氣溶膠光學(xué)厚度； (6)根據(jù)步驟(4)中確定的氣溶膠類型以及步驟(5)中獲得的氣溶膠光學(xué)厚度，代入上述反演參數(shù)查找表，利用地表反射率計(jì)算模型計(jì)算得到最終的地表反射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CXD相機(jī)的大氣訂正方法，其特征在于:所述步驟(1)中每個(gè)像元的地表反射率計(jì)算模型如下:
其中，PrH(iJ)為X相機(jī)第λ波段像元(i，j)處的地表反射率；x = f, n, b代表立體測(cè)繪衛(wèi)星的前視、正視、后視相機(jī)；i，j為每臺(tái)相機(jī)的像元位置；
為X相機(jī)第λ波段像元a，j)處的入瞳處輻射亮度； dn為X相機(jī)第λ波段像元(i, j)處的路徑散射；
τ(θχ3)為太陽到地面方向的大氣漫射散射因子；Τ( θ χ ν)為地面到相機(jī)方向的大氣漫射散射因子；Θ x s為X相機(jī)觀測(cè)時(shí)的太陽天頂角；Ε5,χ,λ為X相機(jī)第λ波段的大氣外太陽光譜輻照度Es ； Sx, λ (i, j)為X相機(jī)第λ波段像元(i，j)處的大氣球面反照率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體測(cè)繪衛(wèi)星三線陣CXD相機(jī)的大氣訂正方法，其特征在于:所述步驟(4)中的最小化判定函數(shù)如下:
其中，,)為利用步驟(3)中的地表反射率關(guān)系以及步驟(3)中計(jì)算的正視CCD相機(jī)不同氣溶膠類型和光學(xué)厚度下的地表反射率，得到的X相機(jī)的地表反射率，X = f，b分別代表立體測(cè)繪衛(wèi)星的前視、后視相機(jī)；
為步驟(3)中計(jì)算的X相機(jī)不同氣溶膠類型和光學(xué)厚度下的地表反射率。
【文檔編號(hào)】G01S7/497GK104133203SQ201410228861
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】韓啟金, 王愛春, 傅俏燕, 閔祥軍, 潘志強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心