光谱数据处理流程解析

渤海SVC 光谱数据处理

2009.9.9

一．基本原理

水体遥感反射率的计算公式为：

/(0)rs w d R L E +=

其中，水面入射辐照度比(0)d E +又为：

(0)*/d p p E L πρ+=

p L 为标准板的反射信号；

p ρ为标准板的反射率。

而水面以上水体信号组成可表示为公式：

*u w f sky wc g L L L L L ρ=+++

其中：u L 代表传感器接收到的总信号；

w L 是进入水体的光被水体散射回来后进入传感器的离水辐射率，是我们需要得到的量。

f ρ为菲涅尔反射系数，平静水面可取r=0.022,在5m/s 左右风速的情况下, r 可取0.025, 10m/s 左右风速的情况下, 取0.026—0.028（唐军武，2004）。

sky L 是天空光信号，通过实地测量得到；

wc L 是来自水面白帽的信号、g L 是来自太阳耀斑的信号。这两部分信号不携带任何水体信息，在测量过程中通过采用特定的观测几何来避免和去除。

具体可参考《环境遥感模型与应用》

二．处理流程：

1.生成moc 文件：将测量得到的原始光谱XXX.sig 文件通过overlap 处理后得到去除传感器间重复波段影响后的平滑光谱曲线：

①安装运行SVC-HR1024软件，选择tools —SIG file overlap ，在browser 中选择要处理的.sig 文件；

②点击process all files 进行处理，生成的moc 文件自动保存在与.sig 同一个文件夹下面。 数据储存：为每一天新建一个以日期命名的文件夹，根据这一天所测的站点数，建立以相应点号命名的子文件夹以储存各点位测得的光谱数据(包括原始.sig 和生成的_moc.sig 文件)

2.制作.meta 文件：根据原始观测记录在.meta 文件中写入对应的水体测量（No_water_files ）、天空光测量（No_sky_files ）、灰板测量光谱曲线（No_plaq_files ）及灰板反射率的文件储存路径信息，以辅助反射率的计算。

数据储存：新建meta文件夹将制作的各站点meta文件存入其中，各站点meta文件的命名为日期+点号:如061901.meta

3. 计算各站点Rrs：

①在文件夹SVC光谱处理程序--091225-不除积分时间\bin\bin.x86\rrs_s2000.exe路径下启动光谱处理软件：

②导入该站点meta文件：

③参数设置：

根据风速设置菲涅尔系数；

在channel to use当中选择参与计算的光谱曲线:将偏离较大的水体、天空或灰板光谱去除后，可通过show row data命令重新显示查看；

通常在计算前勾选smooth data复选框，以得到平滑后的水体反射率曲线

Lambda range中可以设置窗口中显示的波段区间（通常显示查看350到1500nm的光谱，对最终得到的水体光谱曲线我们尤其关注350-900nm区间内的光谱是否正常）。

设置完成后选择compute Rrs命令计算水体反射率。

4.保存数据：处理好后的结果可点击save as ASCII保存为文本文件，然后将此站点反射率导入到excel表中，注意把相应的列名命名为Rrs_日期点号：如Rrs_061901