第六章 遥感图像辐射处理-1
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
传感器
入瞳处各光谱 带的辐射亮度
大气参 数
大气传输模型
定标场地
39
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点
• 原理
2.然后利用大气辐射传输模型等手段给出 成像光谱仪入瞳处各光谱带的辐射亮度。
关键：大气辐射传输模型 辐射亮度
3.最后确定它与传感器对应输出的数字量 化值的数量关系，求解定标系数并估算定标不 确定性。
(HyperScan成像光谱仪)
影 像 光 谱 响 应 曲 线
6
一、遥感图像辐射校正概述
• 辐射校正
地物光谱特征 光 谱 特 征 重 建
光谱反射率(可见光、近红外)
辐射亮度温度（热红外）
传感器记录值
灰度信息
7
第六章 第1节 遥感图像的辐射定标与校正
一、遥感图像辐射校正概述 二、遥感图像辐射定标原理 三、遥感图像实验室定标 四、遥感图像机上星上定标 五、场地定标 六、其他定标方法
30
四、遥感图像机上星上定标
3.星上定标
• 星上定标又称在轨定标，受制于载荷、能耗空间 等因素制约，光谱定标很少，主要指辐射定标。
• 目的也是确定辐射源与响应值之间的关系 辐射源的选择主要有两种方式
• 星上内定标系统 星载人造辐射源
• 星载太阳定标系统
以太阳为辐射源
31
四、遥感图像机上星上定标
3.星上定标
中国遥感卫星辐射校正场 甘肃省敦煌市郊戈壁滩:可见光波段辐射定标 青海湖水面为场地:红外波段的仪器辐射定标
44
五、场地定标
青海湖位于青藏高原东北部，湖面海拔3194米，周长约365公里， 湖面面积4282平方公里，是我国最大，世界第二的内陆咸水湖
45
五、场地定标
46
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点 • 辐射校正场
17
实验室定标
三、遥感图像实验室定标
2.光谱定标
列
行
波 段
成像光谱仪一次能拍摄成百 上千张照片，每张照片称为一个 波段的影像，每个波段的影像体 现着不同的信息。 影不 像同 灰波 段 度的 不 反同 射波 率长 的
每个波段的影像对应的波长是多少？
18
三、遥感图像实验室定标
2.光谱定标 在确定成像光谱仪增益系数和偏置量之前， 必须通过的光谱定标，获取成像光谱仪每个波段 的中心波长及带宽。 如何确定传感器各波段通道的 中心波长？
场地定标
反映入轨运行的实际情况
12
二、遥感图像辐射定标原理
3. 定标的类型 (b)三种类型定标方式的差异 •入瞳辐射值的获取方式不同
实验室定标
机上星上定标
实验室测得
机上星上测得 根据模型计算得到
场地定标
13
第六章 第1节 遥感图像的辐射定标与校正
一、遥感图像辐射校正概述 二、遥感图像辐射定标原理 三、遥感图像实验室定标 四、遥感图像机上星上定标 五、场地定标 六、其他定标方法
地面光谱测量
农作物
砂土
岩石
树木
不同波长下的地物光谱反射率，是对地物进 行认知和识别的重要依据。
3
一、遥感图像辐射校正概述
•成像光谱仪获取的高光谱影像
列 行 灰度值 波 段 每个像元
光谱响应曲线
波段
4
一、遥感图像辐射校正概述
地 面 实 测 光 谱 曲 线
对比
水稻: 99-15
目 标 的 精 确 分 析
22
三、遥感图像实验室定标
3.辐射定标
(第i通道)
对辐射亮度值L已知的光源进行拍照 从照片上读出灰度值DN
建立方程 将Ai和Bi 解算出来
积分球
思考：一次线性方程包含 两个未知数，需要至少做 几次观测？
23
Βιβλιοθήκη Baidu
三、遥感图像实验室定标
3.辐射定标 例：现有两个已知的辐射源
辐射源1
成像光谱仪
照片显示灰度
8
二、遥感图像辐射定标原理
1.定标的地位与目的
原始数字信号 反 射 光 谱 重 建 主 要 过 程 遥感器校正 传感器入瞳辐射值 大气校正 地表反射辐射值 地形及其它因素校正 地表反射率校正 建立入瞳值与地表反射 率之间的联系 定标:建立灰度值与入瞳 辐射值之间的联系
修正真实反射率值
9
二、遥感图像辐射定标原理
关键词： 定标系数 不确定性
40
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点
• 原理 入瞳处各光谱带的辐射亮度值可由下式计算：
光谱反射率 大气光谱 太阳辐射能 待求 已知
41
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点
• 特点
• 以大面积地表均匀地物作为定标源 • 多通道、动态、大范围定标 • 考虑大气传输环境的影响
但传感器的性能会随着空间环境的变化而变 化，经过搬运、安装和操作等过程，定标参数 会失准，因此机上或星上定标十分必要。 遥感卫星升空后并不 能马上投入观测工作
29
四、遥感图像机上星上定标
2.机上定标
• 机上定标用来经常性的检查飞行中的定标情 况，一般采用内定标方法。
辐射定标源、定标光学系统都在飞行器上。 • 实施过程与实验室定标有类似之处。 • 人造辐射源 • 辐射定标源进入遥感器的路径与地面物体 类似，通过所有光路并且充满仪器孔径。
遥感器星上内定标
灯定标
太阳定标
月亮定标
32
四、遥感图像机上星上定标
3.星上定标
33
四、遥感图像机上星上定标
3.星上定标
34
四、遥感图像机上星上定标
3.星上定标
优点+缺点 优点: 可对一些光学遥感实时定标 不足: 大部分只是部分系统定标; 没有模拟遥感器的成像状态; 星上定标系统也不够稳定。
35
白 板 实 际 光 谱 曲 线
经过定标，成像光 谱仪所获取影像中，白 板的像元响应曲线变为 直线。
影 像 光 谱 响 应 曲 线
白 板 的
定 标 前
定 标 后
26
三、遥感图像实验室定标
4.定标效果 • 真实地面物体（人造草坪）
定 标 前
高光谱影像
人 造 草 坪 影 像 光 谱 响 应 曲 线
定标后，人造 草坪的像元响应曲 线在与真实测量的 光谱曲线一致。
12/27
2. 已知与未知
建 立 起 传 感 器 记 录 值 与 入 瞳 辐 射 值 的 联 系
传感器响应
灰度 已知 已知
大气传输
辐射值 L
传感器 辐射值 L 未知 未知
大气-地表过程 地物光谱特征
从 入 瞳 辐 射 值 中 消 除 大 气 影 响
10
二、遥感图像辐射定标原理
3. 定标的类型
1. 实验室定标 2. 机上和星上定标 3. 场地定标
54
五、场地定标
4.反射基法
• 反射基法原理
太阳入射辐射
灰 度
传感器入瞳处
表观反射率 整体看待
天空 光
透 射
程辐 射 反射能
55
五、场地定标
4.反射基法 入曈处 辐射亮度L 的计算
辐射亮度L = 辐射出射度M
L
E
辐射出射度M 单位面积所出射的辐射通量（W/m2）
表观反射率 * 辐射出射度M 辐射照度E
中国遥感辐射校正场 为了适应卫星定量化遥感技术和遥感资料定量化应 用技术发展的需要，由中国气象局国家卫星气象中心牵 头，国内7个部委的11个单位参加合作，于2000年建成了 “中国遥感卫星辐射校正场”。
47
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点 • 辐射校正场
辐射校正场包括: 敦煌陆面试验场和青海湖水面试验场
650（W/(m2· s)
辐射亮度值
230
460（W/(m2· s)
辐射源2
120
24
三、遥感图像实验室定标
3.辐射定标 利用积分球来测定Li 测定多组 Li 和DNi ， 根据最小二乘法求得：
Li Ai DNi Bi
25
三、遥感图像实验室定标
4.定标效果 • 白板
100%
反 射 率 波长
50%
波长
½ 响应带宽
21
三、遥感图像实验室定标
3.辐射定标 对于每一个已知波长的通道，确定传感器在 该波长下的输入辐射能与输出响应的关系。 即：针对某个波段，确定定标增益系数和定 标偏置量
辐 射 定 标 种 类 • 按照使用要求或目的分类 相对辐射定标和绝对辐射定标 • 按照光谱波段不同分类 反射辐射定标和发射辐射定标
玻曼MR154中近红外傅立叶变换光谱辐射计
OL754 手提式紫外-可見光-近紅外分光辐射仪
50
五、场地定标
2.场地定标的一般技术流程
1.获取空中、地面及大气环境数据
2.计算大气气溶胶参数 3.计算大气中水和臭氧含量
4.采集、分析定标场的地物光谱数据
5.遥感器获取位置及成像时间 6.根据大气传输模型计算相应入瞳辐射值 7.计算定标系数并估计误差
37
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点
• 原理 1. 机载或星载成像光谱仪飞越辐射定标场 地上空时，同步地在定标场地选择若干像元区， 测量成像光谱仪对应的地物的各波段光谱反射 率和大气光谱等参量。
关键：同步 光谱反射率 为什么要同步？ 大气光谱
38
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点
对应输出的量化值
19
三、遥感图像实验室定标
2.光谱定标 在实验室里，突出的优势是什么？
人工创造理想状态
单频性
单色仪 连续性
某一时刻只输出某一已知 波长的辐射能 波长可以连续变化
20
三、遥感图像实验室定标
2.光谱定标 单色仪
按 照 一 定 的 波 长 渐 变
输 入 值
中心 波长
波长
照 射
成像光谱仪某波段通道
响 应 值
定 标 后
真实地面光谱曲线
27
第六章 第1节 遥感图像的辐射定标与校正
一、遥感图像辐射校正概述 二、遥感图像辐射定标原理 三、遥感图像实验室定标 四、遥感图像机上星上定标 五、场地定标 六、其他定标方法
28
四、遥感图像机上星上定标
1. 必要性
在传感器装机、飞行之前，都要对它进行 辐射定标，这样在飞行中成像光谱仪就能进行 地物反射辐射的定量量测。
第六章 第1节 遥感图像的辐射定标与校正
一、遥感图像辐射校正概述 二、遥感图像辐射定标原理 三、遥感图像实验室定标 四、遥感图像机上星上定标 五、场地定标 六、其他定标方法
36
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点 场地定标是指遥感器处于正常运行条 件下，选择辐射定标场地，通过地面同步 测量对遥感器进行定标。
14
三、遥感图像实验室定标
1.定标的关键
建立起传感器各通道记录灰度 值与入瞳辐射值之间的联系。
•多参数严密方程
参数 变量
16
15
三、遥感图像实验室定标
1.定标的关键
建立起传感器各通道记录灰度 值与入瞳辐射值之间的联系。
• 线性方程
(第i通道)
16
三、遥感图像实验室定标
实验室调试
发射
在轨运行
发射前在实验室中进行的定标 光谱定标 辐射定标
第六章 遥感图像的辐射处理
1
遥感图像的辐射定标与校正
2
遥感图像的四则运算
3
遥感图像的融合
第六章 第1节 遥感图像的辐射定标与校正
一、遥感图像辐射校正概述 二、遥感图像辐射定标原理 三、遥感图像实验室定标 四、遥感图像机上星上定标 五、场地定标 六、其他定标方法
2
一、遥感图像辐射校正概述
•各类地物反射光谱曲线
42
五、场地定标
定标场地要求
面积大+地物均匀+有利的大气环境
优点:实现了对遥感器运行状态下与获取地面图象完全相
同条件的绝对校正。
不足:需要测量和计算空中遥感器过顶时的大气环境和地物
反射率。
43
五、场地定标
法国的SPOT、 ERS一1/2分别建立了校准试验 场， 其中SPOT图像定标精度已达97％。
单位面积、单位立体角所出射的辐射通量（W/sr.m2）
56
L * Es cos s / d 2 4.反射基法 Es cos s * 入曈处 辐射亮度L 的计算 L d2 辐射出射度M L L 表观反射率 *
水稻: 武香5021
影 像 光 谱 响 应 曲 线
5
一、遥感图像辐射校正概述
思考：传感器在空中所获取的像元响应曲线，是否 真实的反应了目标在不同波长下的反射率？ • 利用已知目标测试 白 100%
反 射 率 波长
板 实 际 光 谱 曲 线
白板特点：对所有 波长的电磁波的反 射率都相同。
不一致
地面布控了白板的原始高光谱影像
(a)三种类型定标方式的共性 •都是出于同一目的 •在特定情况下都是不可缺少的
11
二、遥感图像辐射定标原理
3. 定标的类型 (b)三种类型定标方式的差异 • 处于不同的阶段 实验室 机上星上 场地定标
原始定标 准确度高 是后续定标的基础 综合性定标，对前两项修正
•所考虑的主要因素不同
实验室定标 机上星上定标
51
五、场地定标
3.场地定标的常用方法 • 反射基法 • 辐照度基法 • 辐亮度基法
52
五、场地定标
53
五、场地定标
4.反射基法 认为卫星传感器所接收到的光谱辐射 是太阳光谱辐射、大气及地面三者相互作 用的总贡献。
具有足够大面积、表面均匀反射比 已知的目标——辐射较正场。
关键：入曈处辐射亮度的计算方法
敦煌陆面试验场又包括三部分： • 敦煌试验场500m×500m中心区 • 敦煌场20km×20Km的大区 • 敦煌场10Km×10Km气象卫星同步观测区
48
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点 • 辐射校正场
自动太阳跟踪辐射计
CIMEL CE317太阳辐射计
49
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点 • 辐射校正场
入瞳处各光谱 带的辐射亮度
大气参 数
大气传输模型
定标场地
39
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点
• 原理
2.然后利用大气辐射传输模型等手段给出 成像光谱仪入瞳处各光谱带的辐射亮度。
关键：大气辐射传输模型 辐射亮度
3.最后确定它与传感器对应输出的数字量 化值的数量关系，求解定标系数并估算定标不 确定性。
(HyperScan成像光谱仪)
影 像 光 谱 响 应 曲 线
6
一、遥感图像辐射校正概述
• 辐射校正
地物光谱特征 光 谱 特 征 重 建
光谱反射率(可见光、近红外)
辐射亮度温度（热红外）
传感器记录值
灰度信息
7
第六章 第1节 遥感图像的辐射定标与校正
一、遥感图像辐射校正概述 二、遥感图像辐射定标原理 三、遥感图像实验室定标 四、遥感图像机上星上定标 五、场地定标 六、其他定标方法
30
四、遥感图像机上星上定标
3.星上定标
• 星上定标又称在轨定标，受制于载荷、能耗空间 等因素制约，光谱定标很少，主要指辐射定标。
• 目的也是确定辐射源与响应值之间的关系 辐射源的选择主要有两种方式
• 星上内定标系统 星载人造辐射源
• 星载太阳定标系统
以太阳为辐射源
31
四、遥感图像机上星上定标
3.星上定标
中国遥感卫星辐射校正场 甘肃省敦煌市郊戈壁滩:可见光波段辐射定标 青海湖水面为场地:红外波段的仪器辐射定标
44
五、场地定标
青海湖位于青藏高原东北部，湖面海拔3194米，周长约365公里， 湖面面积4282平方公里，是我国最大，世界第二的内陆咸水湖
45
五、场地定标
46
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点 • 辐射校正场
17
实验室定标
三、遥感图像实验室定标
2.光谱定标
列
行
波 段
成像光谱仪一次能拍摄成百 上千张照片，每张照片称为一个 波段的影像，每个波段的影像体 现着不同的信息。 影不 像同 灰波 段 度的 不 反同 射波 率长 的
每个波段的影像对应的波长是多少？
18
三、遥感图像实验室定标
2.光谱定标 在确定成像光谱仪增益系数和偏置量之前， 必须通过的光谱定标，获取成像光谱仪每个波段 的中心波长及带宽。 如何确定传感器各波段通道的 中心波长？
场地定标
反映入轨运行的实际情况
12
二、遥感图像辐射定标原理
3. 定标的类型 (b)三种类型定标方式的差异 •入瞳辐射值的获取方式不同
实验室定标
机上星上定标
实验室测得
机上星上测得 根据模型计算得到
场地定标
13
第六章 第1节 遥感图像的辐射定标与校正
一、遥感图像辐射校正概述 二、遥感图像辐射定标原理 三、遥感图像实验室定标 四、遥感图像机上星上定标 五、场地定标 六、其他定标方法
地面光谱测量
农作物
砂土
岩石
树木
不同波长下的地物光谱反射率，是对地物进 行认知和识别的重要依据。
3
一、遥感图像辐射校正概述
•成像光谱仪获取的高光谱影像
列 行 灰度值 波 段 每个像元
光谱响应曲线
波段
4
一、遥感图像辐射校正概述
地 面 实 测 光 谱 曲 线
对比
水稻: 99-15
目 标 的 精 确 分 析
22
三、遥感图像实验室定标
3.辐射定标
(第i通道)
对辐射亮度值L已知的光源进行拍照 从照片上读出灰度值DN
建立方程 将Ai和Bi 解算出来
积分球
思考：一次线性方程包含 两个未知数，需要至少做 几次观测？
23
Βιβλιοθήκη Baidu
三、遥感图像实验室定标
3.辐射定标 例：现有两个已知的辐射源
辐射源1
成像光谱仪
照片显示灰度
8
二、遥感图像辐射定标原理
1.定标的地位与目的
原始数字信号 反 射 光 谱 重 建 主 要 过 程 遥感器校正 传感器入瞳辐射值 大气校正 地表反射辐射值 地形及其它因素校正 地表反射率校正 建立入瞳值与地表反射 率之间的联系 定标:建立灰度值与入瞳 辐射值之间的联系
修正真实反射率值
9
二、遥感图像辐射定标原理
关键词： 定标系数 不确定性
40
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点
• 原理 入瞳处各光谱带的辐射亮度值可由下式计算：
光谱反射率 大气光谱 太阳辐射能 待求 已知
41
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点
• 特点
• 以大面积地表均匀地物作为定标源 • 多通道、动态、大范围定标 • 考虑大气传输环境的影响
但传感器的性能会随着空间环境的变化而变 化，经过搬运、安装和操作等过程，定标参数 会失准，因此机上或星上定标十分必要。 遥感卫星升空后并不 能马上投入观测工作
29
四、遥感图像机上星上定标
2.机上定标
• 机上定标用来经常性的检查飞行中的定标情 况，一般采用内定标方法。
辐射定标源、定标光学系统都在飞行器上。 • 实施过程与实验室定标有类似之处。 • 人造辐射源 • 辐射定标源进入遥感器的路径与地面物体 类似，通过所有光路并且充满仪器孔径。
遥感器星上内定标
灯定标
太阳定标
月亮定标
32
四、遥感图像机上星上定标
3.星上定标
33
四、遥感图像机上星上定标
3.星上定标
34
四、遥感图像机上星上定标
3.星上定标
优点+缺点 优点: 可对一些光学遥感实时定标 不足: 大部分只是部分系统定标; 没有模拟遥感器的成像状态; 星上定标系统也不够稳定。
35
白 板 实 际 光 谱 曲 线
经过定标，成像光 谱仪所获取影像中，白 板的像元响应曲线变为 直线。
影 像 光 谱 响 应 曲 线
白 板 的
定 标 前
定 标 后
26
三、遥感图像实验室定标
4.定标效果 • 真实地面物体（人造草坪）
定 标 前
高光谱影像
人 造 草 坪 影 像 光 谱 响 应 曲 线
定标后，人造 草坪的像元响应曲 线在与真实测量的 光谱曲线一致。
12/27
2. 已知与未知
建 立 起 传 感 器 记 录 值 与 入 瞳 辐 射 值 的 联 系
传感器响应
灰度 已知 已知
大气传输
辐射值 L
传感器 辐射值 L 未知 未知
大气-地表过程 地物光谱特征
从 入 瞳 辐 射 值 中 消 除 大 气 影 响
10
二、遥感图像辐射定标原理
3. 定标的类型
1. 实验室定标 2. 机上和星上定标 3. 场地定标
54
五、场地定标
4.反射基法
• 反射基法原理
太阳入射辐射
灰 度
传感器入瞳处
表观反射率 整体看待
天空 光
透 射
程辐 射 反射能
55
五、场地定标
4.反射基法 入曈处 辐射亮度L 的计算
辐射亮度L = 辐射出射度M
L
E
辐射出射度M 单位面积所出射的辐射通量（W/m2）
表观反射率 * 辐射出射度M 辐射照度E
中国遥感辐射校正场 为了适应卫星定量化遥感技术和遥感资料定量化应 用技术发展的需要，由中国气象局国家卫星气象中心牵 头，国内7个部委的11个单位参加合作，于2000年建成了 “中国遥感卫星辐射校正场”。
47
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点 • 辐射校正场
辐射校正场包括: 敦煌陆面试验场和青海湖水面试验场
650（W/(m2· s)
辐射亮度值
230
460（W/(m2· s)
辐射源2
120
24
三、遥感图像实验室定标
3.辐射定标 利用积分球来测定Li 测定多组 Li 和DNi ， 根据最小二乘法求得：
Li Ai DNi Bi
25
三、遥感图像实验室定标
4.定标效果 • 白板
100%
反 射 率 波长
50%
波长
½ 响应带宽
21
三、遥感图像实验室定标
3.辐射定标 对于每一个已知波长的通道，确定传感器在 该波长下的输入辐射能与输出响应的关系。 即：针对某个波段，确定定标增益系数和定 标偏置量
辐 射 定 标 种 类 • 按照使用要求或目的分类 相对辐射定标和绝对辐射定标 • 按照光谱波段不同分类 反射辐射定标和发射辐射定标
玻曼MR154中近红外傅立叶变换光谱辐射计
OL754 手提式紫外-可見光-近紅外分光辐射仪
50
五、场地定标
2.场地定标的一般技术流程
1.获取空中、地面及大气环境数据
2.计算大气气溶胶参数 3.计算大气中水和臭氧含量
4.采集、分析定标场的地物光谱数据
5.遥感器获取位置及成像时间 6.根据大气传输模型计算相应入瞳辐射值 7.计算定标系数并估计误差
37
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点
• 原理 1. 机载或星载成像光谱仪飞越辐射定标场 地上空时，同步地在定标场地选择若干像元区， 测量成像光谱仪对应的地物的各波段光谱反射 率和大气光谱等参量。
关键：同步 光谱反射率 为什么要同步？ 大气光谱
38
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点
对应输出的量化值
19
三、遥感图像实验室定标
2.光谱定标 在实验室里，突出的优势是什么？
人工创造理想状态
单频性
单色仪 连续性
某一时刻只输出某一已知 波长的辐射能 波长可以连续变化
20
三、遥感图像实验室定标
2.光谱定标 单色仪
按 照 一 定 的 波 长 渐 变
输 入 值
中心 波长
波长
照 射
成像光谱仪某波段通道
响 应 值
定 标 后
真实地面光谱曲线
27
第六章 第1节 遥感图像的辐射定标与校正
一、遥感图像辐射校正概述 二、遥感图像辐射定标原理 三、遥感图像实验室定标 四、遥感图像机上星上定标 五、场地定标 六、其他定标方法
28
四、遥感图像机上星上定标
1. 必要性
在传感器装机、飞行之前，都要对它进行 辐射定标，这样在飞行中成像光谱仪就能进行 地物反射辐射的定量量测。
第六章 第1节 遥感图像的辐射定标与校正
一、遥感图像辐射校正概述 二、遥感图像辐射定标原理 三、遥感图像实验室定标 四、遥感图像机上星上定标 五、场地定标 六、其他定标方法
36
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点 场地定标是指遥感器处于正常运行条 件下，选择辐射定标场地，通过地面同步 测量对遥感器进行定标。
14
三、遥感图像实验室定标
1.定标的关键
建立起传感器各通道记录灰度 值与入瞳辐射值之间的联系。
•多参数严密方程
参数 变量
16
15
三、遥感图像实验室定标
1.定标的关键
建立起传感器各通道记录灰度 值与入瞳辐射值之间的联系。
• 线性方程
(第i通道)
16
三、遥感图像实验室定标
实验室调试
发射
在轨运行
发射前在实验室中进行的定标 光谱定标 辐射定标
第六章 遥感图像的辐射处理
1
遥感图像的辐射定标与校正
2
遥感图像的四则运算
3
遥感图像的融合
第六章 第1节 遥感图像的辐射定标与校正
一、遥感图像辐射校正概述 二、遥感图像辐射定标原理 三、遥感图像实验室定标 四、遥感图像机上星上定标 五、场地定标 六、其他定标方法
2
一、遥感图像辐射校正概述
•各类地物反射光谱曲线
42
五、场地定标
定标场地要求
面积大+地物均匀+有利的大气环境
优点:实现了对遥感器运行状态下与获取地面图象完全相
同条件的绝对校正。
不足:需要测量和计算空中遥感器过顶时的大气环境和地物
反射率。
43
五、场地定标
法国的SPOT、 ERS一1/2分别建立了校准试验 场， 其中SPOT图像定标精度已达97％。
单位面积、单位立体角所出射的辐射通量（W/sr.m2）
56
L * Es cos s / d 2 4.反射基法 Es cos s * 入曈处 辐射亮度L 的计算 L d2 辐射出射度M L L 表观反射率 *
水稻: 武香5021
影 像 光 谱 响 应 曲 线
5
一、遥感图像辐射校正概述
思考：传感器在空中所获取的像元响应曲线，是否 真实的反应了目标在不同波长下的反射率？ • 利用已知目标测试 白 100%
反 射 率 波长
板 实 际 光 谱 曲 线
白板特点：对所有 波长的电磁波的反 射率都相同。
不一致
地面布控了白板的原始高光谱影像
(a)三种类型定标方式的共性 •都是出于同一目的 •在特定情况下都是不可缺少的
11
二、遥感图像辐射定标原理
3. 定标的类型 (b)三种类型定标方式的差异 • 处于不同的阶段 实验室 机上星上 场地定标
原始定标 准确度高 是后续定标的基础 综合性定标，对前两项修正
•所考虑的主要因素不同
实验室定标 机上星上定标
51
五、场地定标
3.场地定标的常用方法 • 反射基法 • 辐照度基法 • 辐亮度基法
52
五、场地定标
53
五、场地定标
4.反射基法 认为卫星传感器所接收到的光谱辐射 是太阳光谱辐射、大气及地面三者相互作 用的总贡献。
具有足够大面积、表面均匀反射比 已知的目标——辐射较正场。
关键：入曈处辐射亮度的计算方法
敦煌陆面试验场又包括三部分： • 敦煌试验场500m×500m中心区 • 敦煌场20km×20Km的大区 • 敦煌场10Km×10Km气象卫星同步观测区
48
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点 • 辐射校正场
自动太阳跟踪辐射计
CIMEL CE317太阳辐射计
49
五、场地定标
1.场地定标的原理与特点 • 辐射校正场