大气对遥感卫星图像品质的影响分析
大气和环境对遥感的影响
结论
1. 太阳辐射衰减的原因是什么？ 2. 在可见光和近红外波段，大气最主要的散
射作用是什么？
3. 无云的晴天，天空为什么呈现蓝色？
4. 朝霞和夕阳为什么都偏橘红色？
5. 微波为什么具有极强的穿透云层的作用？ 6. 为什么在选择遥感工作波段时，要考虑大
气层的散射和吸收作用？
五、环境对地物光谱特性的影响
1. 地物的物理性状 2. 光源的辐射强度：纬度与海拔高度 3. 季节：太阳高度不同 4. 探测时间：时间不同，反射率不同。
5. 气象条件
▪ Rayleigh scatter is one of the principal causes of haze in imagery. Visually haze diminishes the crispness or contrast of an image.
Relationship between path length of EM radiation and the level of atmospheric scatter
▪ This normally involves absorption of energy at a given wavelength.
▪ The most efficient absorbers of solar radiation in this regard are:
– Water Vapour – Carbon Dioxide – Ozone
大气和环境对遥感的影响
• 大气的成分和结构 • 大气对太阳辐射的影响 • 大气窗口 • 环境对地物光谱特性的影响
一、大气的成分
• 大气的传输特性：大气对电磁波的吸收、散射 和透射的特性。这种特性与波长和大气的成分 有关。
大气和环境对遥感的影响
大气和环境对遥感的影响遥感是利用在空间上获取的电磁辐射信息来研究地球表层特征及其变化的一种科学方法。
然而，大气和环境的影响对遥感数据的获取和解释都有着重要的影响。
首先，大气层对遥感数据的影响主要体现在遥感辐射的传输过程中。
大气层对不同波长的电磁辐射有着不同的吸收和散射特性。
例如，在可见光和近红外波段中，大气层主要受到散射的影响，造成图像模糊和降低空间分辨率。
而在短波红外和热红外波段中，大气层的吸收作用较大，使得光谱信息减少，从而影响了定量遥感分析的精度。
其次，大气和环境对遥感数据的获取条件也有一定的限制。
大气中的云层和大气悬浮物会阻碍遥感传感器对地表的观测。
云层会遮挡地表目标，使得遥感数据无法获取到真实的地表信息。
大气悬浮物如烟尘、大气颗粒物等，会散射和吸收电磁辐射，减弱地表辐射的能量，导致观测到的遥感图像亮度降低，影响数据的质量和解释。
此外，大气光学厚度和光学属性也是遥感数据解释的重要因素之一、大气透明度不同会导致地表反射和辐射的量不同，进而影响遥感数据的定量化解释和应用。
光学属性的影响包括大气散射角、大气成像模糊、大气辐射校正等。
这些因素需要通过大气校正和大气模型的建立来消除或减小其对遥感数据解释的影响。
环境因素也会对遥感数据的解释和应用产生重要影响。
地表覆盖类型、地表粗糙度、地表特征等都会对遥感数据的反射和辐射特性造成影响。
例如，在植被覆盖较多的地区，植被的光学特性和结构会对远红外和近红外波段的数据有着较大的影响。
研究也表明，地表的粗糙度会导致遥感数据在微观尺度上产生混合像元，影响定量遥感分析的结果。
总之，大气和环境因素对遥感数据的获取、传输和解释都有着重要的影响。
科研人员在进行遥感数据处理时，需要考虑和消除这些影响，以提高数据的可靠性和准确性，从而更好地应用遥感技术进行地表特征和环境变化的研究。
大气和环境对遥感的影响
1.
2. 3. 4. 5.
遥感原理
三、大气对太阳辐射的影响
• 太阳辐射的衰减过程：30%被云层反射回；17%被
大气吸收；22%被大气散射；31%到达地面。（图2-3）
• 大气的透射率公式：透射率与路程、大气的吸收、
散射有关。
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遥感原理
二、大气的结构
•
大气的垂直分层：对流层、 平流层、中气层、热层和 大气外层。 对流层 ：航空遥感活动 区。遥感侧重研究电磁波 在该层内的传输特性。 平流层：较为微弱。 中气层：温度随高度增加 而递减。 热层：增温层。电离层。 卫星的运行空间。 大气外层：1000公里以外 的星际空间。
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Scattering
Atmospheric scattering is the unpredictable diffusion of radiation by particles in the atmosphere. Three types of scattering can be distinguished, depending on the relationship between the diameter of the scattering particle (a) and the wavelength (a of the radiation (λ). (λ
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遥感原理
四、大气窗口
1、大气窗口：通过大气而较少被反射、吸收或 散射的投射率较高的电磁辐射波段。 • 大气窗口是选择遥感工作波段的重要依据。 • 常见的大气窗口：
大气气溶胶光学厚度对天基光学遥感系统成像品质的影响
大气气溶胶特性对光学遥感系统成像质量 的影响 ， 可 以 用大气光学传递 函数进行研究 ，以分析 大气 气溶胶光学 特性 与大气气溶胶传递 函数 的关 系。本 工作拟 采用 ＭＩ Ｅ散射理 论， 分析大气气溶胶光学厚度影 响下 的大气 消光作 用 ， 建立 大气气溶 胶点 扩散 函数 （ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｐ ｒ ｅ ａ ｄ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｐ Ｓ Ｆ ） 。评价 其对遥感 器成像过程的大气模糊 效应 ， 进而分 析大气气溶胶
道却少之又少 。
随着 国家对 空 间数 据 的强烈 需求及 航 天技 术 的飞速 发 展， 遥感数 据的应用领域不断拓宽 ，光学遥 感卫 星受到 了前 所未有 的发展机遇 。随之而来 ， 对 光学遥感 卫星 数据 的质量 也提 出了更高 的要 求 。过 去 以定性 为 主 的遥感 数 据应 用方
致 图像质量降低主要原因之一是气溶胶混浊介质 引起 的前 向光 散射 。 根据气 溶胶辐射 特性 ， 利用混 浊介质 辐射传 输方程 ， 推导 了包含气溶胶光学特性 的大气 点扩散函数模 型 。 根据此模型 ，定量 化分 析与评价其对光
学 遥感 器成像的大气模糊效应 。 研究发 现气 溶胶 介质除了对遥感器成像 过程 中大气透过率能量衰减影 响外 ， 更 重要 的是 由于散射对成像质量产生退 化作用 ， 大气 气溶胶 光学 厚度 的增加使 得气溶 胶散 射强度 的增 强 ，
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ５ — ２ ９ 。修订 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ７ — ２ ８
感 系统成像 时 ， 大气对遥感器成像图像的模糊效果 强烈依赖
基金项 目： 国家 自 然科 学基金项 目（ ４ １ １ ０ ５ ０ １ ７ ） 资助
大气对可见光波段遥感图像影响因素的分析
与太 阳天顶角 ０ 有关． 在忽略大气损失 的情况下 ， 可近似认为
地 面辐 照 度 Ｅ与ｃｓ 正 比 ． ｏ０成
Ｅ ｅｓ０Ｅ Ｉ ＝ ｏｓ ・ｏ Ｄ （） １
是太阳常数 ， 一个 描述太 阳辐射能流的物理量．是太 阳光 ０ 线入射方 向与天顶方向的夹角． Ｄ是以 日地平均距 离为单位
一
其探测 波段在 ｌ ｍ～ ｍ之间 ； ｍ ｌ 多光谱 遥感 ， 其探测波段在可 见光与红外波段范围之内． 其中， 可见光段是传统航空摄影侦 察和航空摄影测绘 中最常用的工作波段 ． 因感光胶片 的感色 范 围正好在这个波长范围 ， 故可得到具有很 高地 面分辨率 和 判读与地图制图性能的黑 白全色或彩色影像． 因受太 阳光 但 照条件的极大限制 ，加 之红 外摄影和多波段遥 感的相继 出
气 是遥 感 中一 个 重要 的 、 随处 存 在 的 棘 手 因子 ． 太 阳辐 射 透 过 地 球 的大 气 “ 衣 ” 达地 表 ， 到 达 地 表 外 到 在 的 过 程 中部 分波 段 能 量 不 易 通 过 ，而 有 些 波 段 能 量 容 易 通
１ ． ２大气 的主 要成 分
（ ） 洁 大 气 最 主 要 的 成 分 是 为 氮 、 、 约 占 大 气 的 １干 氧 氩
９ ．％， ９ ９ 其他气体 ， 如二氧化碳等总量约 占 ０ ５ ． ％ ０
在 ０３ ０３ ｕ 之 间 ； 见光 遥 感 ， 探 测 波段 在 ０３ ～ ． ｕ ． ． ｍ ～ ８ 可 其 ．８ ０ ６ ｍ ７ 之 间 ； 外 遥 感 ， 探 测 波 段 在 ０７ ～ ４ ｍ 之 间 ； 波 遥 感 ， 红 其 ． １ｕ ６ 微
的太 阳辐射与地表 相互作用或吸收 、 散射和 反射 ， 中地 表 其 反射 能携带地表信息经过大气传播被遥感器接收成像 ， 但此
遥感卫星影像数据在什么情况下需要做大气校正？
北京揽宇方圆信息技术有限公司遥感卫星影像数据在什么情况下需要做大气校正？经常会遇到这样的问题：什么情况需要做大气校正产生？这个问题取决于传感器和应用目标，总的来说，如果要做光谱分析，那么大气校正是必须要做的。
本文对于在什么情况下选择什么样的大气校正方法，给出了一些依据。
大气校正是指传感器最终测得的地面目标的总辐射亮度并不是地表真实反射率的反映，其中包含了由大气吸收，尤其是散射作用造成的辐射量误差。
大气校正就是消除这些由大气影响所造成的辐射误差，反演地物真实的表面反射率的过程。
大气校正处理是去除云和气溶胶等对数据的影响，得到地表真实的反射率的过程，其结果就是地表反射率，可用于光谱特征分析。
与地表反射率这个概念相对应的，还有一个表观反射率。
表观反射率是指大气层顶的反射率，这是辐射定标的结果之一，它是由地表反射率和大气反射率组成的，表观反射率数据经过大气校正后得到地表反射率。
下图是wv3数据，都是0-1区间的反射率，1%线性拉伸显示，左图是表观反射率，右图是地表反射率。
在RGB真彩色合成的显示下，两个图看起来非常相似，但是查看同一个像元在表观反射率图像和地表反射率图像的光谱曲线，发现差异非常明显，地表反射率的植被像元光谱曲线在红边波段（700nm附近）有跟高的反射率，斜率更大，更能反应出健康植被的特点。
这说明做大气校正是非常重要的。
地物分类和变化监测一般来说，做非监督分类或者是变化监测，大气校正不是必须要做的，Chinsu et al.(2015)的研究表明大气校正不会提高土地利用分类的精度。
Song et al.(2011)做了更详细的阐述，如果要做非监督分类或土地利用变化监测，不用做大气校正。
对于使用训练样本的监督分类，当一个时相或区域的训练样本要用于另一个时相或区域时，这种情况下，需要做大气校正，不过用暗像元法就足够了。
如果要用标准光谱库文件作为端元或训练样本，进行光谱分析制图或监督分类，一般是需要做大气校正的，因为光谱库的数据都是地表反射率。
遥感大气效应及其纠正
4 0 0 P(cos)sindd 1
得到瑞利散射的相函数为：
P(cos) 3 (1 cos2 ) 4
上式仅与入射方向与出射方向夹角的余弦有关。
旋转对称，前后对称
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气溶胶消光
气溶胶尺度通常大于光学遥感中入射辐射的波 长或与其相同，此时散射作用只能用米氏(Mie) 散射理论表达。米氏散射同样针对均匀各向同 性的球粒子，且满足远场理论。
实际应用中，任何类型气溶胶都是多种类型粒 子的组合。与光学厚度一样，气溶胶散射相函 数与气溶胶类型密切相关，粒子尺度谱、折射 率等都会对其产生影响，得不到明确的表达式。 因此经常采用半经验公式。
同一种气溶胶类型具有大致一致的光学参数
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一个常用的气溶胶散射相函数公式为HenyeyGreenstein模型。
零次散射近似的成立与否取决于大气状况、波长、天顶角
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在公式
(s,
v,
s
v)
Tg(s,
v)r
a
T(s
)T(v)
1
s Ss
中，特殊气体吸收所构成的透射率Tg(θs,θv)与散 射无关，可以简单表示为与分子吸收光学厚度有
关的比尔定律（只考虑臭氧和水汽）：
大气辐射传输方程大气辐射传输方程77精选ppt课件第一节第一节大气光学特征大气光学特征第二节第二节遥感数据中的大气影响遥感数据中的大气影响第三节第三节遥感大气纠正遥感大气纠正国科大暑期课201320137绪论绪论精选ppt课件10大气效应及其纠正的主要工作大气效应及其纠正的主要工作在地表遥感中大气影响是噪声在地表遥感中大气影响是噪声消除消除大气对遥感影像电磁波特征的影响恢复其大气对遥感影像电磁波特征的影响恢复其在地球表层的本来面目在地球表层的本来面目就成为定量遥就成为定量遥感不可回避的问题感不可回避的问题另一方面由于传感器接收的信号中带有大另一方面由于传感器接收的信号中带有大气的特征信息因此可从中反演我们特殊关气的特征信息因此可从中反演我们特殊关注的一些大气特征参数注的一些大气特征参数依据遥感图像直接或间接获得的大气参数依据遥感图像直接或间接获得的大气参数向上向下的大气遥感向上向下的大气遥感115精选ppt课件11大气成分大气成分compositioncomposition大气中包括大气中包括3类物质
遥感原理大气吸收的应用
遥感原理大气吸收的应用概述在遥感技术中，大气吸收是一个重要的考虑因素。
大气吸收可以影响到遥感图像的质量和解释。
本文将讨论遥感原理中大气吸收的应用。
大气吸收对遥感图像的影响大气中的分子和气体对可见光、红外线以及其他电磁波段具有吸收作用。
这些吸收现象会导致遥感图像中的信息丢失或失真。
因此，为了正确解释和分析遥感图像，必须考虑大气吸收的影响。
以下是大气吸收对不同电磁波段的影响： - 可见光波段：大气吸收对可见光影响较小，因此可见光图像的质量相对较高。
- 红外线波段：在红外线波段，大气吸收较大，因此红外图像中某些细节可能会丢失。
不同红外波段的大气吸收情况不同，需要根据具体情况进行分析。
- 微波波段：大气对微波的吸收较小，微波图像通常相对清晰。
大气吸收的应用虽然大气吸收对遥感图像有负面影响，但在一些应用中，却可以利用大气吸收来获得特定的信息。
以下是大气吸收在遥感中的应用： 1. 大气校正：大气校正是将遥感图像中的大气吸收效应去除，从而恢复原始地物信息的过程。
通过分析大气吸收的特性，可以根据不同波段的反射率差异进行大气校正，得到准确的地物反射率。
2. 大气遥感：大气本身也可以成为遥感的研究对象。
通过分析大气吸收的谱线，可以获取大气中的各种气体浓度信息，从而研究大气成分、气候变化等。
3. 大气纠正：在遥感图像中，大气吸收也会引起云层遮挡和地物边界不清晰等问题。
通过对大气吸收进行估计和纠正，可以提高图像的质量和解释性。
大气吸收的研究方法为了准确分析和应用大气吸收，研究人员采用了多种方法来模拟和测量大气的吸收效应。
以下是一些常见的大气吸收研究方法： - 模型模拟：研究人员通过建立大气吸收模型来模拟不同波段的大气吸收情况。
这些模型通常基于大气成分和光学性质的物理模型。
- 地面观测：地面观测是一种直接测量大气吸收效应的方法。
研究人员通过使用光谱仪等设备在地面上测量大气的光学性质，从而推断出大气吸收的情况。
- 卫星观测：卫星遥感技术可以提供全球范围的大气吸收信息。
大气环境对遥感图像质量影响
大气环境对遥感图像质量影响一、大气环境概述大气环境是地球表面包围的气体层，它对遥感图像的质量有着直接和间接的影响。
大气环境由多种气体组成，包括氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳以及其他微量气体。
这些气体在不同程度上吸收和散射太阳辐射，从而影响遥感传感器接收到的信号。
此外，大气中的气溶胶、云层和雾等也会影响遥感图像的质量和解析度。
大气环境对遥感图像质量的影响主要体现在以下几个方面：1.1 大气吸收大气中的气体分子和气溶胶颗粒会吸收特定波长的电磁波，导致遥感图像在某些波段上信号减弱。
这种吸收效应在红外和紫外波段尤为显著，因为这些波段的辐射更容易被大气中的水汽和臭氧吸收。
1.2 大气散射大气散射是指大气中的分子和颗粒物对电磁波的散射作用。
散射会导致遥感图像上出现模糊和对比度降低的现象，尤其是在可见光和近红外波段。
散射效应与大气中的气溶胶浓度、云层厚度以及相对湿度等因素密切相关。
1.3 大气折射大气折射是由于大气密度随高度变化引起的电磁波路径弯曲现象。
大气折射会影响遥感传感器的几何精度，导致图像上的地物位置发生偏移。
这种偏移在低空遥感和长距离传输中尤为明显。
1.4 云层和雾云层和雾会阻挡或散射太阳辐射，从而降低遥感图像的可见性和质量。
云层的存在使得地表特征难以被遥感传感器捕捉，而雾则会导致图像对比度降低，细节丢失。
二、大气环境对遥感图像质量影响的分析2.1 大气吸收对遥感图像质量的影响大气吸收对遥感图像质量的影响主要表现在特定波段的信号衰减上。
例如，在红外波段，水汽的吸收会导致遥感图像在这一波段的信号显著减弱，影响地表温度的准确测量。
为了减少大气吸收的影响，遥感数据处理中通常会采用大气校正模型来估计和校正吸收效应。
2.2 大气散射对遥感图像质量的影响大气散射会导致遥感图像的对比度降低和细节模糊。
散射效应在图像上表现为背景亮度的增加和目标特征的减弱。
为了改善散射引起的图像退化，可以采用图像增强技术和大气校正算法来提高图像质量。
大气质量监测数据的图像处理与分析
大气质量监测数据的图像处理与分析近年来，人们对于大气质量的关注度越来越高。
随着城市化进程的加速，工业污染、交通污染等问题给大气环境带来了巨大的挑战。
因此，监测大气质量成为了当务之急。
有关机构不断采集大气质量监测数据，但要从这些数据中获取有意义的信息并非易事。
在这个过程中，图像处理和分析技术发挥着重要作用。
图像处理是指对图像进行数字化处理以获得更多信息的过程。
在大气质量监测中，图像处理可以用于对卫星遥感图像、空中监测图像以及地面监测图像进行处理和分析。
图像处理的首要任务是进行图像增强，以提高图像的分辨率和对比度，使得细微的信息能够更加清晰地表现出来。
这样一来，我们可以更准确地监测到雾霾的程度、污染源的位置等关键信息。
图像处理还可以进行特征提取，通过提取图像中的污染物颗粒、颜色、纹理等特征信息，来定量分析大气污染的严重程度。
除了图像处理外，分析大气质量监测数据也是至关重要的一环。
大气质量监测数据一般包括空气中的颗粒物浓度、气体浓度等多维信息。
通过对这些信息的分析，我们可以了解到大气中的主要污染物类型、浓度分布范围、污染程度变化趋势等。
这些信息对于制定减排策略、修订环境政策具有重要价值。
在分析大气质量监测数据的过程中，可以采用一些统计方法来挖掘数据中的规律。
例如，可以计算每天、每月或每年的平均浓度、最高浓度、最低浓度等，从而找出污染物的浓度变化趋势。
此外，还可以利用时间序列分析方法，分析不同时间段内的浓度变化规律，以及不同地区之间的浓度差异。
这些分析结果将为学者、决策者提供有关减排措施、城市规划等方面的参考意见。
除了统计方法，我们还可以利用机器学习等人工智能技术来进行大气质量监测数据的分析。
机器学习技术可以通过对大量数据的学习和分析，建立起模型，从而实现对未知数据的预测和分类。
在大气质量监测中，可以通过机器学习技术来预测未来某个地区的污染物浓度，或者对监测数据进行自动分类，从而提高数据分析的效率和准确性。
卫星遥感数据在大气工程中的应用研究
卫星遥感数据在大气工程中的应用研究随着科技的不断发展，卫星遥感技术逐渐成为大气工程领域中不可或缺的重要工具。
利用卫星遥感数据进行大气环境监测和气象预测，可以为城市规划、环境保护、天气灾害防范等提供强有力的支持。
首先，卫星遥感数据可以帮助大气工程领域进行空气质量监测。
通过卫星遥感技术，可以获取大范围的空气质量信息，包括空气中颗粒物（PM2.5和PM10）的浓度、臭氧浓度等。
这些数据不仅可以及时反映城市空气质量的变化趋势，还可以作为指导政府决策制定控制措施的依据。
例如，在污染物排放源较多的区域，可以通过监测卫星遥感数据，及时发现问题，采取相应的减排措施，提升空气质量。
其次，卫星遥感数据在大气工程领域中也起到了重要的气象预测作用。
卫星遥感数据可以提供全球范围内的大气状况监测，通过跟踪气象卫星观测到的云图、温度、风场等数据，可以进行准确的天气预报。
这对于城市规划、交通运输等领域具有重要意义。
例如，在城市规划中，可以利用卫星遥感数据预测短期和中长期的天气变化，进而合理安排建筑物、高速公路等的布局，提高城市的防灾能力。
此外，卫星遥感数据还可以用于监测大气污染物的扩散和传输过程。
根据卫星遥感数据提供的大气制度、温度等信息，可以模拟大气层的流动规律，进而推测污染物的传输路径和影响范围。
这对于大气污染源的有效治理和环境保护非常重要。
例如，在特定气象条件下，通过卫星遥感数据分析，可以确定大气污染物传输的主要途径，进而采取相应的控制措施，预防和减少环境污染。
此外，卫星遥感数据还可以用于大气层温度和湿度的监测。
大气温度和湿度是天气变化的重要因素，对于天气预报以及气候变化研究具有重要作用。
通过卫星遥感数据提供的温度和湿度信息，可以更加准确地预测降雨、气温变化等天气现象，提高天气预报的准确性。
卫星遥感数据在大气工程中的应用研究，尽管有其优势，但也面临一些挑战。
例如，由于大气环境的复杂性，卫星遥感数据仅仅是提供了观测点的信息，无法提供详细的数据分布和精确的数值。
航空航天中基于卫星遥感的地球大气变化研究
航空航天中基于卫星遥感的地球大气变化研究航空航天在地球大气变化的研究中发挥着重要的作用，其中卫星遥感成为一种非常有力的工具。
卫星遥感通过搭载在卫星上的传感器，可以获取地球大气的各项参数数据，如气温、气压、湿度、云量、风速、臭氧含量等，从而帮助科学家们深入理解和研究地球大气的变化。
卫星遥感在地球大气变化研究中的应用非常广泛。
首先，卫星遥感可以提供全球范围的气象数据，这对于全球气候研究和天气预报具有重要意义。
通过对卫星遥感数据的分析和处理，科学家们可以研究全球气候系统的变化规律，预测和评估未来气候变化的趋势，以及制定相应的应对措施。
其次，卫星遥感可以帮助科学家们研究地球大气中的污染物和温室气体的分布和变化。
通过对卫星遥感数据的解析，可以得到地球大气中各种污染物和温室气体的浓度分布图，帮助科学家们了解不同地区的污染状况和温室气体的排放情况，从而为环境保护和气候变化应对提供科学依据。
此外，卫星遥感还可以用于监测和预警自然灾害，如风暴、台风、龙卷风、地震等。
通过对卫星遥感数据的分析，可以实时监测各种自然灾害的发生和发展趋势，及时预警和采取相应应对措施，从而减少灾害对人类和社会的影响。
另外，卫星遥感可以帮助科学家们研究地球大气中的气候异常事件，如厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等。
通过对卫星遥感数据的分析，可以观测到全球各地温度、降水等气候指标的异常变化，从而推测出是否存在气候异常事件，并对其原因和影响进行深入研究。
综上所述，卫星遥感在航空航天中对地球大气变化的研究起着重要的作用。
通过卫星遥感获取的全球范围的气象数据、污染物和温室气体的分布和变化、自然灾害的监测和预警，以及气候异常事件的研究，帮助科学家们全面了解地球大气的变化，为环境保护、气候变化应对和人类社会发展提供科学支持。
因此，航空航天中基于卫星遥感的地球大气变化研究具有重要的意义和潜力。
航空航天中基于卫星遥感的地球大气变化研究
航空航天中基于卫星遥感的地球大气变化研究随着科技的发展，人类对于地球的认识也在不断的深入。
而卫星遥感技术的出现，更是为我们探索地球提供了一个极为重要的途径。
其应用领域也已经逐渐扩展至航空航天领域，对于基于卫星遥感的地球大气变化研究将能起到重要作用。
一、卫星遥感技术在大气中的应用卫星遥感技术是一种通过卫星探测器对地球等物体进行非接触式物质特性探测的技术手段，应用于航空航天领域的大气遥感已经开始得到普及，成为一个热门的研究领域。
卫星遥感技术在大气中的应用，主要是通过卫星探测器测量大气成分、温度、压力、密度、辐射等信息，从而揭示大气气体、云、降水等形态和属性。
如区分不同云层、获取温度、密度、风等参数，对预测和监测地气耦合的气候变化、自然灾害等方面发挥着重要作用。
二、基于卫星遥感的地球大气变化研究通过应用卫星遥感技术，科学家可以测量和传输海拔、温度、大气浓度、湿度、气体中的组成元素和其他气象变量的信息。
这些信息可以用于气候预测、气象学和环境监测，还可以用于推动基础科学研究，例如大气化学、物理学和生态学等。
基于卫星遥感的地球大气变化研究有助于深入了解大气中的物理和化学过程、降雨模式以及相关的气候变化。
遥感技术还有助于研究地球上的全球变化，包括全球气候、气温变化、海平面上升、冰川退缩和干旱等灾难。
从而有助于设计更为精确的气象预测和更为可靠的大气变化模型。
三、航空航天领域的应用在航空航天领域，卫星遥感技术可以为大气研究提供新的手段和信号源。
比如卫星气象观测、空中监测等方面已经得到了广泛的应用。
利用卫星遥感技术进行气象观测，能够实时监测全球的气象变化和天气预报。
这对于飞行器在飞行过程中遇到突如其来的气象问题，起到了预警的作用。
而且，卫星还可以提供全球高分辨率，高质量的气象图像和数据，以支持气象学家研究气象学和气候变化。
卫星遥感还可以通过飞行器和自动检测技术提供空气和水质的空中监测，为了保护地球的环境和生态系统。
大气对遥感卫星图像品质的影响分析
大气对遥感卫星图像品质的影响分析
何红艳;杨居奎;齐文雯
【期刊名称】《航天返回与遥感》
【年(卷),期】2011(032)002
【摘要】影响遥感卫星图像品质的因素很多,其中包括成像条件中的大气辐射.文章根据遥感成像理论分析了大气辐射对遥感卫星图像品质的影响,计算了大气背景及大气对图像层次和图像对比度的影响.最后,结合遥感相机的特点,给出了减少大气影响、提高图像品质的建议.
【总页数】6页(P42-47)
【作者】何红艳;杨居奎;齐文雯
【作者单位】北京空间机电研究所,北京,100076;北京空间机电研究所,北
京,100076;北京空间机电研究所,北京,100076
【正文语种】中文
【中图分类】TP751
【相关文献】
1.基于回归分析法的遥感卫星图像大气校正模型及应用 [J], 张智宏;王树文
2.天水市大气SO2浓度时空变化特征的卫星遥感监测与影响分析 [J], 李兵;巨天珍;张斌才;葛建团;张俊峰;唐红梅
3.大气折射对光学卫星图像定位影响分析 [J], 汪自军;宋效正;杨勇;舒锐;胡宜宁
4.大气校正对水深遥感反演的影响分析 [J], 许海蓬;张彦彦;王磊;陆伟;陈松茂
5.基于遥感卫星图像的ATCOR2快速大气纠正模型及应用 [J], 王建;潘竟虎;王丽红
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
关于遥感图像品质的若干问题
关于遥感图像品质的若干问题陈世平(中国空间技术研究院,北京100081)摘 要 遥感图像是遥感数据获取系统的输出,遥感图像的品质表现为遥感图像在完成遥感任务中的应用价值。
文章对遥感图像品质的概念和表征予以介绍,对遥感图像品质的影响因素和提高遥感图像品质的有关问题,包括遥感数据获取系统的性能、成像条件和运行状态等加以说明,对如何提高遥感图像品质提出了若干建议。
关键词 遥感系统 遥感数据获取系统 遥感图像品质 影响因素 建议Some Issues about the R emote Sensing Image Q ualityChen Shiping(China Academy of S pace T echnology ,Beijing 100081)Abstract A rem ote sensing image is an output of rem ote sensing data acquiring system 1The rem ote sensing image quality represented the application values of the image to achieve the objectives of the rem ote sensing system 1This paper briefly introduces the concepts and expressions of rem ote sensing image quality ,especially illustrates s ome issues about its affecting factors and im provements ,including the performances of rem ote sensing data acquiring system ,the imaging con 2ditions and operation status ,etc 1The paper als o gives s ome suggestions to im prove rem ote sensing image quality 1K ey Words Rem ote sensing system Rem ote sensing data acquiring system Rem ote sensing image quality A f 2fecting factor Suggestion收稿日期:2009-03-201 引言遥感的作用是远距离获得客观世界(物体)的有关信息。
大气对遥感的影响
《大气对遥感的影响》参考译文假如地球表面没有大气，所有波段的电磁能就会与地表面相互作用，并传输关于该表面的实际信息。
尽管地球的大气是透明的，但适用于遥感的波段仅占电磁波谱中的一小部分。
衰减较少的光谱段称为大气窗口，即使是在大气窗口，大气的影响有也非常大。
气体、大的气溶胶引起大气的散射、吸收以及放射辐射能。
因此，大气不仅是一个衰减器，同时也是辐射能的来源。
所以，从地面传到高处遥感平台的信息会发生衰减和失真。
大气散射和漫射的辐射能给信号增加了背景噪音。
比如物体与其背景的表观对比度，或者物体的表面颜色会随着距离的变化而变化。
同理，在红外、微波范围测量，地球表面的表观温度随着高度而变化。
离开大气的漫辐射能同样也是地面光照度的来源之一。
在遥感发展的初期，由于对大气的影响几乎不了解，大气的这些复杂影响因子没有被完全考虑。
由此可以看出，大气是遥感中一个重要的、随处存在的棘手因子。
电磁波谱电磁波谱是连续不断的电磁辐射，它的范围从频率最高、波长最短的Γ射线延伸到频率最低、波长最长的无线电波以及可见光。
大致可将电磁波谱分为七个不同的区域：Γ射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。
遥感涉及到电磁波谱中许多部分的能量测量。
卫星传感器中主要利用的是可见光、反射或放射的红外线以及微波。
这些辐射的测量发生在所谓的光谱段。
光谱段定义为电磁波谱中相分离的间隔。
例如，从0.4微米到0.5微米范围即为一个波段。
波长最短部分包括X射线和眼睛所能感知的可见光波段，位于0.39到0.76微米之间。
在这波段内，波长和光的颜色有关：波长最短的是紫光，位于0.39.到0.455微米之间；波长最长的是红光，位于0.620到0.760微米之间。
利用可见波谱的这些终点可区分波长比紫光还短的紫外线以及比红光还长的红外线。
实际上，更长的波长不是红外线，而属于微波和无线电波（上百米）的范畴。
卫星传感器设计来测量特定波谱段的响应，以便能够区分主要的地面物体。
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大气对遥感卫星图像品质的影响分析
随着技术的不断进步，遥感技术在很多领域都得到了广泛应用，如地质勘探、环境监测等。
然而，遥感卫星图像的品质却受到了大气的影响。
本文将对大气对遥感卫星图像品质的影响进行分析。
首先，大气对遥感卫星图像的可见光和红外波段的透过率会有所降低，导致图像的质量受到影响。
空气中的水汽、沙尘、气溶胶等物质会对遥感卫星图像的品质造成干扰，使得图像的细节和清晰度下降。
此外，大气辐射也会引入误差，影响到遥感卫星图像的精度和准确性。
其次，大气的天气状况也会直接影响到遥感卫星图像的品质。
在雾、雨、雪等恶劣天气中，光线的散射、反射和折射等现象会增加，使得遥感卫星图像呈现模糊不清、亮度低、对比度差等问题，严重影响了遥感卫星图像的观测效果。
接下来，暴雪、雷暴等极端天气也会使得卫星图像的观测和传输过程中断，甚至数据完全失效，这也是大气因素造成的遥感卫星图像品质不良的原因之一。
最后，大气的不稳定性也是大气对遥感卫星图像品质的影响因素之一。
例如，在日出和黄昏时期，光线的折射角会不断变化，导致遥感卫星图像呈现出较大的光斑、色差等问题，因此需要通过降低观测时间、增加观测精度等方式来缓解该问题。
总之，大气对遥感卫星图像品质的影响是不可避免的。
为了提高遥感卫星图像品质的准确性和精度，需要采用一系列方法和
技术手段来降低大气因素的影响。
其中，使用多光谱遥感技术、精确控制遥感卫星的观测角度、调节图像亮度和对比度等方法都是目前常用的手段。
在今后的研究和发展中，需要继续探索更加高效、精准的遥感图像处理技术，以逐步实现遥感卫星图像的高质量观测。
为了降低大气对遥感卫星图像品质的影响，需要通过多方面的措施来加以解决。
首先，在遥感卫星发射之前，需要对其进行精确的轨道设计和气象预测，以便在观测时段选择适当的时间和地点。
同时，还需对卫星和传输系统进行精密的校准和定位，确保获得最佳的图像质量。
其次，在图像处理阶段，需要使用多光谱遥感技术和其他先进技术，对图像进行复杂的处理和加工，如背景去除、染色增强、几何形状重建等。
这些处理方法能够从多个角度来考虑大气因素的影响，同时确保图像质量的准确性和可视化效果。
另外，精确定位观测角度与大气的沟通是提高遥感卫星图像品质的一种方法。
通过监控大气的物理和化学特性，可以更好地了解并控制遥感卫星图像的成像参数和参数设置。
此外，还需要定期对遥感卫星进行校准和修改成像参数，以确保图像质量的稳定性和可靠性。
最后，在遥感卫星图像的应用中，还应结合其他技术手段和领域的专业知识，从多个角度对图像进行分析和解释。
例如，可以使用计算机视觉和计算机图形学技术对图像进行分析、分类和识别，还可以使用统计分析、机器学习等方法进行图像处理和解释。
总之，大气是遥感卫星图像品质的一个重要因素。
尽管大气因素会对遥感卫星图像的质量产生影响，但通过使用先进的技术和方法，可以降低其影响。
未来，应继续探索和发展创新和适用的技术和方法，以提高遥感卫星图像品质的可靠性和准确性，并促进遥感技术在各领域的广泛应用。
除了前面介绍的技术手段，还有一些其他措施可以帮助降低大气对遥感卫星图像品质的影响。
其中，大气校正技术是一种重要的方法，它可以消除大气对图像的干扰，使得图像更加真实和可靠。
一般而言，大气校正技术依赖于气象和空气光学模型，通过计算大气造成的光学扰动并对图像进行纠正，从而得到准确的遥感数据。
常见的大气校正方法包括标志地反演、辐射转移模型等。
此外，为了提高遥感卫星图像品质的稳定性和可靠性，还需要加强数据质量控制和数据存档管理。
在数据获取和处理过程中，需要使用标准化的方法和流程，确保数据质量的一致性和可维护性。
同时，还需要建立完备的数据存档和管理系统，保证数据能够长期保存、查询和使用。
这不仅有利于后续研究和应用，还能够对未来的环境监测、资源调查、灾害预警等方面提供有力支持。
除此之外，需要明确的是，大气对遥感卫星图像品质影响的具体情况取决于多种因素，如大气成分、大气气压、云量、季节和地理位置等。
在使用遥感卫星图像进行分析和应用时，必须考虑这些因素的影响，并在数据处理和分析中加以充分考虑和纠正。
这也是提高遥感卫星图像品质的重要方法。
综上所述，大气因素对遥感卫星图像品质的影响是一个复杂而
多样化的问题。
为了有效地降低其影响，需要运用多种技术和方法，并加强数据质量控制和管理。
随着遥感技术不断发展和完善，相信将会有更多的创新措施和解决方案出现，为遥感应用和地球科学研究带来新的突破和提升。
遥感卫星图像品质受到大气因素的影响。
大气成分、大气气压、云量、季节和地理位置等都会影响遥感卫星图像品质，导致图像噪声、失真及信息不完整。
为了降低大气因素对遥感卫星图像品质的影响，需要采取多种技术手段来处理，比如去除云层、噪声滤波以及大气校正等，以及加强数据质量控制和数据存档管理。
在使用遥感卫星图像进行分析和应用时，必须考虑多种因素的影响，并加以纠正。
随着遥感技术不断发展和完善，相信将会有更多的创新措施和解决方案出现，为遥感应用和地球科学研究带来新的突破和提升。
提高遥感卫星图像品质可以为环境监测、资源调查、灾害预警等方面提供更准确的数据，对未来的科学研究和社会发展也有着重要的意义。