辐射定标
辐射定标步骤
辐射定标步骤
辐射定标是指通过比较已知源的辐射强度和待测源的辐射强度来确定待测源的辐射水平的过程。
辐射定标的步骤如下：
1. 准备辐射源：选择已知辐射强度的辐射源作为定标源，例如放射性同位素或已经经过精确测定的辐射源。
2. 测量定标源的辐射强度：使用辐射测量仪器（例如辐射计或辐射剂量仪）对定标源进行辐射强度的测量。
确保使用的仪器具有良好的准确性和稳定性。
3. 确定仪器的响应：根据已知辐射强度和仪器测量值的对比，计算出仪器的响应因子。
这个响应因子可以用来将仪器的测量值转换为辐射强度。
4. 测量待测源的辐射强度：使用同一台仪器测量待测源的辐射强度。
确保在测量中采取适当的防护和安全措施。
5. 计算待测源的辐射水平：根据仪器的响应因子和待测源的测量值，计算出待测源的辐射强度。
可以使用之前计算得到的响应因子将仪器的测量值转换为相应的辐射水平。
通过以上步骤，可以将待测源的辐射水平与已知源进行对比，从而确定待测源的辐射水平。
这个过程对于辐射监测、核安全等领域具有重要意义。
遥感影像辐射定标
遥感影像辐射定标
遥感影像的辐射定标是指将遥感影像中的数字值转化为与辐射量对应的实际物理量，以便进行定量分析与应用。
辐射定标主要包括亮度定标和辐射定标两个过程。
亮度定标是将遥感影像中的数字值转化为亮度值或辐射亮度值。
首先需要获取辐射校正常数，即仪器的辐射校准系数，包括增益和偏移。
然后，根据辐射校准系数，可以将遥感影像中的数字值转化为辐射亮度值。
为了获取精确的辐射亮度值，还需要考虑大气校正和地表反射率的影响。
辐射定标是将遥感影像中的辐射亮度值转化为地表反射率或辐射率。
辐射定标需要使用大气校正模型，根据大气光学参数和地表反射率，将遥感影像中的辐射亮度值转化为地表反射率或辐射率。
地表反射率可以用于估算地表参数，如植被指数和土壤湿度等。
辐射定标是遥感数据处理的重要环节，可以提供准确的遥感信息，为遥感应用提供支持。
通过辐射定标，可以获取具有物理量意义的遥感数据，进而进行地表特征识别、土地利用分类、环境监测等应用。
辐射定标实验报告
辐射定标实验报告辐射定标实验报告辐射定标实验是一项重要的科学实验，用于测量和确定辐射源的强度和能量。
通过这个实验，我们可以获得辐射源的各种参数，为辐射防护和辐射治疗提供准确的数据支持。
本文将介绍辐射定标实验的背景、目的、实验装置、实验过程和结果分析。
一、背景辐射是指能够传播并具有能量的电磁波或粒子束。
在许多领域中，如医学、工业和环境监测等，辐射的测量和控制非常重要。
辐射定标实验是为了确保辐射源的准确性和可追溯性，以及测量设备的准确性和灵敏度。
二、目的本次实验的目的是通过辐射定标实验，测量和确定辐射源的强度和能量。
同时，我们还将评估测量设备的准确性和灵敏度，并验证实验结果的可靠性。
三、实验装置实验所需的装置包括辐射源、辐射探测器、测量设备和数据记录系统。
辐射源可以是放射性同位素或加速器产生的粒子束。
辐射探测器是用于测量辐射强度和能量的仪器，常见的有Geiger-Muller计数器和电离室。
测量设备包括放大器、多道分析器和计算机等。
四、实验过程1. 准备工作：确保实验环境安全，并检查实验装置的正常运行。
2. 辐射源测量：使用辐射探测器测量辐射源的强度和能量。
根据实验需要，可以调整探测器的位置和角度。
3. 数据记录：使用测量设备和数据记录系统记录测量结果。
同时，还需要记录实验参数，如探测器距离辐射源的距离、测量时间等。
4. 实验重复：为了提高结果的可靠性，需要重复实验，并对结果进行平均处理。
5. 数据分析：对实验结果进行统计和分析，计算辐射源的强度和能量。
同时，还需要评估测量设备的准确性和灵敏度。
五、结果分析通过辐射定标实验，我们得到了辐射源的强度和能量数据。
同时，我们还评估了测量设备的准确性和灵敏度。
实验结果表明，辐射源的强度在一定范围内是稳定和可靠的。
测量设备的准确性和灵敏度也符合要求。
六、结论辐射定标实验是一项重要的科学实验，通过测量和确定辐射源的强度和能量，为辐射防护和辐射治疗提供准确的数据支持。
辐射定标和大气校正操作
辐射定标和大气校正操作辐射定标和大气校正是遥感图像处理中非常重要的环节，它们能够有效地消除大气干扰和地物表面反射率差异等因素对遥感图像的影响，从而得到更为精确的遥感信息。
本文将分别介绍辐射定标和大气校正的基本原理、方法和应用，并探讨它们在遥感图像处理中的重要作用。
一、辐射定标1.基本原理辐射定标是指通过对遥感仪器的响应进行准确的实验测定和模型估计，将数字遥感数据中的像元值转换为表观辐射亮度。
在遥感图像处理中，辐射定标是将数字数值转换为真实物理量的过程，包括辐射定标系数的获取和数据的辐射定标转换。
2.方法辐射定标的方法主要包括实地观测、辐射反演法和模型估算法。
其中，实地观测是指通过在地面上设置观测站点，利用辐射仪器对地表进行测量，获取地面真实辐射亮度，以此来建立数字值和真实辐射亮度之间的关系。
辐射反演法是指通过大气传输模型和辐射传输方程来估算大气对遥感数据的影响，并进一步进行辐射定标。
模型估算法是指利用已有的大气传输模型和地表反射率模型，通过数值方法来进行遥感图像的辐射定标。
3.应用辐射定标的应用主要包括地球观测卫星的遥感数据处理、遥感影像的信息提取、环境变化分析和生态监测等领域。
利用辐射定标后的遥感数据可以更准确地获取地表反射率、地表温度和大气成分等信息，从而为环境监测、资源管理和灾害预警提供更为可靠的数据支持。
二、大气校正1.基本原理大气校正是指利用大气传输模型和辐射传输方程，对遥感数据进行修正，消除大气对遥感图像的干扰和影响，还原地物表面的真实辐射亮度。
大气校正主要考虑大气吸收、散射和反照，以及大气对太阳辐射的衰减和地表反射率的影响。
2.方法大气校正的方法主要包括模型校正和经验校正。
其中，模型校正是指利用大气传输模型和辐射传输方程，对遥感数据进行数值计算，得到校正系数，进而进行大气校正。
经验校正是指利用多源遥感数据、气象数据和地面监测数据，结合统计模型和经验模型，对遥感数据进行修正，消除大气干扰。
辐射定标
具体的定标公式：
LMAX LMIN L LMIN ( )(QCAL QCALMIN) QCALMAX QCALMIN
式中，QCAL为原始量化的DN值，为QCAL=0 时的辐射亮度值。为QCAL=QCALMAX时的辐 射亮度值，QCALMAX/QCALMIN是最大/最小 量化定标像素值。一般情况下，QCALMIN=0。 所以公式又可简化为 L LMIN LMAX LMIN QCAL
splitfilenaห้องสมุดไป่ตู้me()
getMaxDN ()
getMinDN()
调用后返回存放DN值数 组地址
getDNvalu e() 调用后返回存放DN值数 组地址 getGrayVa lue())
图1 定标算法函数间逻辑关系
功能1：打开原始文件 （1）操作->打开原始数据->选择“pp_01.txt”，打开
图2 打开文件“pp_01.txt”
（2）显示测试原始图像和定标信息
图3 原始数据图像显示。
如果对原始数据文件打开并定标写入成功，则会 弹出下面的提示框：
图4 提示信息
功能2：定标 步骤：定标->线性定标->选择“file_01.txt”，打开； 下图是定标后的结果显示：
图7 测试文件定标结果
QCALMAX
其中增益值gain=
LMAX LMIN QCALMAX
偏移量offset= LMIN
定义类：class Calibration
showPictu re() 调用后返回特 征值 调用后返回特征 QCALMAX GetChara cter() 调用后返回特征 QCALMIN readfile() 调用后返回特征 文件名
实验六-辐射定标
波段使用高增益参数，4在太阳高度角（elevation angle） 低于45度也使用高增益，反之使用低增益
7
一. 辐射定标
2. Land sat8 数据 定标：
8
一. 辐射定标——方法一
• 针对特定的卫星，如Landsat • 要求文件含有头文件信息 L******_MTL.txt（如果没
float（bx）*a+b c.为bx指定对应波段
17
一. 辐射定标——方法二
例如：TM5 2008年的数据，对第一波段
18
一. 辐射定标——方法二
例如：TM5 2008年的数据，对第一波段 辐射定标后的结果分析：图像数值的改变，由原来的 DN值整数变为有小数点的辐射亮度值
19
一. 辐射定标
⑤对每个波段进行辐射定标后，使用layer stacking再次 将定标后的各波段单个文件合并成一个文件（建议修 改头文件中的波段名称） 完成DNRadiance的转换
有则需要单个波段校正）
• Basic Tools—Preprocessing—Calibration Utilities—Landsat Calibration
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一. 辐射定标——方法一 • 例1：Landsat5 TM • 输入原文件的MTL信息，注意选择X6的txt
10
一. 辐射定标——方法一 • 例1：Landsat5 TM • 自动读出了文件的时间 • 选择Radiance！！
11
一. 辐射定标——方法一 • 例1：Landsat5 TM • 得到了辐亮度图像
12
一. 辐射定标——方法一 • 例2：Landsat7 ETM+ • 没有集成的头文件，需要一个波段一个波段
辐射定标公式
辐射定标公式
辐射定标公式是用于计算辐射量的公式，通常用于实验室和工业领域的辐射测量。
辐射量可以通过对某种射线的能量或强度进行测量来确定，而辐射定标公式可以用来将这些量值转换为实际的辐射量。
其中最常见的辐射定标公式是剂量当量公式，即：
D = H * Q
其中，D表示剂量当量，H表示测量到的放射线能量或强度，Q表示该射线的放射性当量系数。
该公式用于计算剂量当量的单位是西弗（Sievert），它是国际单位制（SI）中用于表达辐射剂量和效应的标准计量单位。
另一个常见的辐射定标公式是能谱测量所用的峰面积公式，即：
A = K * I * F
其中，A表示测量到的峰面积，K表示测量所用的探测器常数，I 表示射线的强度，F表示测量的效率因子。
该公式适用于估算不同能量下的射线强度和对应的峰面积。
除了这些公式，还有很多其他的辐射定标公式，例如用于测量辐射源活度的公式等。
这些公式都是用于描述不同类型和目的的辐射测量，可以根据需要灵活运用。
全色影像辐射定标
全色影像辐射定标
全色影像辐射定标是将全色卫星影像的数字值转换为地表辐射反射率的过程。
这过程包括多个步骤，以确保获取的影像具有较高的准确性和可比性。
以下是一般的全色影像辐射定标步骤：
辐射定标系数获取：获取全色卫星影像的辐射定标系数。
这些系数通常由卫星传感器的制造商提供，用于将数字计数值转换为辐射反射率。
大气校正：进行大气校正，消除大气影响，确保影像的数字值反映地表的真实辐射状况。
这通常需要使用大气传输模型和气象数据。
辐射定标：使用辐射定标系数，将原始的数字计数值转换为辐射反射率或辐射亮度。
这使得不同卫星影像具有可比性，有助于进行地表特征的精确分析。
地表反射率计算：利用经过辐射定标的影像，计算地表反射率。
这是通过将辐射亮度转换为地表反射率，考虑太阳入射角和大气影响。
几何精校：进行几何校正，以纠正由于卫星姿态和地形变化引起的影像变形。
这确保影像中的地物位置准确。
影像校正：如果需要，进行影像校正以提高影像的几何和辐射质量。
验证与评估：验证辐射定标的效果，并评估影像的质量。
这可能涉及与地面测量数据或其他独立数据源的比较。
这些步骤的具体实施可能因卫星、传感器和影像用途而异。
辐射定标是遥感数据处理中的关键步骤，对于确保获取的信息精确、可靠至关重要。
辐射定标的方法
辐射定标的方法一、辐射定标基础。
1.1 辐射定标是啥。
辐射定标啊，就像是给测量辐射的仪器找个标准的“尺子”。
咱们知道，仪器测量辐射的时候，它得知道自己测出来的值到底对应多少真实的辐射量，这就需要定标了。
这就好比一个人要称重东西，得先确定秤准不准是一个道理。
这是个很关键的事儿，如果定标没做好，那后面测量出来的数据就可能是“乱弹琴”，完全不靠谱。
1.2 为啥要辐射定标。
这原因可不少呢。
不同的仪器啊，就像不同的人看东西有偏差一样，它们对辐射的感知和测量可能会有很大的差异。
如果不定标，那数据就没有可比性。
比如说，一个研究团队用不同的设备在不同地方测量太阳辐射，要是没定标，那这些数据凑在一起就像一盘散沙，根本没法用。
而且，准确的辐射定标能让我们对环境啊、气象啊等很多方面有更精确的了解，就像给我们的研究装上了精准的导航仪。
二、辐射定标方法分类。
2.1 实验室定标。
这是一种比较传统、比较靠谱的方法。
在实验室里啊，各种条件都能控制得很好，就像在温室里种花一样。
可以给仪器提供已知的、稳定的辐射源，然后根据仪器的测量结果来确定定标参数。
这就像是给学生做小测验一样，题目都是已知答案的，就看仪器这个“学生”能不能答对。
不过呢，这种方法也有缺点，实验室的环境毕竟和实际的使用环境不太一样，就像在教室里学游泳，到了真正的泳池里可能还是会手忙脚乱。
2.2 现场定标。
现场定标就不一样了，它是在仪器实际工作的环境里进行定标。
这就好比是在战场上训练士兵，很考验仪器的“实战能力”。
现场定标可以利用一些自然的辐射源，比如说太阳。
太阳这个大光源啊，到处都有，利用它来定标很方便。
但是呢，现场的环境复杂多变，干扰因素很多，就像在集市里听人说话，周围嘈杂得很，可能会影响定标的准确性。
2.3 交叉定标。
交叉定标有点像“借东风”的感觉。
它是利用已经定标好的仪器来对其他仪器进行定标。
比如说，有个很厉害的、大家都信得过的仪器已经定标好了，那就可以用它来给其他类似的仪器定标。
envi辐射定标
envi辐射定标
Envi辐射定标是指使用ENVI软件对遥感图像进行辐射定标，即将数字计数转换为物理辐射量。
该过程是将原始遥感图像转换为具有物理单位的辐射数据，以便进行定量分析和研究。
辐射定标的目的是消除图像中的光照差异和仪器响应差异，确保图像中不同像元的辐射值可比较。
辐射定标主要包括以下步骤：
1. 辐射校正：
通过测量辐射标准物体的辐射值，校正仪器的响应差异，消除仪器传感器的非线性特性和响应偏差。
2. 大气校正：
针对大气对辐射的影响，根据大气模型和大气参数，将图像中的大气效应进行校正，以消除大气底片。
3. 角度校正：
对于斜面遥感图像，根据观测角度和太阳天顶角，进行角度校正，以消除地形和光照角度带来的影响。
4. 波段融合：
对于多光谱或高光谱遥感图像，将各个波段的辐射值进行融合，生成一个全谱范围内的辐射图像。
通过辐射定标，可以将遥感图像转换为具有物理意义的辐射数
据，提供可靠的信息用于地学、农业、环境等领域的分析和应用。
遥感影像辐射定标
遥感影像辐射定标摘要：一、引言二、遥感影像辐射定标的概念与意义三、遥感影像辐射定标的方法1.辐射定标的基本原理2.辐射定标的实现步骤3.辐射定标的关键技术四、遥感影像辐射定标的应用五、我国遥感影像辐射定标的发展现状与展望六、总结正文：一、引言遥感影像辐射定标是遥感技术中不可或缺的一个环节，它对遥感数据的准确性和可靠性起着决定性的作用。
本文将从遥感影像辐射定标的概念、方法、应用以及我国的发展现状等方面进行详细介绍。
二、遥感影像辐射定标的概念与意义遥感影像辐射定标是指将遥感传感器接收到的辐射能量转换为具有实际意义的光谱辐射强度或反射率的过程。
辐射定标的意义在于：使遥感数据具有统一、稳定的量纲和单位，便于不同传感器之间的数据对比和应用；消除传感器自身特性和大气影响等因素导致的辐射误差，提高数据精度。
三、遥感影像辐射定标的方法1.辐射定标的基本原理辐射定标的基本原理是根据传感器接收到的辐射能量与辐射源之间的关系，建立辐射强度与数字值之间的转换关系。
这一关系通常通过辐射传输模型和传感器响应函数的耦合来实现。
2.辐射定标的实现步骤（1）选择合适的辐射定标场地，进行实地测量。
（2）收集与定标场地同步的遥感影像，并对影像进行预处理。
（3）根据实地测量数据，构建辐射定标模型。
（4）利用辐射定标模型，对遥感影像进行辐射定标处理。
（5）检验辐射定标结果，评估定标精度。
3.辐射定标的关键技术（1）辐射定标场的选择与设计。
（2）辐射测量设备的选取与校准。
（3）辐射传输模型的建立与验证。
（4）传感器响应函数的获取与修正。
四、遥感影像辐射定标的应用遥感影像辐射定标在环境监测、资源调查、气候变化研究等领域具有广泛的应用。
通过辐射定标，可以获得准确的地表反射率、地表温度等遥感数据，为后续的数据分析与应用提供可靠的基础。
五、我国遥感影像辐射定标的发展现状与展望近年来，我国遥感影像辐射定标技术取得了显著的成果，不仅在理论研究方面有所突破，还成功应用于多个遥感项目中。
2.1 辐射定标
定标标准通常由国家权威部门制定，并与国际接轨。 n Lamp Standards n Primary Lamp n Secondary standard lamp n Blackbody Standards n Reflectance Standards n Detector Standards
21:02 22
11
场区地表反射比 测量数据 6S辐射 传输模型 星地光谱 响应匹配 卫星光谱带上ρA和s
场区大气参数 测量数据
通道表观反射率
漫射辐射与 总辐射比
辐照度法定标流程
21:02
卫星通道 定标系数
卫星图象 计数值
23
3. 辐亮度基法
n
n
n
利用经绝对定标后的辐射计测量目标的上行辐 亮度（可以装在飞机上测量），而不是与参考 板进行比较。 在地面同步测量大气状况，利用辐射传输程序 计算大气效应，得到TOA处的辐亮度，与待标 定传感器的DN值相结合，得到定标系数。 对所使用辐射计的定标及表征成为关键。所选 择的滤波器与待定标传感器的滤波器相匹配。
21:02 14
7
定标场的选取
（1）一个相对较亮的目标，定标场目标的反射率不低于0.3，这样确保卫星信号 贡献绝大部分来自于地面，减少大气订正带来的误差； （2）目标海拔在1公里以上，这样大气中气溶胶和水汽的含量较少，减少与其相 关特性和浓度估计的误差； （3）具有非常好的空间均一性大面积平坦的地面目标，为满足不同空间分辨率 卫星的需要，定标场均匀区不小于2×2km2，这样可以减少地面仪器测量目标的 代表性，减少象元混合带来的误差； （4）定标场季节性变化较小，场区无植被，场区选在干旱或半干旱气候区，大 气中无云的天数较多，而且场区反射率不至于因湿度变化频繁而变化； （5）场区应该近似朗伯表面，减少因太阳和卫星观测角度的变化带来的不确定 性； （6）场区反射率具有较好的光谱均一性，这样可以较少因传感器光谱响应不匹 配带来的误差，有利于卫星传感器相互定标； （7）场区附近具有较好的后勤和交通便利条件，便于野外试验的开展进行 。
遥感原理与应用第6章-遥感作业
第六章遥感图像辐射校正名词解释：辐射定标、绝对定标、相对定标、辐射校正、大气校正、图像增强、累积直方图、直方图匹配、NDVI、图像融合1、辐射定标：是指传感器探测值的标定过程方法，用以确定传感器入口处的准确辐射值。
2、绝对定标：建立传感器测量的数字信号与对应的辐射能量之间的数量关系，对目标作定量的描述，得到目标的辐射绝对值。
3、相对定标：又称传感器探测元件归一化，是为了校正传感器中各个探测元件响应度差异而对卫星传感器测量到的原始亮度值进行归一化的一种处理过程。
最终得到的是目标中某一点辐射亮度与其他点的相对值。
4、辐射校正：是指消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声的过程。
5、大气校正：是指消除大气对阳光和来自目标的辐射产生的吸收和散射影响的过程。
6、图像增强：为了特定目的，突出遥感图像中的某些信息，削弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。
7、累积直方图：以累积分布函数为纵坐标，图像灰度为横坐标得到的直方图称为累积直方图。
8、直方图匹配：是通过非线性变换使得一个图像的直方图与另一个图像直方图类似。
也称生物量指标变化，可使植9、NDVI：归一化差分植被指数。
NDVI=B7−B5B7+B5被从水和土中分离出来。
10、图像融合：是指将多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像的过程。
问答题：1．根据辐射传输方程，指出传感器接收的能量包含哪几方面，辐射误差及辐射误差纠正内容是什么。
根据辐射传输方程，传感器接收的电磁波能量包含三部分：1）太阳经大气衰减后照射到地面，经地面发射后又经过大气的二次衰减进入传感器的能量；2）大气散射、反射和辐射的能量；3）地面本身辐射的能量经过大气后进入传感器的能量。
辐射误差包括：1）传感器本身的性能引起的辐射误差；2）大气的散射和吸收引起的辐射误差；3）地形影响和光照条件的变化引起的辐射误差。
辐射误差纠正的内容是传感器辐射定标和辐射误差校正等。
辐射定标
辐射定标辐射定标定义：建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系。
分为三类：1.实验室定标：在遥感器发射之前对其进行的波长位置、辐射精度、空间定位等的定标，将仪器的输出值转换为辐射值。
有的仪器内有内定定标系统。
但是在仪器运行之后，还需要定期定标，以监测仪器性能的变化，相应调整定标参数。
1光谱定标，其目的是确定遥感传感器每个波段的中心波长和带宽，以及光谱响应函数2辐射定标绝对定标：通过各种标准辐射源，在不同波谱段建立成像光谱仪入瞳处的光谱辐射亮度值与成像光谱仪输出的数字量化值之间的定量关系相对定标：确定场景中各像元之间、各探测器之间、各波谱之间以及不同时间测得的辐射量的相对值。
2.机上和星上定标机上定标用来经常性的检查飞行中的遥感器定标情况，一般采用内定标的方法，即辐射定标源、定标光学系统都在飞行器上，在大气层外，太阳的辐照度可以认为是一个常数，因此也可以选择太阳作为基准光源，通过太阳定标系统对星载成像光谱仪器进行绝对定标。
3.场地定标（是最难的一个）场地定标指的是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的定标，场地定标可以实现全孔径、全视场、全动态范围的定标，并考虑到了大气传输和环境的影响。
该定标方法可以实现对遥感器运行状态下与获取地面图像完全相同条件的绝对校正，可以提供遥感器整个寿命期间的定标，对遥感器进行真实性检验和对一些模型进行正确性检验。
但是地面目标应是典型的均匀稳定目标，地面定标还必须同时测量和计算遥感器过顶时的大气环境参量和地物反射率。
原理：在遥感器飞越辐射定标场地上空时，在定标场地选择偌干个像元区，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，并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，最后确定它与成像光谱仪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。
基本技术流程：获取空中、地面及大气环境数据，计算大气气溶胶光学厚度，计算大气中水和臭氧含量，分析和处理定标场地及训练区地物光谱等数据，获取定标场地数据时的几何参量和时间，将获取和计算的各种参数带入大气辐射传输模型，求取遥感器入瞳时的辐射亮度，计算定标系数，进行误差分析，讨论误差原因。
卫星影像 辐射 定标 校正 参数
卫星影像辐射定标校正参数一、概述卫星遥感技术是一种通过卫星获取地球表面信息的技术手段。
卫星影像是卫星遥感技术的重要成果之一，具有广阔的应用前景。
然而，卫星影像在遥感应用中存在着辐射定标校正参数的问题，它直接影响着卫星影像的质量和精度。
研究卫星影像辐射定标校正参数具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、卫星影像辐射定标校正参数的概念1.辐射定标辐射定标是指将卫星所接收到的电磁信号转换为地球表面反射率或亮温的过程。
它是卫星遥感中非常重要的一项工作，是确保卫星遥感数据准确性的关键。
2.校正参数校正参数是指在辐射定标过程中所需调整的参数，它包括传感器的响应函数、大气校正参数、辐射传输参数等。
校正参数的确定对于提高卫星影像的质量和精度至关重要。
三、卫星影像辐射定标校正参数的影响因素1.大气影响大气对卫星影像的辐射定标和校正过程有着重要的影响。
大气中的水汽、气溶胶等成分都会对卫星影像的接收和传输产生影响，因此在辐射定标和校正参数的确定中需要充分考虑大气的影响。
2.地表性质地表的性质也是影响辐射定标和校正参数的重要因素。
不同地表类型的反射率特性各异，需要根据地表的特性确定相应的校正参数。
3.传感器特性卫星传感器的特性直接影响着辐射定标和校正参数的确定。
不同传感器具有不同的响应函数和特性，需要根据具体的传感器特性确定相应的校正参数。
四、卫星影像辐射定标校正参数的确定方法1.模型法利用辐射传输模型和大气成分模型，对卫星影像的辐射定标和校正参数进行确定。
这种方法需要考虑大气的影响，具有一定的复杂性和精度要求。
2.地面参考法利用地面同步观测站点获取的地面辐射数据，对卫星影像的辐射定标和校正参数进行确定。
这种方法需要有完备的地面观测数据，并对地面观测数据进行精确的处理和分析。
3.辐射场分析法通过对卫星影像的辐射场进行分析，确定其辐射定标和校正参数。
这种方法需要对卫星影像的辐射场进行准确的分析和处理，具有一定的实用性。
五、卫星影像辐射定标校正参数的应用在卫星遥感应用中，辐射定标和校正参数是获取可靠地球表面信息的重要保障。
辐射定标和辐射校正的关系
辐射定标和辐射校正的关系辐射定标和辐射校正，这俩听起来就有点像那种绕口令里的词儿，让人脑袋发晕。
可其实呢，它们的关系就像一对好伙伴，在处理图像或者测量辐射量这些事儿上，可起着大作用。
咱先来说说辐射定标。
辐射定标啊，就像是给一把尺子定刻度。
你想啊，要是尺子的刻度都不准，那量出来的东西能对吗？在辐射的世界里也是这样。
辐射定标就是确定传感器的响应值和实际辐射值之间的关系。
比如说，一个辐射测量仪器，它接收到一定量的辐射，它得知道这个辐射量对应的数值是多少呀，这就需要辐射定标来给它一个准确的对应关系。
这就好比我们知道1厘米在尺子上是多长的刻度一样，仪器得知道接收到的辐射对应的准确数值刻度。
那辐射校正又是啥呢？辐射校正啊，就像是在定好刻度的尺子量东西的时候，把那些可能影响测量结果的因素都给处理好。
你知道有时候测量东西会有误差，比如说环境的光线太亮或者太暗，可能就会影响测量的准确性。
在辐射测量里也有类似的情况，比如说大气的吸收、散射，传感器本身的噪声等因素，都会让测量到的辐射值不准确。
辐射校正就是要把这些影响因素给消除或者减少，让测量到的辐射值更接近真实的值。
这就像我们在一个有点歪的桌子上量东西，我们得先把桌子弄平了才能量得准一样。
那这俩的关系呢？辐射定标其实是辐射校正的一个基础。
你看啊，如果没有准确的定标，就像尺子刻度都不对，那校正就无从谈起了。
就好比你都不知道准确的1厘米是多长，你怎么能在有误差的测量里去修正数值呢？辐射定标给辐射校正提供了一个标准，有了这个标准，辐射校正才能根据这个标准去调整那些因为各种因素而产生偏差的辐射值。
这就像盖房子，辐射定标是打地基，地基要是打得不牢，房子肯定盖不起来或者盖歪了。
辐射校正就是在地基打好的基础上盖房子的过程，把房子盖得又正又稳，也就是让辐射值准确。
再换个比喻。
辐射定标像是给运动员定比赛规则，让运动员知道什么是对的什么是错的。
辐射校正呢，就像是在比赛过程中，裁判根据规则去纠正运动员那些不符合规则的动作。
辐射定标原理与方法
辐射定标原理与方法嗨，朋友！今天咱们来聊聊一个超酷的话题——辐射定标。
你可能会想，这是啥玩意儿？听我慢慢道来。
我有个朋友叫小李，他在一家做遥感图像的公司上班。
有一次，我去他公司玩，看到那些花花绿绿的遥感图像，觉得特别神奇。
我就问他：“小李啊，这些图像怎么这么准确呢？看起来就像真的从天上俯瞰大地一样。
”小李笑着跟我说：“这可多亏了辐射定标啊。
”我当时就懵了，辐射定标？这听起来就像是来自外太空的术语。
那到底什么是辐射定标呢？简单来说，辐射定标就像是给测量辐射的仪器做个精准的尺子。
你想啊，假如你要量东西，尺子不准，那量出来的结果肯定不对呀。
辐射定标就是要让测量辐射的仪器知道，多少辐射量对应的是多少数值。
这就好比我们要知道一杯水有多少毫升，得先有个标准的刻度杯一样。
辐射定标有它的原理呢。
想象一下，辐射就像一群调皮的小粒子在到处跑。
仪器要捕捉它们，就像我们用网去捞鱼一样。
但是每个网的大小、疏密不一样，捞到鱼的数量和种类可能就不一样。
仪器也一样，不同的仪器对辐射的感应是不同的。
所以我们得建立一个标准，让所有的仪器都按照这个标准来衡量辐射量。
这就像是让所有捞鱼的网都按照同样的标准制作，这样捞到鱼的数量才有可比性。
那怎么进行辐射定标呢？这里面的方法可不少。
有一种叫实验室定标。
这就像是运动员在训练基地进行特训一样。
在实验室里，我们可以控制各种条件，比如温度、湿度、光照等等。
把仪器放在这样一个稳定的环境里，然后用已知辐射量的光源去照射它。
就好比给运动员一个标准的训练环境和明确的训练目标一样。
仪器这个时候就会产生一个对应的响应值。
通过多次这样的实验，我们就能建立起辐射量和仪器响应值之间的关系。
这关系就像是一把钥匙，能让我们准确地解读仪器测量到的数值。
还有一种定标方法叫现场定标。
这有点像在实际比赛场地对运动员进行最后的调整。
现场定标就是把仪器带到实际测量的地方，比如说在一片田野或者一座山上。
在这个真实的环境里，利用一些已经被精确测量过辐射量的目标物来对仪器进行定标。
viirs辐射定标
viirs辐射定标
VIIRS（Visible Infrared Imaging Radiometer Suite）是一种用于卫星遥感的传感器，用于测量地球表面的辐射。
辐射定标是指校准和调整VIIRS传感器以确保其测量的辐射数据准确可靠。
辐射定标过程涉及多个步骤和技术，以确保传感器测量的辐射数据与地面真实情况相符。
辐射定标的过程包括以下几个方面：
1. 绝对定标，通过使用标准辐射源（如辐射标准灯）来确定传感器的绝对响应，以确保测量的辐射数据具有可追溯性和准确性。
2. 相对定标，通过比较不同波段的辐射数据，来校准不同波段之间的响应差异，以确保整个光谱范围内的一致性和准确性。
3. 在轨定标，通过定期使用地面观测站或大气模型来监测和调整传感器的定标，以考虑大气影响和传感器老化等因素。
4. 遥感数据验证，使用地面观测站或其他遥感数据来验证VIIRS传感器测量的辐射数据，以确保其准确性和可靠性。
VIIRS辐射定标的目的是确保其测量的辐射数据可以用于各种应用，如气象预报、环境监测、农业和地质勘测等领域。
通过精确的辐射定标，可以提高遥感数据的质量和可靠性，从而为用户提供更准确的信息和分析结果。
这些辐射定标技术和过程对于保证遥感数据的科学和应用价值至关重要。
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L = F0 cosθ s R(θ s,ϕs ;θv,ϕv )
辐亮度向反射率的转换
反射率： 反射率：地物反射亮度与相同光照条件下的标 准板反射辐亮度之比。 准板反射辐亮度之比。 标准板反射辐亮度为： 标准板反射辐亮度为：
L0 = F0
π
cos θ s
故地物反射率为： 故地物反射率为：
πL(θ s , ϕ s ;θ v , ϕ v ) R(θ s , ϕ s ;θ v , ϕ v ) = F0 cosθ s
TM图像的辐射定标
辐射公式及单位
公式： 公式：
L = DN * G + B
单位： 以前为： 单位： Land 5 以前为： mW
/(cm ⋅ Sr ⋅ µm )
2
2
Land 7 以后为： W /( M ⋅ Sr ⋅ µm ) 以后为： 二者之比为1 二者之比为1：10
广州981222辐的辐射定标公式
电磁辐射与辐射源——地物 电磁辐射与辐射源——地物 ——传感器的几何关系 ——传感器的几何关系
入射辐照度下入射方向是余弦关系 对于水平地面，入射辐照度为： 对于水平地面，入射辐照度为：
F = F0 cosθ s
对单位面积，反射辐亮度与观测射方向也是余弦关系， 对单位面积，反射辐亮度与观测射方向也是余弦关系， 对于水平地面，单位反射辐亮充度为： 对于水平地面，单位反射辐亮充度为：
L = F0 cosθ s cosθv R(θ s,ϕs ;θv,ϕv )
对足够大的地面面积， 对足够大的地面面积，反射辐亮度仅与二向反射率有 如地面为朗伯体且水平， 关；如地面为朗伯体且水平，则任何观测方向上其反 射辐亮度均相等。对于传感器来说， 射辐亮度均相等。对于传感器来说，一般地物均充满 整个瞬时视场，故反射亮度与观测方向不是余弦关系， 整个瞬时视场，故反射亮度与观测方向不是余弦关系， 其反射辐亮度为： 其反射辐亮度为：
行星反射率的计算
太阳辐照度： 太阳辐照度：
E0 cos θ E= d2
行星反射率： 行星反射率：
Rp =
π ⋅ Lλ ) = wb Es (λ ) cos θ
d
wb
为天文单位的日地距离； 为天文单位的日地距离； 为波段宽度。 为波段宽度。
1998年12月22日：
DN值的影响因素 DN值的影响因素
DN：一般光敏原件 DN：一般光敏原件——电流值的离散化 电流值的离散化 CCD——电压值的离散化 CCD 电压值的离散化
DN = f r Lλ A p β ∆λ
2
头孔径，β 瞬时视场， λ 波段宽度 头孔径， 瞬时视场， ∆
A f r 仪器波段响应函数，Lλ 入射光辐照度， p 仪器镜 仪器波段响应函数， 入射光辐照度，
DN = f r Lλ A p β 2 ∆λ
DN Lλ = f r A p β 2 ∆λ
DN值向辐亮度的转换 DN值向辐亮度的转换
通常，遥感器接收到来自目标物的辐射信息后，将 通常，遥感器接收到来自目标物的辐射信息后， 其转为灰度值进行存储，是为了节省空间。 其转为灰度值进行存储，是为了节省空间。 Landsat TM: 0-255 NOAA AVHRR: 0-1023 但是，当我们开展定量分析的时候，就必须重新将 但是，当我们开展定量分析的时候， 其转换回实际物理量。 其转换回实际物理量。
辐反射率/ 辐反射率/辐射温度计算公式
广州981222辐反射率 辐射温度计算公式为： 广州981222辐反射率/辐射温度计算公式为： 辐反射率/ %1=%1*3.14159*0.985^2/(1954*0.07*0.6022)*10 %2=%2*3.14159*0.985^2/(1826*0.08*0.6022)*10 %3=%3*3.14159*0.985^2/(1558*0.06*0.6022)*10 %4=%4*3.14159*0.985^2/(1047*0.14*0.6022)*10 %5=%5*3.14159*0.985^2/(217.2*0.20*0.6022)*10 %6=1260.56/ln(607.76/%6+1) %7=%7*3.14159*0.985^2/(80.29*0.29*0.6022)*10
定标参数的确定
• 定标公式针对何种真实物理量 反射率？ 反射率？ • a是负数时，定标前后图象视觉相反 是负数时， ？ • 定标参数的确定都是对波段的波长积分 响 应 函 数 λ
遥感数据的星上辐射定标
DN值的影响因素 DN值的影响因素 参考光源 地面定标测量 遥感数据的辐射定标——地表辐亮度的计算 遥感数据的辐射定标 地表辐亮度的计算
公式的GAINS/BIASES可从头文件中获取
%1=%1*0.00398-0.0100 %2=%2*0.00964-0.0232 %3=%3*0.00540-0.0078 %4=%4*0.01043-0.0193 %5=%5*0.00235-0.0080 %6=%6*0.05516+1.2378 %7=%7*0.00154-0.0040 TM6的 TM6的GAINS/BIASES 是不变的，为：0.055158 / 1.2378 是不变的，
d = 0.985
热红外波段的辐射定标
根据普朗克公式计算 TM6温度计算公式为： TM6温度计算公式为： T = 温度计算公式为
K2 K1 ln( + 1) Lλ
K1—定标参数，值为：607.76，单位为：W /( M ⋅ Sr ⋅ µm )
2
K2—定标参数，值为：1260.56，单位为：K T单位为K
辐射的偏差问题 定标参数的确定与获取 辐射定标的种类 DN值向辐亮度的转换 DN值向辐亮度的转换
辐射的偏差问题
传感器性能（半导体材料性能） 传感器性能（半导体材料性能）的不稳定性 工作过程中电压的起伏 数据的储存
辐射定标的种类
根据定标参数获取的途径和时间，可以分为： 根据定标参数获取的途径和时间，可以分为： • 发射前定标（prelaunch）：卫星发射前在地面上对仪 发射前定标（prelaunch）： ）：卫星发射前在地面上对仪 器进行反复定标 • 机（星）上定标（on-board）：在仪器扫描过程中根据 上定标（on-board）：在仪器扫描过程中根据 ）： 参考的标准灯光和阳光光源进行定标 • 地面目标物定标：获取卫星数据过程中，在典型地区 地面目标物定标：获取卫星数据过程中， 地物单一，具有朗伯体性质，如沙漠、清洁湖面等） （地物单一，具有朗伯体性质，如沙漠、清洁湖面等） 进行同步光谱测量， 进行同步光谱测量，然后用地面光谱数据对卫星遥感数 据进行定标
参考光源
地面定标测量
遥感数据的辐射定标
确定响应函数，求出遥感数据DN值与入射光强的函数 确定响应函数，求出遥感数据DN值与入射光强的函数 DN 关系， DN值转化为入射光辐亮度 值转化为入射光辐亮度。 关系，将DN值转化为入射光辐亮度。 内部参考光源与外部参考光源相结合进行定标 地面测量相结合进行定标
地学遥感实习
辐射定标与校正
邓孺孺教授
中山大学地理学院 遥感与地理信息工程系
辐射校正
一、辐射定标 二、辐射纠正
calibration） 一、辐射定标（calibration） 辐射定标指将接收的遥感数据， 辐射定标指将接收的遥感数据，通常是灰度 DN） 转换成实际的物理量（ （DN）值，转换成实际的物理量（如辐射 亮度、反射率等）。 亮度、反射率等）。
线形定标公式
定标过程一般采取线形公式进行转换： 定标过程一般采取线形公式进行转换： L = a*DN + b a(gain)、b(offset)通常可以从遥感数据头文件读出 a(gain)、b(offset)通常可以从遥感数据头文件读出 L
线形区域
DN
二、辐射纠正—反射率 辐射纠正— 的计算
电磁辐射与辐射源——地物 电磁辐射与辐射源——地物——传感器的几何 地物——传感器的几何 关系 水平地面的假设 山地辐射纠正 辐亮度向反射率的转换
式中除10为将单位由 式中除10为将单位由 mW /(cm ⋅ Sr ⋅ µm ) 转化为 W /( M ⋅ Sr ⋅ µm )
2
2
实际操作
计算出各波段的反射辐亮度 计算出各波段的行星反射率 对比地物反射辐亮度与行星反射率 请考查计算后各典型地物反射率的特点， 请考查计算后各典型地物反射率的特点，并 分析原因