[發明專利]非均勻大氣程輻射遙感數字圖像的計算機生成方法

無效

• 申請號: 200910199543.X
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN101713832A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 時向勇;李先華;朱瑞芳;朱姍
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01W1/00
• 分類號: G01W1/00;G01S7/48
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本發明涉及一種遙感數字圖像的獲取方法，具體地說，是涉及一種非均勻大氣程輻射遙感數字圖像的計算機生成方法。

背景技術

大氣程輻射是太陽輻射在大氣傳輸過程中經大氣中各組分以及氣溶膠微粒散射后直接到達遙感器的輻射。由于大氣成分在空間分布的不均勻和大氣的污染，隨著空氣組分和氣溶膠含量、形狀、性質、粒徑、濃度等因素的空間分布差異，衛星遙感數字圖像上各點的大氣程輻射值是不同的。這些不同的大氣程輻射值是太陽輻射在大氣傳輸過程中與不同地點的不同空氣組分和氣溶膠相互作用的結果，表征著該點地面上空的大氣狀況和質量。

由于大氣程輻射是與地面狀況無關，且表征大氣質量狀況的天空光亮度遙感分量，所以對于作為對地探測技術的遙感而言，大氣程輻射值是疊加在地面遙感值上與地面信息無關的大氣干擾。因此，大氣程輻射遙感數字圖像可作為是研究區域大氣環境、反演和監測城市大氣環境質量的理想的遙感信息源，同時也是研究太陽輻射的大氣傳輸機制、機理和進行遙感數字圖像大氣修正的重要遙感資料，具有廣泛的應用價值。例如，中國發明專利申請公開了“一種大氣程輻射遙感數字圖像的計算機生成方法”(專利申請號為200510027276.X)，該方法采用遙感數字圖像中的大氣程輻射值構建傳統遙感手段無法獲得的大氣遙感數字圖像。但是，該方法在生成大氣程輻射遙感數字圖像計算過程中，沒有具體考慮非標準朗伯體和標準朗伯體之間的物理機制區別，即對所有圖斑內部像元采用相同公式完成內插，產生了在非標準朗伯體上大氣程輻射值的計算誤差，降低了大氣程輻射值的計算精度。再者，對于傳統的大氣程輻射計算模型，如回歸分析法、直方圖法，都在不同程度上將各個像素點上的大氣狀況假定為相同情況，且某些大氣參數無法精確的獲得，造成大氣程輻射值計算精度低，效果差。

發明內容

鑒于以上所述現有技術存在的問題和不足，本發明的目的是提供一種非均勻大氣程輻射遙感數字圖像的計算機生成方法，該方法能提高大氣程輻射值計算精度，實現準確地生成大氣程輻射遙感數字圖像。

為達到上述目的，本發明采用的技術解決方案如下：

上述一種非均勻大氣程輻射遙感數字圖像的計算機生成方法，其步驟包括：

A、在IDL/ENVI系統支持下，讀取選定地區的MODIS02和MODIS09的遙感數字圖像，參閱圖4；

B、根據MODIS09地面反射率數據和MODIS02表觀反射率數據，分別計算水體掩模圖像和云掩模圖像，進而可得陸地圖像，即陸地圖像是從MODIS09圖像(選定地區的整幅圖像)中篩除水體掩模圖像和云掩模圖像后的圖像；

C、計算水體圖像、陸地圖像和云層圖像邊界的大氣程輻射值；

D、分別逐點計算水體圖像、陸地圖像和云層圖像內部大氣程輻射值，完成所有像元大氣程輻射值的計算；

E、完成大氣程輻射圖像的可視化，從而完成大氣程輻射遙感數字圖像的計算機生成。

本發明的非均勻大氣程輻射遙感數字圖像的計算機生成方法優點在于：該方法根據MODIS09地面反射率數據和MODIS02表觀反射率數據，分別計算水體掩模圖像和云掩模圖像，采用逐點像素計算的方法，實現對非均勻大氣狀況的大氣程輻射遙感數字圖像的生成；根據MODIS09地面反射率數據和MODIS02輻射亮度數據，采用反演計算方法，可以在不需要大氣參數的條件下，精確反演大氣程輻射遙感數字圖像，適用性廣。

附圖說明

圖1為本發明的一個實施例(即中國長江三角洲地區)的MODIS09遙感數字圖像；

圖2為與圖1相匹配的計算機生成的MODIS大氣程輻射遙感數字圖像；

圖3為本發明的非均勻大氣程輻射遙感數字圖像的計算機生成方法的流程圖；

圖4為圖3中步驟B中步驟B1計算水體掩模圖像的流程圖；

圖5為圖3中步驟D中步驟D1計算陸地圖像內部大氣程輻射值的流程圖；

圖6為圖3中步驟D中步驟D2和D3計算水體和云層內部大氣程輻射值的流程圖。

具體實施方式

下面根據圖1至6給出本發明一種非均勻大氣程輻射遙感數字圖像的計算機生成方法的實施例，要指出的是，所給出的實施例是為了說明本發明方法的技術特點和功能特點，能更易于理解本發明，而不是用來限制本發明的范圍。

本發明的非均勻大氣程輻射遙感數字圖像的計算機生成方法的實施例是在IDL/ENVI系統支持下進行的，先請參閱圖3、圖4、圖5和圖6，具體步驟如下：

A、在IDL/ENVI系統支持下，讀取選定地區的MODIS02和MODIS09的遙感數字圖像，如圖1所示；