[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)渾濁水體區(qū)域MODIS影像大氣校正的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110376306.3
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102508226A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳軍;孫記紅;溫珍河
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海洋地質(zhì)研究所
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)渾濁水體區(qū)域MODIS(Moderate-Resolution?Imaging?Spectroradiometer)影像大氣校正的方法，屬于水色定量遙感理論與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，適用于水色定量遙感的理論方法和應(yīng)用技術(shù)研究。

背景技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)MODIS大氣校正算法稱之為“清潔”水體大氣校正算法。該算法的基本假設(shè)在于研究區(qū)域內(nèi)存在“清潔”水體(葉綠素a濃度＜0.5-1.0μg/l，懸浮濃度幾乎0)，則MODIS近紅外兩個波段的離水反射率近似為零，但是由于大氣散射作用，使得傳感器探測到的信號不為零，因此可以將這部分信號歸根為大氣程輻射的貢獻(xiàn)，并用于大氣信息的提取。標(biāo)準(zhǔn)MODIS大氣校正算法就是利用“清潔”水體的這種光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行大氣校正的。因此，標(biāo)準(zhǔn)MODIS大氣校正算法成敗的關(guān)鍵在于是否能夠在研究區(qū)域內(nèi)找到一種為“清潔”水體的像元。

眾所周知，中國海岸帶海域，尤其是黃河口、長江口和珠江口等三角洲地帶的水體，黃河、長江和珠江攜帶大量的泥沙入海，以致入海口很大面積的水域含沙量非常之高。研究結(jié)果表明，在近紅外波段，水體的離水反射率與懸浮泥沙濃度成正比，哪怕水體中僅含微量的懸浮泥沙，都將引起近紅外波段離水輻亮度成倍的增長。這就意味著標(biāo)準(zhǔn)MODIS大氣校正算法在這些區(qū)域?qū)　Ｒ朐跍啙岬腎I類水體中實現(xiàn)大氣精校正，則需要更多的先驗知識參與大氣校正過程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)渾濁水體區(qū)域MODIS影像大氣校正的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中標(biāo)準(zhǔn)MODIS大氣校正算法在渾濁水體區(qū)域無法適用的缺陷，在渾濁的II類水體中實現(xiàn)大氣精校正。

本發(fā)明一種實現(xiàn)渾濁水體區(qū)域MODIS影像大氣校正的方法，具體所采用的技術(shù)方案，包括如下步驟：

步驟(1)：讀入531、551、667和678nm波段實測的標(biāo)準(zhǔn)離水反射率之間的經(jīng)驗關(guān)系、Rayleigh散射查找表、模型所涉及波段的MODIS影像、同步大氣壓強(qiáng)、風(fēng)速和臭氧厚度數(shù)據(jù)。其中標(biāo)準(zhǔn)離水反射率之間的關(guān)系如下：

[ρ_w]_N(λ₂)≈a₁[ρ_w]_N(λ₁)

[ρ_w]_N(λ₄)≈a₂[ρ_w]_N(λ₃)

式中，x_m、x_n和y_m為經(jīng)驗常數(shù)，可以通過回歸計算得到。

步驟(2)：在步驟(1)涉及的氣象數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用Rayleigh散射查找表算法，計算MODIS各波段Rayleigh散射貢獻(xiàn)的反射率，并加以訂正。

ρ_t(λ)＝ρ_r(λ)+ρ_a(λ)+ρ_ra(λ)+t(λ)[ρ_w]_N(λ)

ρ_at(λ)＝ρ_path-ρ_r(λ)＝ρ_a(λ)+ρ_ra(λ)+t(λ)ρ_n(λ)

式中，ρ_r(λ)為Rayleigh散射貢獻(xiàn)的反射率；ρ_a(λ)為氣溶膠散射貢獻(xiàn)的反射率；ρ_at(λ)為經(jīng)過Rayleigh散射校正后的表觀反射率；ρ_ra(λ)為氣溶膠和大氣分子多次散射貢獻(xiàn)的反射率，該項可以解釋光子在大氣分子和氣溶膠顆粒之間多次穿梭的結(jié)果；ρ_n(λ)為待求的表觀反射率；t(λ)為漫射透過系數(shù)，其表達(dá)式如下：