[發明專利]一種基于氧氣和水汽吸收波段的內陸水體大氣校正方法

無效

• 申請號: 201310429579.9
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103499815A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 李云梅;王橋;朱利;檀靜
• 申請（專利權）人: 李云梅
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于氧氣和水汽吸收波段的內陸水體大氣校正方法，其特征在于，包括步驟：

A：對內陸水體的高光譜影像數據進行預處理；

B：對所述經過預處理的影像數據，提取清潔像元即暗像元；

C：針對所述清潔像元，計算大氣分子瑞利散射，進而計算得到去除瑞利散射后的輻射亮度值；

D：針對所述去除瑞利散射后的像元，利用氧氣與水汽吸收波段組合計算大氣校正因子；

E：根據所述計算出的大氣校正因子，推算各波段氣溶膠散射；

F：根據所述計算的氣溶膠散射，完成高光譜影像數據的大氣校正。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，需對所述高光譜影像數據進行輻射定標、幾何校正的預處理。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，需通過對整景影像的數據對比，提取清潔像元即暗像元，考慮到氣溶膠空間分布的非均勻性，暗像元應分布在影像的各個區域。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟C中，針對所述步驟B中提取的暗像元，計算大氣分子瑞利散射，進而計算去瑞利散射的輻射亮度值，具體計算方法如下：

首先，計算瑞利散射L_r，用式(1)計算：

式(1)中各參數及計算方法如下：

F₀(λ)是大氣層外對應不同波長λ的太陽輻照度，其大小隨著日地距離而變化，

μ₀和μ分別代表太陽天頂角以及衛星天頂角的余弦，α_↓和α_↑分別表示入射光和反射光的散射相位角，入射光的散射相函數P_r(α_↓)定義為：

Pr(α↓)=34(1+cos2(α↓))---(2)]]>

其中，

反射光的瑞利散射相函數P_r(α_↑)定義為：

Pr(α↑)=34[1+(2μμ0+cos(α↑))2]---(4)]]>

其中，

ρ(μ₀)、ρ(μ)為菲涅爾反射率，計算公式如下：

ρ(x)=1-2xyn[(x+ny)-2+(nx+y)-2]y=n2+x2-1n---(6)]]>

式中，x為μ₀或μ，n為純水的折射率，一般取值為1.34，

經過臭氧校正的大氣透過率T_OZ(λ)計算公式如下：

T_OZ(λ)=exp[-τ_OZ(λ)*(μ^-1+μ₀^-1)]???????(7)

其中，臭氧光學厚度計算式如下：

τ_OZ(λ)=a_OZ*U_OZ????????????????(8)

式中，a_OZ為單位臭氧吸收系數，單位是cm^-1，U_OZ為大氣臭氧含量，單位為cm，

瑞利光學厚度τ_r(λ)采用下式計算：

τr(λ)=0.008569λ-4(1+0.0113λ-2+0.00013λ-4)*PP0---(9)]]>

式中，P為實測大氣壓強，單位為百帕(hPa)，而P₀為標準大氣壓強，其值為1013.25hPa。

根據以上計算得到的中間過程參數，根據式(1)完成瑞利散射計算，

其次，大氣頂層輻亮度減去瑞利散射輻亮度，即可得到去除瑞利散射后的輻射亮度值。