高光谱遥感场景模型仿真研究

【摘要】：高光谱遥感是利用图像与光谱合二为一的特点,通过研究地表物质的成分、含量、存在状态和动态变化与光谱反射率之间的对应关系,利用地物反射光谱特征识别其类型的学科。与普通光学遥感相比,它能提供地物的光谱性息,因此在植被研究、地质调查、大气环境遥感、海洋遥感、城市遥感以及军事侦查方面有着广泛的应用。 通过对高光谱遥感系统建立仿真模型,可以更好的理解高光谱遥感系统各组成部分在遥感过程中对遥感数据产生的影响,从而找到影响成像结果的关键性因素。另外高光谱遥感系统仿真模型可以在不同的仿真条件下运行,而不用真正飞行,从而节约了高光谱运行成本。 论文主要研究了简单场景以及人工林地场景的高光谱仿真方法。本文首先介绍了高光谱遥感的基本概念,进而对电磁波与地物的反射与吸收作用进行了分析,并介绍了几种典型地物的光谱特性。接下来,论文讨论了简单场景的仿真方法,重点研究了地物反射率模型和太阳辐射及大气传输模型的仿真,并进行了仿真实验。在简单场景的基础上,论文对较为复杂人工林地场景进行仿真,主要研究了混合像元组分面积比例、二次入射模型的仿真方法,并对各子模型性能和场景仿真效果进行了仿真验证。 通过对仿真结果的分析,说明本文针对不同的场景建立的仿真模型能够真实地反映场景中地物的光谱特性。