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基于光谱矢量模型的Quickbird遥感图像大气校正

伍勇霞  
【摘要】:卫星遥感图像记录的反射率与地表真实的反射率相差甚远,在典型情况下,来自地物反射辐射的贡献在450nm波段占50%,在850nm波段占80%,由于大气散射、吸收和反射三重作用,导致图像中的地物模糊不清、光谱失真。构建合适的模型校正大气影响并获得清晰的地物影像、精确的地物反射率数据,是大气校正需要解决的问题,也是遥感应用必须解决的首要问题。本文的目的是改进已有的光谱矢量模型使其适应于QirckBird卫星遥感图像的大气影响校正。在无DTM、无同步大气测量数据情况下,根据光的传播机理构建大气校正模型,同时考虑地形因子、地物BRDF因子、混合像元中每种地物所占比例因子,求解模型消除这三个因子的影响,以便在图像大气校正过程中没有这三个因子数据的情况下,模型能适应地形变化、适应地物BRDF特征、适应混合像元混合比变化,希望校正后的图像山区与平地等效、混合像元与纯像元等效、全景效果一致。 本文改进了光谱矢量模型中的邻近像元间的交叉辐射校正方法、大气图像剥离方法。首先利用地物的光谱矢量特征对研究区域进行分类处理,然后引进修正最小二乘方法,修改已有的光谱矢量模型使其适用于Quickbird影像,实验结果表明取得了不错的效果。 全文共分为五章,第一章引言,主要介绍了研究内容,国内外研究现状以及研究目标和意义。第二章简单的介绍了大气对太阳辐射的影响,主要说明了对光谱矢量模型的具体地改进,以及光谱矢量模型的求解和验证。第三章主要是IDL语言的简要介绍和本文中主要的程序代码。在第四章里我们根据前两章介绍的内容,应用光谱矢量模型对Quickbird影像进行大气校正的实验,包括数据的介绍,实验的步骤,实验结果显示与评价。校正后的图像清晰度加大,图像质量提高,Quickbird的第一波段误差在15%左右,第二波段的误差在4%左右。第五章为本文得到的结论,主要讨论了本文取得的进步和存在的问题以及对下一步工作的展望。


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