遥感定量反演的大气校正方法分析研究

【摘要】： 由于遥感器在空中获取地表信息过程中,受到大气成份吸收与散射的影响,遥感器的测量值与地物实际的光谱辐射率是不一样的,测量值发生辐射失真,从而对遥感图像的质量和应用效果产生不可忽视的影响。这些影响使得基于遥感影像的应用研究,特别是定量化应用受到很大的影响,因此在这些信息被成功应用于地球信息的定量化研究之前,必须对遥感影像进行大气校正,大气校正的好坏直接影响到接下来的应用研究。本文以遥感图像获取中电磁辐射的传播过程为基础,对大气对电磁辐射的影响进行分析包括大气影响的基本原理;大气对电磁波的散射、吸收的微观特性;大气中各组分对辐射的影响;大气辐射传输理论,并对平面—平行大气模型中的地面和卫星信号的组成进行全面的阐述。在分析了大气对遥感影像产生的各种影响的基础上,对大气纠正的一般原理和方法进行了回顾和归纳总结,得出进行大气校正的理论根据,分析计算过程参数的选择,包括卫星几何状态计算、大气光学厚度的计算、气溶胶光学厚度的光谱变化计算和大气水汽含量的计算。用两种模型软件6S和MODTRAN分别对TM和MODIS影像的可见光波段的影像进行大气纠正,验证了辐射传输模型在东北地区遥感影像的可行性。最后通过反射率对比分析,得出6S适合荒漠化地区的大气校正,FLAASH更适合对东北森林覆盖面积较大地区的TM影像进行大气校正,而对于MODIS影像的大气校正应选择FLAASH。