《衛(wèi)星遙感圖像的輻射校正處理》課件

衛(wèi)星遙感圖像的輻射校正處理本課件將介紹衛(wèi)星遙感圖像的輻射校正處理，從基本概念到常見模型，并結(jié)合案例分析，幫助大家理解輻射校正的重要性和具體方法。引言遙感技術(shù)發(fā)展遙感技術(shù)在資源勘探、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。衛(wèi)星遙感圖像作為遙感技術(shù)的重要數(shù)據(jù)來源，需要進(jìn)行輻射校正處理，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。輻射校正概述輻射校正是遙感圖像處理的重要環(huán)節(jié)，它旨在消除傳感器、大氣和地形等因素對(duì)圖像輻射值的影響，還原地物的真實(shí)反射率或輻射率。輻射校正的必要性消除傳感器差異不同傳感器對(duì)同一地物輻射值的測(cè)量結(jié)果存在差異，需要進(jìn)行傳感器校正。去除大氣影響大氣對(duì)電磁波的吸收和散射會(huì)影響遙感圖像的輻射值，需要進(jìn)行大氣校正。消除地形效應(yīng)地形起伏會(huì)造成圖像亮度差異，需要進(jìn)行地形校正。輻射校正的基本概念輻射校正的主要目標(biāo)是將遙感圖像的數(shù)字值轉(zhuǎn)換為地物的真實(shí)反射率或輻射率，消除傳感器、大氣和地形等因素的影響。通過輻射校正，可以提高圖像質(zhì)量，使遙感數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確可靠。輻射校正的主要步驟1獲取影像數(shù)據(jù)選擇合適的數(shù)據(jù)源，下載或獲取所需的遙感圖像數(shù)據(jù)。2大氣校正利用大氣校正模型消除大氣對(duì)圖像輻射值的影響，還原地物的真實(shí)反射率。3幾何校正對(duì)圖像進(jìn)行幾何校正，使其與地理坐標(biāo)系一致。4地形校正利用地形數(shù)據(jù)進(jìn)行地形校正，消除地形起伏對(duì)圖像亮度差異的影響。5傳感器校正消除傳感器自身特性對(duì)圖像輻射值的影響，得到更準(zhǔn)確的輻射值。獲取影像數(shù)據(jù)獲取影像數(shù)據(jù)是輻射校正的第一步。選擇合適的衛(wèi)星傳感器和影像數(shù)據(jù)，并根據(jù)具體需求下載或獲取圖像數(shù)據(jù)。確保影像數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)格式符合要求。大氣校正大氣校正旨在消除大氣對(duì)遙感圖像輻射值的影響，還原地物的真實(shí)反射率。常見的大氣校正模型包括COST方法、6S模型和DOS方法。幾何校正幾何校正旨在消除圖像幾何畸變，使其與地理坐標(biāo)系一致。幾何校正可以采用基于GCP的幾何校正和基于無GCP的幾何校正兩種方法。地形校正地形校正旨在消除地形起伏對(duì)圖像亮度差異的影響，使圖像亮度值更加準(zhǔn)確。地形校正模型主要包括坡度和坡向計(jì)算、遮擋和投射校正等。傳感器校正傳感器校正旨在消除傳感器自身特性對(duì)圖像輻射值的影響，例如傳感器靈敏度、暗電流等。常見的傳感器校正方法包括暗目標(biāo)校正、增益和偏移校正等。大氣校正模型COST方法COST方法是一種簡(jiǎn)單易行的大氣校正方法，適用于可見光和近紅外波段。6S模型6S模型是一種基于輻射傳輸方程的大氣校正模型，可以精確地模擬大氣對(duì)電磁波的影響。DOS方法DOS方法是一種基于經(jīng)驗(yàn)的大氣校正方法，可以快速有效地消除大氣影響。輻射傳輸方程輻射傳輸方程描述了電磁波在大氣中傳播過程中的能量變化，是許多大氣校正模型的基礎(chǔ)。通過求解輻射傳輸方程，可以得到大氣對(duì)電磁波的吸收和散射系數(shù)，進(jìn)而進(jìn)行大氣校正。COST方法COST方法是一種基于經(jīng)驗(yàn)的大氣校正方法，它利用大氣校正系數(shù)來消除大氣對(duì)遙感圖像輻射值的影響。COST方法簡(jiǎn)單易行，但精度相對(duì)較低。6S模型6S模型是一種基于輻射傳輸方程的大氣校正模型，它可以精確地模擬大氣對(duì)電磁波的影響，并根據(jù)不同的傳感器和觀測(cè)條件進(jìn)行校正。6S模型的精度較高，但計(jì)算量較大。DOS方法DOS方法是一種基于經(jīng)驗(yàn)的大氣校正方法，它利用已知地物反射率和大氣參數(shù)來消除大氣影響。DOS方法計(jì)算速度快，但精度相對(duì)較低。地形校正模型地形校正模型主要包括坡度和坡向計(jì)算、遮擋和投射校正等。通過地形校正，可以消除地形起伏對(duì)圖像亮度差異的影響，使圖像亮度值更加準(zhǔn)確。坡度和坡向計(jì)算坡度和坡向是地形特征的重要參數(shù)，通過計(jì)算坡度和坡向，可以了解地形的起伏程度和朝向，進(jìn)而進(jìn)行地形校正。遮擋和投射校正遮擋和投射是地形起伏導(dǎo)致的圖像亮度差異的主要原因，需要進(jìn)行遮擋和投射校正，以消除這種影響。幾何校正模型幾何校正模型主要包括基于GCP的幾何校正和基于無GCP的幾何校正兩種方法。基于GCP的幾何校正需要利用地面控制點(diǎn)，而基于無GCP的幾何校正則不需要地面控制點(diǎn)。基于GCP的幾何校正基于GCP的幾何校正需要利用地面控制點(diǎn)，通過地面控制點(diǎn)和圖像坐標(biāo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以建立幾何模型，并進(jìn)行幾何校正?；跓oGCP的幾何校正基于無GCP的幾何校正不需要利用地面控制點(diǎn)，它利用圖像本身的特征信息，例如圖像的紋理、邊緣等，進(jìn)行幾何校正。這種方法的精度相對(duì)較低。傳感器輻射校正傳感器校正旨在消除傳感器自身特性對(duì)圖像輻射值的影響，例如傳感器靈敏度、暗電流等。常見的傳感器校正方法包括暗目標(biāo)校正、增益和偏移校正等。暗目標(biāo)校正暗目標(biāo)校正是一種利用圖像中暗目標(biāo)區(qū)域來校正傳感器輻射值的方法。暗目標(biāo)區(qū)域是指沒有地物反射的區(qū)域，例如深水區(qū)、陰天天空等。增益和偏移校正增益和偏移校正是一種利用傳感器參數(shù)來校正圖像輻射值的方法。通過調(diào)整增益和偏移，可以使圖像的輻射值更加準(zhǔn)確。常見問題與解決在進(jìn)行輻射校正過程中，可能會(huì)遇到一些問題，例如數(shù)據(jù)質(zhì)量問題、模型選擇問題、參數(shù)設(shè)置問題等。針對(duì)這些問題，需要進(jìn)行分析和解決，以確保輻射校正的準(zhǔn)確性和可靠性。典型案例分析通過案例分析，可以更好地理解輻射校正方法的應(yīng)用和效果。例如，分析不同大氣校正模型對(duì)圖像的影響，或者分析地形校正對(duì)圖像亮度值的影響。輻射校正的精度評(píng)估輻射校正的精度評(píng)估是衡量校正效果的重要指標(biāo)。常用的精度評(píng)估方法包括因子分析、對(duì)比分析、實(shí)地驗(yàn)證等。因子分析因子分析是一種利用統(tǒng)計(jì)方法來分析數(shù)據(jù)，并提取主要影響因素的方法。通過因子分析，可以評(píng)估輻射校正對(duì)不同因素的影響程度。實(shí)際應(yīng)用案例輻射校正在遙感數(shù)據(jù)處理中具有廣泛的應(yīng)用，例如土地利用變化監(jiān)測(cè)