遥感图像处理4(2011).ppt

4.3 遥感卫星辐射校正场 ①辐射校正场的国外发展概况 根据美、法公布的资料，目前用辐射校正场的方法对可见光和近红外波段的定标精度可达6％—3％左右。除成功地对Landsat4、5的TM，SPOT的HRV，NOAA— 9、10、11的AVHRR，Nimbus-7的CZCS进行辐射校正外，目前正在进一步研究高分辨率成像光谱仪(AVIRIS)和中分辨率成像光谱仪(MODIS)的辐射校正，并对法国偏光照相机(POLDER)进行辐射校正。经过十多年的研究实验，此种定标方法已被国际遥感界公认为是一种行之有效的方法。 第4章 遥感图像的辐射校正 4.3 遥感卫星辐射校正场 ①辐射校正场的国外发展概况 为了加强国与国之间对地遥感的相互合作与相互补充，促进国际合作，交流地球观测卫星传感器的定标和反演资料的真实性检验的工作经验，以使参加国和国际用户受益，1984年成立了对地观测卫星委员会(CEOS)定标和真实性检验工作组(WGCV)，这大大推进了辐射校正工作的深入进行。 第4章 遥感图像的辐射校正 4.3 遥感卫星辐射校正场 ② 建立辐射校正场的目的 遥感卫星辐射校正场的建立是发展空间对地观测技术的一个重要组成部分，是遥感信息定量化所必须的，也是验证遥感数据的可信性，进行多星数据和多时相卫星数据对比分析的重要手段，它属于拓宽卫星遥感应用领域和提高社会经济效益的关键技术，且有利于国际遥感卫星的应用与交流。 第4章 遥感图像的辐射校正 4.3 遥感卫星辐射校正场 ② 建立辐射校正场的目的 ●遥感数据的定量化要求 传感器输出的是电信号数字量或模拟量，需要转换为探测器所对应目标像元的绝对物理量，例如辐射亮度值或反照率，才能对不同传感器、不同时间获得的数据进行定量比较和分析。要实现上述要求，就必须进行绝对辐射校正，即建立传感器测量数字信号与对应的辐射能量之间的数量关系。 第4章 遥感图像的辐射校正 4.3 遥感卫星辐射校正场 ② 建立辐射校正场的目的 ●遥感数据的定量化要求 对于一种传感器来说，就是确定灰度值(DN)与对应的辐射度值(L)之间的数学关系式 L=A·DN 或 DN=B·L 因此，必须给出传感器的校正系数才能进行绝对辐射校正。而建立辐射校正场的目的之一就是建立传感器的每个探测单元所输出的信号数字量与该探测器对应像元内的实际地物辐射值之间的定量关系，直接给出传感器的校正系数，实现对所获数据的绝对辐射校正。 第4章 遥感图像的辐射校正 4.3 遥感卫星辐射校正场 ② 建立辐射校正场的目的 ●遥感数据的定量化要求 20世纪90年代，全球环境变化的遥感监测以及多光谱、多时相及多种卫星探测系统遥感数据的综合利用和定量分析技术的发展，越来越迫切地对卫星传感器的辐射校正提出高精度要求。由此可见，辐射校正场的发展和建立具有重要的作用和意义。 第4章 遥感图像的辐射校正 4.3 遥感卫星辐射校正场 ② 建立辐射校正场的目的 ●监测在轨传感器变化并提供修正系数 遥感卫星在发射前，研制单位已利用地面设备对传感器进行了绝对辐射标定。然而遥感卫星在轨运行后，由于元器件所处空间环境的改变和卫星运行时间的增加，使得探测器件老化、灵敏度下降。例如，1979年美国根据海色扫描仪(CZCS)的工作特性，以海水作为绝对校正场，重新对CZCS辐射特性进行了评价。根据船上和飞机上的测量结果发现，CZCS短波部分在4年后其灵敏度下降了25％。 第4章 遥感图像的辐射校正 4.3 遥感卫星辐射校正场 ② 建立辐射校正场的目的 ●监测在轨传感器变化并提供修正系数 1984年美国在白沙试验场对Iandsat-5进行大气辐射校正，发现卫星在轨运行600d后，TM2、TM3、TM4波段的灵敏度分别变化了6.6％、2.0％和12.9％。SPOT卫星探测器也有同样的结果。这种结果直接影响卫星遥感定量数据的精度和可靠性，影响遥感应用模型的稳定性，影响资料处理和应用水平。所以，遥感卫星传感器在轨飞行标定具有实用价值。试验结果表明，利用辐射校正场是当前进行辐射校正较好的技术选择。 第4章 遥感图像的辐射校正 4.3 遥感卫星辐射校正场 ② 建立辐射校正场的目的 ●补充星上定标的不足 目前卫星遥感仪器星上定标(称内定标)精度有限，难以满足定量遥感产品的精度要求。由于在轨卫星长期在真空辐射等环境下运行，选择理想的星上定标源较困难。一般红外定标源采用星上参考黑体，能做到1K的定标精度；可见光和近红外定标源采用引入太阳光或标准灯，定标源稳定度存在问题，难以实现精度较高的辐射定标。部分卫星由于工作方式的限制，直接影响内定标精