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硕士学位论文


遥感图像辐射校正及邻近效应去除的研究


RESEARCH ON RADIOMERIC CORRECTION
AND ADJACENCY EFFECT REMOVAL OF
REMOTE SENSING IMAGES



焦海斌













2009 年 6 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开





工学硕士学位论文


遥感图像辐射校正及邻近效应去除的研究





硕士研究生:焦海斌
导师:张钧萍教授
申请学位:工学硕士
学科:信息与通信工程
所在单位:电子与信息工程学院
答辩日期:2009 年 6 月
授予学位单位:哈尔滨工业大学
Classified Index:
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Dissertation for the Master’s Degree in Engineering



RESEARCH ON RADIOMERIC CORRECTION
AND ADJACENCY EFFECT REMOVAL OF
REMOTE SENSING IMAGES


Candidate: Jiao Haibin
Supervisor: Junping
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Information munication
Engineering
Affiliation: School of Electronics and
Information Engineering
Date of Defence: June, 2009
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
遥感成像过程中传感器接收到的地物信息由于其在传输过程中和大气的相
互作用尤其是邻近效应的影响导致其辐照度和光谱分布都要发生变化,使得传
感器不能真实记录地物目标信息,从而影响对获得的遥感数据进行定量分析、
特征提取、光谱重建等定量遥感研究过程,所以遥感图像的辐射校正问题是一
个亟待解决的重要问题,大气辐射校正环节因此成为遥感定量分析的关键。
本文在大气辐射传输理论的基础上利用基于辐射传输模型的方法进行大气
辐射校正:
在利用基于辐射传输模型解决大气辐射校正问题时,对地表特性的准确分
析和界定是求解大气和地表这一耦合系统中辐射传输的关键,本文针对目标地
物的性质和实际应用情况,分五种地表条件进行了分析和讨论,建立了不同地
表条件下的大气辐射传输方程。
针对地表非均一特性和大气散射导致遥感成像中的邻近效应问题,本文提
出通过求解大气点扩散函数来定量分析和去除邻近效应。利用蒙特卡罗方法得
到的大气点扩散函数,不仅能比较准确地求解大气辐射传输方程,而且也解决
了传统求解辐射传输方程的方法中计算量大,求解复杂的问题。
大气参数的准确获取是影响利用大气辐射传输模型校正方法求解辐射传输
方程精度的另一个关键因素,大气参数的随机性和非均匀分布增大了对大气参
数的精确同步实时测定的难度,尤其是气溶胶含量的反演,本文利用黑暗像元
法,通过图像自身信息并利用大气辐射传输 6S 模型反演成像时气溶胶光学厚
度,提高了利用辐射传输模型进行反演和校正的精确度。
在上述研究的基础上,本文提出了一种易于工程实现的模块化大气辐射校
正方案。该方案利用大气辐射传输模型 MODTRAN 生成查找表,选取大气参数
的确定、气溶胶光学厚度的反演与邻近效应的去除作为影响遥感成像的关键因
素进行了研究与分析,分别给出了计算方法并进行了实现,对校正后的图像,
通过分析具体典型地物光谱特征验证了校正方案的有效性。

关键词:大气辐射校正;邻近效应;定量遥感;大气辐射传输模型

I
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
In the process of remote sensing imaging, sensors received the radiance from
the ground whose range and