高光谱遥感图像的反射率转换

高光谱遥感器在飞机或卫星上获取的是地物的辐射能量值，表述如下：

LO（λ）=Lsun(λ) T（λ） R(λ) cos(θ)+Lpath(λ)

其中：LO(λ):入孔辐射能量

Lsun（λ):大气上层太阳辐射

T（λ):整层大气传输

R(λ）:不考虑地形影响的表观(视)反射率(ApparentReflectance)

θ:太阳高度角

Lpath(λ):程辐射

经验法(Empirical Methods)和模型法(Model BasedMethods)两大类：

平场域法(Flat Field）

内部平均法（IARR-Intema Average Relative Reflectance)

经验线性法（Empirical Line）

DNb =p（λ）*Ab+Bb

Ab乘积项：反映了大气传输及仪器设备的放大比；

Bb偏移项：反映了大气辐射值及仪器的零点偏移。

经验线性法(Empirical Line)

使用更多的地面定标点数据可以获得更好的统计效果。

设有N类地面定标点的反射率p₁(λ),p₂(λ),P₃(λ),………P(λ),则有一组方程：

DN,=p;(A).Ab+Bn,i=1,2,……n求此方程组的最小二乘解，得：

求出的A,B对不同的波段有不同的值，利用得出的系数可以求出象元对应地物的反射率。

ATREM/ACORN大气去除程序

(1)在0.4-2.5μm光谱区间的7种主要作用气体：

HzO,CO₂,O₃,N₂O,CO,CH₄,O,

—大气中水汽成分随高度的增加而减少一但是在室间与时间分布上很不均匀；—CO₂、N₂O、CH、O在对流层内基果里是均写分布的；

—90%的O;分布在距地表25公里以内，其余的随纬度和季节而变化；

—CO在广大乡村地区也远没有水汽那样变化剧烈。

(2)在1.0-2.5 MA区M以Q/由气体是主要影，分子散射(瑞利

散射)随着波长增加急剧减少，大于1.0μm时，其效应可以完全忽略；气溶胶散射也随着波长增加而减少，在1.0μm附近，其散射占整个辐射量的大约10%。

(3)基于经纬度和观测时间，确定太阳天顶角；

(4)利用0.94μm和1.1μm水汽吸收波段估算每个图像像元的水汽含量；

(5)基于以上认识，在原有大气传输模型基础上，完成无测量数据

支持下的大气校正。

高光谱反射率图像生成