一種外場絕對輻射定標(biāo)方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種外場絕對輻射定標(biāo)方法，該方法包括獲取靶標(biāo)的遙感影像、靶標(biāo)的高光譜影像、高光譜影像的位置信息和大氣環(huán)境參數(shù)；對高光譜影像進(jìn)行空間維重采樣，使之與遙感影像具有相同的地面分辨率，以獲得重采樣高光譜影像；根據(jù)高光譜影像的位置信息、大氣環(huán)境參數(shù)和重采樣高光譜影像中的光譜數(shù)據(jù)計(jì)算重采樣高光譜影像每個(gè)像元的入瞳輻亮度Li；在遙感影像上提取與重采樣高光譜影像像元一一對應(yīng)的DNi值；利用Li和DNi值對絕對輻射定標(biāo)公式進(jìn)行線性擬合，完成絕對輻射定標(biāo)。該方法可以提高絕對輻射定標(biāo)結(jié)果。
【專利說明】一種外場絕對輻射定標(biāo)方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于遙感【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種外場絕對輻射定標(biāo)方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]遙感傳感器的絕對輻射定標(biāo)是遙感信息定量化的基礎(chǔ)和前提條件。絕對輻射定標(biāo)是建立傳感器入瞳處的表觀輻亮度與輸出DN (Digital Number)值的關(guān)系的過程。按照不同的實(shí)施階段，絕對輻射定標(biāo)分為:實(shí)驗(yàn)室絕對輻射定標(biāo)、室外絕對輻射定標(biāo)、外場絕對輻射定標(biāo)、交叉定標(biāo)。其中，外場絕對輻射定標(biāo)是指利用大面積均勻自然地物或人工地物作為靶標(biāo)，在衛(wèi)星/飛機(jī)搭載的遙感傳感器過境時(shí)，同步測量靶標(biāo)的光譜數(shù)據(jù)、大氣環(huán)境參數(shù)、經(jīng)緯度坐標(biāo)，利用上述數(shù)據(jù)通過大氣輻射傳輸方法反演靶標(biāo)在傳感器入瞳處的輻亮度L，由于靶標(biāo)的DN值可以在遙感影像上獲知，即可建立入瞳輻亮度L與遙感影像DN值之間的關(guān)系O
[0003]目前，對于星載和機(jī)載遙感傳感器的外場絕對輻射定標(biāo)中，遙感影像由光學(xué)遙感傳感器獲取，靶標(biāo)光譜數(shù)據(jù)由非成像地面光譜儀獲取，利用靶標(biāo)光譜數(shù)據(jù)計(jì)算平均入瞳輻亮度L，再從遙感影像中獲取平均DN值，利用平均入瞳輻亮度L和平均DN值擬合得到絕對輻射定標(biāo)系數(shù)中的增益a和偏置b，完成絕對輻射定標(biāo)。
[0004]從以上描述可見，非成像地面光譜儀獲取的靶標(biāo)光譜數(shù)據(jù)和遙感影像不能實(shí)現(xiàn)像兀的 對應(yīng)，從而不能將入瞳福亮度L和遙感影像DN值按像兀 對應(yīng),這樣導(dǎo)致擬合得到的增益a和偏置b不太準(zhǔn)確，從而影響了絕對輻射定標(biāo)結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)方案存在的問題和不足，本發(fā)明提供了一種外場絕對輻射定標(biāo)方法和系統(tǒng)，可以提高絕對輻射定標(biāo)結(jié)果。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0007]一種外場絕對輻射定標(biāo)方法，該方法包括:
[0008]獲取靶標(biāo)的遙感影像、靶標(biāo)的高光譜影像、高光譜影像的位置信息和大氣環(huán)境參數(shù)；
[0009]對高光譜影像進(jìn)行空間維重采樣，使之與遙感影像具有相同的地面分辨率，以獲得重采樣高光譜影像；
[0010]根據(jù)高光譜影像的位置信息、大氣環(huán)境參數(shù)和重采樣高光譜影像中的光譜數(shù)據(jù)計(jì)算重采樣高光譜影像每個(gè)像元的入瞳輻亮度Li ；
[0011]在遙感影像上提取與重采樣高光譜影像像元一一對應(yīng)的DNi值；
[0012]利用Li和DNi值對絕對輻射定標(biāo)公式進(jìn)行線性擬合，完成絕對輻射定標(biāo)。
[0013]其中，所述獲取靶標(biāo)的遙感影像、靶標(biāo)的高光譜影像、高光譜影像的位置信息和大氣環(huán)境參數(shù)包括:
[0014]利用星載/機(jī)載光學(xué)遙感器獲取靶標(biāo)的遙感影像；[0015]在預(yù)設(shè)的衛(wèi)星/飛機(jī)過境時(shí)間范圍內(nèi)，使用地面成像光譜儀獲取靶標(biāo)的高光譜影像；
[0016]利用地面成像光譜儀內(nèi)置的定位系統(tǒng)同步記錄高光譜影像的位置信息；
[0017]在預(yù)設(shè)的衛(wèi)星/飛機(jī)過境時(shí)間范圍內(nèi)，進(jìn)行大氣環(huán)境參數(shù)的獲取。
[0018]其中，所述對高光譜影像進(jìn)行空間維重采樣，使之與遙感影像具有相同的地面分辨率，以獲得重采樣高光譜影像包括:
[0019]根據(jù)高光譜影像與遙感影像的地面分辨率計(jì)算空間維采樣比例N，
【權(quán)利要求】
1.一種外場絕對福射定標(biāo)方法，其特征在于，該方法包括: 獲取靶標(biāo)的遙感影像、靶標(biāo)的高光譜影像、高光譜影像的位置信息和大氣環(huán)境參數(shù)；對高光譜影像進(jìn)行空間維重采樣，使之與遙感影像具有相同的地面分辨率，以獲得重采樣高光譜影像 ； 根據(jù)高光譜影像的位置信息、大氣環(huán)境參數(shù)和重采樣高光譜影像中的光譜數(shù)據(jù)計(jì)算重采樣高光譜影像每個(gè)像元的入瞳輻亮度Li ； 在遙感影像上提取與重采樣高光譜影像像元一一對應(yīng)的DNi值； 利用Li和DNi值對絕對輻射定標(biāo)公式進(jìn)行線性擬合，完成絕對輻射定標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取靶標(biāo)的遙感影像、靶標(biāo)的高光譜影像、高光譜影像的位置信息和大氣環(huán)境參數(shù)包括: 利用星載/機(jī)載光學(xué)遙感器獲取靶標(biāo)的遙感影像； 在預(yù)設(shè)的衛(wèi)星/飛機(jī)過境時(shí)間范圍內(nèi)，使用地面成像光譜儀獲取靶標(biāo)的高光譜影像； 利用地面成像光譜儀內(nèi)置的定位系統(tǒng)同步記錄高光譜影像的位置信息； 在預(yù)設(shè)的衛(wèi)星/飛機(jī)過境時(shí)間范圍內(nèi)，進(jìn)行大氣環(huán)境參數(shù)的獲取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對高光譜影像進(jìn)行空間維重采樣，使之與遙感影像具有相同的地面分辨率，以獲得重采樣高光譜影像包括: 根據(jù)高光譜影像與遙感影像的地面分辨率計(jì)算空間維采樣比例N，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用Li和DNi值對絕對輻射定標(biāo)公式進(jìn)行線性擬合，完成絕對輻射定標(biāo)包括: 利用重采樣高光譜影像中每個(gè)像元的入瞳輻亮度Li和遙感影像中對應(yīng)像元的DNi值，用最小二乘法對絕對輻射定標(biāo)公式L = aXDN+b進(jìn)行線性擬合:

5.—種外場絕對福射定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 信息獲取模塊，用于獲取靶標(biāo)的遙感影像、靶標(biāo)的高光譜影像、高光譜影像的位置信息和大氣環(huán)境參數(shù)； 重采樣模塊，用于對高光譜影像進(jìn)行空間維重采樣，使之與遙感影像具有相同的地面分辨率，以獲得重采樣高光譜影像； 參數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)高光譜影像的位置信息、大氣環(huán)境參數(shù)和重采樣高光譜影像中的光譜數(shù)據(jù)計(jì)算重采樣高光譜影像每個(gè)像元的入瞳輻亮度Li ； 參數(shù)提取模塊，用于在遙感影像上提取與重采樣高光譜影像像元一一對應(yīng)的DNi值；參數(shù)擬合模塊，用于利用Li和DNi值對絕對輻射定標(biāo)公式進(jìn)行線性擬合，完成絕對輻射定標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信息獲取模塊進(jìn)一步包括: 遙感影像獲取單元，用于利用星載/機(jī)載光學(xué)遙感器獲取靶標(biāo)的遙感影像； 高光譜影像獲取單元，用于在預(yù)設(shè)的衛(wèi)星/飛機(jī)過境時(shí)間范圍內(nèi)，使用地面成像光譜儀獲取靶標(biāo)的高光譜影像； 高光譜影像的位置信息獲取單元，用于利用地面成像光譜儀內(nèi)置的定位系統(tǒng)同步記錄高光譜影像的位置信息； 大氣環(huán)境參數(shù)獲取單元，用于在預(yù)設(shè)的衛(wèi)星/飛機(jī)過境時(shí)間范圍內(nèi)，進(jìn)行大氣環(huán)境參數(shù)的獲取。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述重采樣模塊進(jìn)一步包括: 確定采樣比例單元，用于根據(jù)高光譜影像與遙感影像的地面分辨率計(jì)算空間維采樣比例N，

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述參數(shù)擬合模塊用于利用重采樣高光譜影像中每個(gè)像元的入瞳輻亮度Li和遙感影像中對應(yīng)像元的DNi值，用最小二乘法對絕對福射定標(biāo)公式L = aXDN+b進(jìn)行線性擬合:

【文檔編號(hào)】G01J3/28GK103575395SQ201310553276
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】吳太夏, 張立福, 李雪柯, 劉佳, 岑奕, 王樹東, 楊杭 申請人:中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所