基于多项式的遥感图像快速几何校正

遥感图像几何校正是遥感信息处理中的重要内容之一.提出了一种遥感图像的快速几何校正算法,该算法把畸变图像划分成多个子块,分别由多个处理块对子块进行重采样计算,在重采样计算上又使用最大限度地减少坐标变换的冗余计算方法.经实例证明了该算法能够有效地提高遥感图像的处理速度.     

卫星遥感数字图像的非均匀大气修正研究

总结了各种传统卫星遥感数字图像的大气修正方法。讨论了逐点计算卫片像元的大气程辐射遥感值和大气光谱透过率的方法和原理，并在此基础上提出一个适合于非均匀大气的、包括大气程辐射和大气光谱透过等修正内容的卫星遥感数字图像广义大气修正模式。     

一种稳健的多时相遥感图像相对辐射校正方法

变化检测是通过分析多时相遥感图像实现土地利用动态监视的一种有效方法，但在变化检测 分析前，需要经过辐射校正消除光照等因素对地物光谱辐射的影响，使同一地物在不同时相 影像中具有相同的辐射量。根据地物在不同时相遥感图像中的光谱特性满足线性关系的 特点，提出一种自动实现多时遥感图像相对辐射校正的稳健方法，首先通过最小差分回归找 出非变化地物在多时相遥感图像中的辐射关系 |然后利用变化区域证实过程消除变化区域对 辐射校正处理的影响 |最后通过循环迭代实现图像间的辐射校正。提出的方法不仅可以自动 地实现多时相遥感图像的相对辐射校正，而且能够保证图像的辐射分辨率不会因为辐射校正而降低。     

基于FLAASH的多光谱影像大气校正应用研究

受大气吸收与散射影响,遥感器得到的测量值与目标物的真实值间存在误差,给反演地表反射率/反照率和地表温度等关键参数带来较大误灿跋炝送枷穹治龅木?选择ASTER多光谱数据,利用FLAASH模块进行大气辐射校正和反射率反演.对校正前后的反射辐射和归一化植被指数(NDVI)的变化进行了对比研究,并利用校正前后的NDVI反演植被盖度.研究表明,大气校正后图像计算的植被盖度显著提高.     

遥感提取叶面积指数的地形影响分析

结合1：50000DEM对贵州省黎平县内研究区的ETM 遥感影像进行地形纠正，分别使用地形纠正前后的图像建立植被指数与实测杉木林、阔叶林、竹林的叶面积指数相关关系，从而对研究区森林叶面积指数进行计算。研究表明，利用遥感影像计算山地丘陵林区叶面积指数时地形是一个重要的影响因素，它致使遥感影像提取的叶面积指数出现一定的偏差。因此．本文从电磁波辐射传输理论着手，采用一种地形影响去除方法，即先把遥感图像归一化为没有地形影响下的亮度图像，再通过该亮度图像提取森林叶面积指数，并通过实地观测数据验证了该地形纠正方法的有效性。同时，也提出了利用地形因子和遥感影像亮度值的关系计算大气程辐射的方法。     

卫星遥感数字图像的地面辐射改正研究

讨论了地形、大气以及地理位置对卫片像元土尤辐射三分量(直射、散射、邻坡反射)的影响和这种影响所引起的卫星遥感数据变化。研究了地面光辐射、地形、大气和遥感数据之间的定量关来，并以此为基础，研究了卫星遥感数字图像地面辐射改正的原理和方法。经地面辐射改正后的卫星遥感数据能满足遥感应用基础研究和地面辐射状况研完的需要。     

Hyperion高光谱遥感数据大气校正方法

由于受到大气的影响,传感器接收到的辐射信息不能真实地反映地表反射光谱信息,因此,从遥感影像中去除大气的影响,即进行大气校正,是高光谱遥感数据处理中极为重要的环节;通过应用大气校正模块FLAASH,研究选择了合适的大气模式、水汽含量、气溶胶模型、波谱分辨率和多散射模型等参数,对内蒙东胜地区Hyperion高光谱遥感影像进行大气校正;比较了校正前后典型地物的光谱曲线,并将它们与实验室典型地物光谱曲线进行对比,大气校正后得到的光谱曲线和实验室得到的光谱曲线具有较好的一致性,达到了去除大气影响的目的,同时校正生成的水汽分布也表明校正效果良好。     

一种遥感图像滤波处理方法

遥感图像大部分是直接以数字图像的形式取得的,遥感图像处理的目的主要是对遥感图像进行校正工作（包括幅射校正与几何畸变校正）,以及针对不同应用领域进行不同的多光谱信息统计分类研究工作;滤波工作是遥感图像处理中的一个重要基础步骤,滤波效果的好坏,直接影响到遥感图像处理的最终精确度;文章首先分析了图像滤波处理的基本原理,然后介绍一种利用高级语育实现图像滤波处理的算法,在实验中以高通模板为例,经过高通滤波后,将图像中频率较高的部分突出显示,增强了图像的可识别率,证明了该方法的可行性。     

基于遥感云计算平台的卫星影像大气校正应用系统的设计

针对传统大气校正处理模式在数据共享以及业务流程等方面的不足,依托PIE-Engine遥感云计算平台,采用FastAPI Web框架的前后端分离技术,设计了支持PSG等高性能大气辐射传输模型的卫星影像大气校正在线应用系统。在此基础上,开发了一种可指定传感器、目标点位和观测时间等输入条件,运用自适应查找表快速处理业务的大气校正原型系统。该系统的设计和研究,有效拓展了遥感云计算平台的应用领域,也为日后实现功能完备的遥感影像处理分析在线应用系统提供了技术支持。     

LANDSAT-5 TM数据的辐射校正与几何定位精度

辐射校正与几何校正是遥感信息定量化应用的重要步骤,对真实反映目标和背景特征以及实际地理位置是至关重要的。提出了LANDSAT-5 TM数据的辐射校正方法与使用精确星历参数进行数据处理后的几何定位精度,并以实际数据检验了修正后的中国遥感卫星地面站的LANDSAT-5卫星数据产品的辐射精度与几何定位精度,检验结果表明,中国遥感卫星地面站对LANDSAT-5卫星数据的系统处理方法有效地消除了成像过程中的系统性误差。     

基于ATCOR2模型的CBERS-02数据大气校正

根据CBERS-02与Landsat5传感器对应波段带宽设置的极度相似性和交叉定标原理,提出利用landsat5来辅助CBERS-02的大气校正。其方法为:通过逐像元回归,求解出CBERS\|02多光谱波段和TM5第1、2、3、4波段的回归系数,然后推导出CBERS\|02的辐射定标参数,最后在ERDAS中的ATCOR2模型中通过修改Landsat4_5的大气校正模块的有关参数,实现了在ATCOR2模块中对中巴资源二号卫星的大气校正。实验结果表明该方法具有现实可行性,校正后增强了影像对比度,提高了影像的清晰度,恢复了影像质量。     

基于遥感卫星图像的ATCOR2快速大气纠正模型及应用

在卫星遥感成像过程中,由于气溶胶和大气中分子吸收和散射的作用,造成数据质量下降甚至变化,以至于极大地影响着遥感信息的提取和参数反演的精度。越来越多的研究表明:大气纠正将成为遥感理论和应用研究中的重要组成部分,能极大地提高卫星遥感数据在质量和时间系列的完整性。介绍一种适用于空间分布的快速大气纠正模型ATCOR2(A Spatially-Adaptive FastAtmospheric Correction-2),详细介绍模型的算法、模块结构和计算流程,讨论参数文件的结构和意义,并通过一个实例给出ATCOR2模型运行的结果。     

The role of atmospheric correction algorithms in the prediction of soil organic carbon from Hyperion data

In this study, the role of atmospheric correction algorithm in the prediction of soil organic carbon (SOC) from spaceborne hyperspectral sensor (Hyperion) visible near-infrared (vis-NIR, 400–2500 nm) data was analysed in fields located in two different geographical settings, viz. Karnataka in India and Narrabri in Australia. Atmospheric correction algorithms, (1) ATmospheric CORection (ATCOR), (2) Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes (FLAASH), (3) 6S, and (4) QUick Atmospheric Correction (QUAC), were employed for retrieving spectral reflectance from radiance image. The results showed that ATCOR corrected spectra coupled with partial least square regression prediction model, produced the best SOC prediction performances, irrespective of the study area. Comparing the results across study areas, Karnataka region gave lower prediction accuracy than Narrabri region. This may be explained due to difference in spatial arrangement of field conditions. A spectral similarity comparison of atmospherically corrected Hyperion spectra of soil samples with field-measured vis-NIR spectra was performed. Among the atmospheric correction algorithms, ATCOR corrected spectra found to capture the pattern in soil reflectance curve near 2200 nm. ATCOR’s finer spectral sampling distance in shortwave infrared wavelength region compared to other models may be the main reason for its better performance. This work would open up a great scope for accurate SOC mapping when future hyperspectral missions are realized.     

利用多元遥感数据进行CBERS-02卫星大气校正研究

针对山地丘陵等复杂地表下地形对遥感数据影响较大的情况,提出了适合该区域的大气校正方法。该方法以MODIS数据为数据源,基于6S反演出陆地上空的气溶胶模式和光学厚度。使用同时相同区域的TM数据对CCD数据进行交叉定标,利用ATCOR3实现了对CBERS\|02星CCD数据进行大气校正。校正前后数据比较结果表明:该算法还原了下垫面原貌,尤其对山区丘陵等复杂地表具有很好效果。     

Definitions of atmospheric radiance and transmittances in remote sensing

Some confusion sometimes arises about atmospheric radiance and transmittances in the remote sensing literature. We propose an appropriate terminology for use in problems of remote sensing of ground-reflected solar radiation through a turbid atmosphere.     

基于IDL的遥感影像大气与地形校正方法实现

介绍了利用交互式数据语言（Interactive Data Language,IDL）开发TM/ETM遥感影像大气与地形校正模型的详细过程,以2000年4月30日密云ETM影像为例,对大气与地形校正方法的有效性和实用性进行了验证。结果表明,该方法有效地消除了大气与地形影响,提高了地表反射率等地表参数的反演精度和数据质量,为进一步开展定量遥感研究提供了数据质量保障。     

遥感影像地形与大气校正系统设计与实现

遥感影像地形和大气校正是提高定量化遥感数据处理精度的重要因素。目前的数据处理软件系统集成了一些地形和大气校正算法,但在应用中还存在不能获取重要的地形参数(如阴影因子、天空可视因子等),需提供精准DEM和校正方法基于朗伯体地表假设等问题。为应对遥感专业用户需求,设计并实现了遥感影像地形与大气校正软件系统,用以对影像进行地形辐射校正、获取DEM数据和相关地形参数、地形与大气校正等。介绍了系统的功能模块设计并展示了系统的原型版本,并应用系统中的地形和大气校正方法获取了HJ/CCD影像和Landsat/TM影像的反射率。校正结果表明:该系统中的BRDF模型能够有效消除地形影响。系统的实现可以为遥感科学研究和应用提供支撑。     

An O2-A Band Atmospheric Correction Algorithm for Tower-based Platform based on Look-up Table

Tower-based spectral observation is an important connecting bridge between flux sites and satellite remote sensing data，and the effect of atmospheric absorption and scattering between horizontal surface and tower-based platform on the atmospheric absorption band such as O2-A is difficult to ignore.Firstly，the influence of atmospheric radiation transfer on the up-welling radiance and down-welling irradiance of the tower-based platform is analyzed，and the atmospheric correction method of based on upward and downward transmittance is established，that is，the influence of the upwelling radiance and down-welling irradiance is corrected by the direct transmittance and the total transmittance.Secondly，using the simulation data of MODTRAN model，the influence of AOD550 and radiative transfer path length on atmospheric transmittance is quantitatively analyzed，and the LUT of AOD550 is established based on the ratio of down-welling irradiance of near-infrared and red bands and solar zenith angle，as well as the upward and downward atmospheric transmittance LUT based on the AOD550 and the radiative transfer path length.Finally，using the canopy spectral data of different growth stages observed by the tower-based platform，the difference of the apparent reflectance between the inside and outside of the O₂-A band absorption line before and after atmospheric correction was analyzed.The results show that the atmospheric correction method based on LUT of AOD550 and radiative transfer path length proposed in this paper can better correct the influence of upwelling radiance and down-welling on the O₂-A absorption band of the tower-based platform，and provides important method support for applications such as SIF observation on the tower platform.     

Hybrid atmospheric correction algorithms and evaluation on VNIR/SWIR Hyperion satellite data for soil organic carbon prediction

ABSTRACT

Visible near-infrared and shortwave infrared data acquired by spaceborne sensors contain atmospheric noise, along with target reflectance that may affect its end applications, e.g. geological, vegetation, soil surface studies, etc. Several atmospheric correction algorithms have been already developed to remove unwanted atmospheric components of a spectral signature of Earth targets obtained from airborne/spaceborne hyperspectral image. In spite of this, choosing of an appropriate atmospheric correction algorithm is an ongoing research. In this study, two hybrid atmospheric correction (HAC) algorithms incorporating a modified empirical line (EL_m) method were proposed. The first HAC model (named HAC_1) combines (i) a radiative transfer (RT) model based on the concepts of RT equations, which uses real-time in situ atmospheric and climatic data, and (ii) an EL_m technique. The second one (named HAC_2) combines (i) the well-known ATmospheric CORrection (ATCOR) model and (ii) an EL_m technique. Both HAC algorithms and their component single atmospheric correction algorithms (ATCOR, RT, and EL_m) were applied to radiance data acquired by Hyperion satellite sensor over study sites in Australia. The performances of both HAC algorithms were analysed in two ways. First, the Hyperion reflectances obtained by five atmospheric correction algorithms were analysed and compared using spectral metrics. Second, the performance of each atmospheric correction algorithm was analysed for prediction of soil organic carbon (SOC) using Hyperion reflectances obtained from atmospheric correction algorithms. The prediction model of SOC was built using partial least square regression model. The results show that (i) both the hybrid models produce a good spectrum with lower Spectral Angle Mapper and Spectral Information Divergence values and (ii) both hybrid algorithms provided better SOC prediction accuracy, in terms of coefficient of determination (R²), residual prediction deviation (RPD), and ratio of performance to interquartile (RPIQ), with R² ≥ 0.75, RPD ≥ 2, and RPIQ ≥ 2.58 than single algorithms. HAC algorithms, developed using EL_m technique, may be recommended for atmospheric correction of Hyperion radiance data, when archived Hyperion reflectance data have to be used for SOC prediction mapping.     

光学遥感大气订正总体思路与最新进展

指出光学遥感大气订正是定量遥感亟待解决的问题之一,其订正结果直接取决于大气粒子模式、地表特性假设和大气传输理论的采用及其精度。对多种影响要素进行了全面、详尽的分析和总结,阐述了相关研究的发展历史和现状,介绍了新近提出的直接订正和间接订正法。指出现有大气订正理论方法与实用化阶段还有一定距离,有待进一步发展和完善。最后给出光学遥感大气订正的总体构想。