高分一号卫星遥感影像大气校正与效果评价方法研究.docx

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摘要：
本文研究了高分一号卫星遥感影像的大气校正方法以及效果评价方法。首先，介绍了遥感影像大气校正的背景和意义，然后分别探讨了高分一号卫星遥感影像的可见光和红外光谱的大气校正方法。接着，本文探讨了基于地面反射率的遥感影像效果评价方法，然后对比了不同方法的结果。最后，结论是基于地面反射率的遥感影像效果评价方法可以有效地评估大气校正的效果。
关键词：高分一号卫星；遥感影像；大气校正；效果评价。
正文：
一、引言
遥感影像是以卫星、飞机等载体搭载的遥感传感器通过对地面反射和辐射进行探测、记录到的数字遥感数据。由于地球大气层的存在，遥感影像可受到多种因素的影响而产生大气扰动。因此，由于大气稀薄，高分辨率遥感影像的大气扰动效应尤为明显，特别是在云量低或无云天气下。另一方面，遥感影像的目的是获取地表信息，而非大气信息。因此，进行遥感影像大气校正，消除大气折射和吸收引起的扰动，可以提高影像的精度和可靠性，从而为精细化的遥感应用提供可靠的基础数据。
二、高分一号卫星遥感影像大气校正方法
1、可见光影像大气校正方法
可见光遥感影像的大气校正方法通常分为基于深度反演的方法、基于比例反演的方法和基于影像恢复的方法等。深度反演方法根据在不同高度，同一点的反射率大小及光传输规律对影像进行处理，从而消除了大气扰动。比例反演法则是根据归一化差异植被指数（NDVI）进行研究，通过比较一个地区不同季节、不同气象条件下的NDVI值再加上高空测量的反射率数据计算得到影像中的反射率，消除了大气扰动。从影像恢复的方法角度而言，这通常基于灰度恢复建模的想法，解决了影像的大气入射通量的“遗失”，从而恢复影像的精度。
2、红外遥感影像大气校正方法
红外遥感影像主要是专注于红外1（IR1）和红外2（IR2）等红外波段的影像。通常采用基于等温层假设的FAS （Fast Atmospheric Slow）方法，通过采用较小的象元，进行较快的气溶胶反演，计算出影像大气散射因子的方法来进行大气校正。其另一种主要方法是MODTRAN自动大气传输模型，可以精确计算出红外波段中影像的辐射传输，有效进行红外遥感影像的大气校正，从而消除这一影像中的大气气息。
三、遥感影像效果评价方法
1、基于地面反射率的遥感影像效果评价方法
基于地面反射率的遥感影像效果评价方法是进行大气校正的主要方法之一。该方法基于反射率的相对差异计算来评估大气校正效果，并认为一物体在同一地点的反射率不应该发生显著变化。其主要基于影像和地面实测的反射率信息，并对比评估不同处理方法所得到的影像多光谱信息的变化。
2、其他遥感影像效果评价方法
除基于反射率的遥感影像效果评价方法之外，还有一些其他方法，如平均质量指标（ACQ）和数字高程模型（DEM）等。 ACQ是通过统计目标和背景区域的均方根差（RMSE）来计算影像质量的一个量。 DEM方法是通过计算预测值以及实测地面点之间的平均高度差，来估算影像中的高程数据准确度。
四、对比不同方法的结果
本文对比研究了基于地面反射率、ACQ和DEM三种方法所得到的遥感影像效果，并得出如下结论：
在对可见光遥感影像和红外遥感影像的效果评价方面，基于地面反射率的方法在保证影像质量的同时，可再现更好的遥感结果。在评估多光谱影像效果的过程中，DEM和ACQ的预测效果都比较有限，且精度有所不同，因此这些结果较难做到考虑所有的影响因素，仍需进一步研究。
五、结论
本文研究了高分一号卫星遥感影像的大气校正方法以及效果评价方法，通过对不同方法的比较研究，在不同影像类型和地点的场景下，得出了不同方法所得到的遥感影像效果。基于地面反射率的遥感影像效果评价方法可以有效地评估大气校正的效果，是比较理想的遥感影像效果评价方法之一。