高光譜遙感數(shù)據(jù)的大氣校正

1、實驗二高光譜遙感數(shù)據(jù)的大氣校正-GIS0901 趙建平 2009303200901 .基本概念：a）大氣散射輻射在傳播過程中遇到小微粒而使傳播方向改變，并向各 個方向散開，稱為散射。大氣散射是電磁波同大氣分子或氣溶 膠等發(fā)生相互作用，使入射能量以一定規(guī)律在各方向重新分布 的現(xiàn)象。其實質(zhì)是大氣分子或氣溶膠等粒子在入射電磁波的作 用下產(chǎn)生電偶極子或多極子振蕩，并以此為中心向四周輻射出 與入射波頻率相同的子波，即散射波。散射波能量的分布同入 射波的波長、強度以及粒子的大小、形狀和折射率有關(guān)。b）大氣吸收和地面遙感可以利用的主要大氣窗口對遙感傳感器而言，只有選擇透過率高的波段才對觀測有 意義。電磁波通

2、過大氣層較少被反射、吸收和散射的那些透射 率高的波段成為大氣窗口。通常把太陽光透過大氣層時透過率 較高的光譜段稱為大氣窗口。大氣窗口的光譜段主要有微波波段（即0.82.5cm），由于微波穿云透霧能力強，這 一區(qū)間可以用于全天候觀測，而且是主動遙感方式。遠紅外波段（即81知m），主要通透來自地物熱輻射的能 量，適用于夜間成像。中紅外波段（即3.55.5|J m），該波段除了反射外，地面 物體也可以自身發(fā)射熱輻射能量。近、中紅外波段（即1.51.8p m和2.03.5p m），是白天 日照條件好時掃描成像的常用波段。紫外、可見光和近紅外波段（即0.31.3m）這一波段是 攝影成像的最佳波段，也是許

3、多衛(wèi)星傳感器掃描成像的常用波 段。c）天空為什么是藍色的？太陽升起和落下時天空為什么是紅色 或橘紅色？我們所看到的藍天是因為空氣分子和其他微粒對入射的 太陽光進行選擇性散射的結(jié)果。當微粒的直徑小于可見光波長 時，散射強度和波長的4次方成反比，不同波長的光被散射的 比例不同。當太陽光進入大氣后，空氣分子和微粒（塵埃、水 滴、冰晶等）會將太陽光向四周散射。組成太陽光的紅、橙、 黃、綠、藍、靛、紫7種光中，紅光波長最長，紫光波長最短。 波長比較長的紅光透射性最大，大部分能夠直接透過大氣中的 微粒射向地面。而波長較短的藍、靛、紫等色光，很容易被大 氣中的微粒散射。因此晴天天空是蔚藍的。當太陽將要落山時

4、，太陽光穿透大氣層到達觀察者所經(jīng)過 的路程要比中午時長得多，更多的光被散射和反射，所以光線 也沒有中午時明亮。因為在到達所觀察的地方，波長較短的光 藍色和紫色的光幾乎已經(jīng)散射殆盡，只剩下橙色和紅色的 光，所以隨著太陽慢慢落下，天空看起來也從橙色變成紅色。 同樣道理，當太陽升起的時候，也是橙色或者紅色的。d）為什么要進行大氣校正?進入大氣的太陽輻射會發(fā)生反射、折射、吸收、散射和透 射，其中對傳感器接收影響較大的是吸收和散射。大氣校正可 以消除大氣中水分、二氧化碳、甲烷、臭氧等物質(zhì)對地物反射 的影響，消除大氣分子和氣溶膠散射的影響，從而反演地物真 實反射率。二.對比分析DOS和FLAASH的處理結(jié)果。圖二.AVIRIS影像DOS處理結(jié)果圖二.AVIRIS影像DOS處理結(jié)果圖一.AVIRIS影像FLAASH處理結(jié)果從圖像上，我們可以發(fā)現(xiàn)針對同一幅AVIRIS影像，F(xiàn)LAASH處理結(jié)果比DOS處理 結(jié)果影像整體偏亮，這一點通過觀察下面的反射率也可以加也印證。圖三.AVIRIS影像FLAASH處理光譜曲線圖四.AVIRIS影像DOS處理光譜曲線從兩幅影像處理結(jié)果上，我們不