[发明专利]机载或星载激光扫描成像的地形校正方法

权利要求书

1.一种机载或星载激光扫描成像的地形校正方法，其特征在于通过激光扫描成像同时获取回波图像和高程数据，根据高程数据生成数字高程模型DEM，然后计算出回波图像中每个像元的激光直射光地形校正系数，进行回波图像的地形校正；其具体操作步骤如下：

(1)在激光扫描获取回波图像的同时，获取高程数据；根据高程数据生成数字高程模型DEM；

(2)激光扫描回波图像和数字高程模型DEM进行配准；

(3)计算回波图像中像元的激光直射光地形校正系数，具体计算方法如下：由于机载或星载激光扫描数字图像是主动成像，要利用一般可见光遥感数字图像的地形校正公式进行其地形校正，必须将对应公式中太阳高度角和太阳方位角换为扫描高度角度和扫描方位角，则回波图像中像元的激光直射光地形改正系数为：

            F_ij＝1-tgα_ij ctgθ_ij cosω_ij    (1)

其中，θ_ij为扫描高度角；α_ij为像元坡角；ω_ij是像元坡向角A_ij与扫描方位角AL_ij之差的绝对值，α_ij和A_ij从相应的DEM中获得；θ_ij和AL_ij根据激光扫描系统信息得到；

(4)计算任意激光扫描入射至倾斜地表时获取的回波强度；

(5)模拟激光扫描垂直入射对应水平地表时获取的回波强度；

(6)根据(4)和(5)步骤，对回波图像进行地形校正；

(7)输出地形校正后的回波图像。

2.根据权利要求1所述的机载或星载激光扫描成像的地形校正方法，其特征在于所述步骤(4)中计算任意波束入射倾斜地表时获取的回波强度的方法如下：

激光扫描探测系统的出射强度为E₀，对于任意倾斜表面获取的激光强度E_in为出射强度和激光直射光地形校正系数的乘积，即：

                        E_in＝E₀F_ij

对于激光垂直入射至水平地表时，此时入射角为90°，则，地表接收的激光强度即为发射强度；

对于回波图像上任意像素亮度和激光发射的强度存在以下关系：

                        DN_ij＝kτρE_in

其中，DN_ij为像元影像值；K为激光扫描探测系统转换系数；ρ为对应地面的反射率；τ为大气激光光谱透过率；

对于地形校正前后同类像素，其大气激光光谱透过率和地面的反射率相同；激光扫描探测系统转换系数仅与激光传感器相关，可视为常数；因此把任意地形下的像素值经过地形校正到水平地表时，校正后的像元影像值为：

DNij′=DNijE0Ein=DNijFij]]>

该式即为激光扫描成像的地形校正公式。