[发明专利]一种平坦地形下遥感辐亮度数据立方体的模拟方法

权利要求书

1.一种平坦地形下遥感辐亮度数据立方体的模拟方法，其特征在于：它包括以下步骤：

(1)设定地面状况、环境条件和遥感器性能指标三类模拟参数，其中遥感器性能指标包括：空间分辨率、各波段光谱响应函数、调制传递函数、信噪比、动态范围和量化位数；

(2)在已有的地面反射率数据立方体中，选择与步骤(1)中设定的模拟参数相适应的数据，作为模拟区域的地面反射率数据立方体；

(3)利用步骤(2)中的模拟区域的地面反射率数据立方体，进行大气传输模拟，得到遥感器入瞳处的辐亮度数据立方体；

(4)根据步骤(1)中设定的空间分辨率，对步骤(3)生成的数据进行空间维重采样；

(5)根据步骤(1)中设定的各波段光谱响应函数，对步骤(4)生成的数据进行光谱维重采样；

(6)根据步骤(1)中设定的调制传递函数，对步骤(5)生成的数据进行空间维退化；

(7)根据步骤(1)中设定的信噪比，在步骤(6)生成的数据上叠加噪声；

(8)根据步骤(1)中设定的动态范围，对步骤(7)生成的数据进行饱和与截止处理；

(9)根据步骤(1)中设定的量化位数，对步骤(8)生成的数据进行量化，得到最终的模拟遥感辐亮度数据立方体。

2.根据权利要求1所述的一种平坦地形下遥感辐亮度数据立方体的模拟方法，其特征在于：步骤(2)中所述的与步骤(1)中设定的模拟参数相适应是指：数据中所含的地物状况与设定的地面状况相符合，其空间分辨率与设定的空间分辨率相同或者更高，其光谱分辨率与设定的各波段光谱响应函数所对应的光谱分辨率相同或者更高、其光谱范围包含设定的各波段光谱响应函数对应的光谱范围。

3.根据权利要求1所述的一种平坦地形下遥感辐亮度数据立方体的模拟方法，其特征在于：步骤(3)中所述的大气传输模拟是指根据大气传输方程计算每一个像元对应的遥感器入瞳处的辐亮度光谱L：

L=Aρ1-ρeS+Bρe1-ρeS+La]]>

其中，ρ为该像元的反射率光谱，ρ_e为该像元对应的背景平均反射率光谱，A、B为表示大气传输特性的两个待定系数，S为大气反照率光谱，L_α为大气程辐射光谱；根据步骤(1)中设定的环境条件，运行四次中等光谱分辨率大气透过率计算模型MODTRAN——目标反射率|背景反射率分别设为0|0、0|0.5、0|1和1|0，得到四组遥感器入瞳辐亮度光谱L_0|0、L_0|0.5、L_0|1和L_1|0，可由下式计算出A、B、S和L_a：

La=L0|0A=L1|0-L0|0B=(L0|1-L0|0)·(L0|0.5-L0|0)/(L0|1-L0|0.5)S=(L0|0+L0|1-2L0|0.5)/(L0|1-L0|0.5).]]>

4.根据权利要求1所述的一种平坦地形下遥感辐亮度数据立方体的模拟方法，其特征在于：步骤(5)中所述的光谱维重采样采用如下方法：重采样后每个像元第j波段的辐亮度值由重采样前该像元各波段的辐亮度值加权求和得到：

wgt_i，j＝∫g_i(λ)f_j(λ)dλ

Lj3=ΣiLi2·wgti,jΣiwgti,j]]>

其中，g_i(λ)为重采样前数据的第i波段光谱响应函数，f_j(λ)为重采样后数据的第j波段光谱响应函数，wgt_i，j为权重系数。