[发明专利]非均匀大气程辐射遥感数字图像的计算机生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种遥感数字图像的获取方法，具体地说，是涉及一种非均匀大气程辐射遥感数字图像的计算机生成方法。

背景技术

大气程辐射是太阳辐射在大气传输过程中经大气中各组分以及气溶胶微粒散射后直接到达遥感器的辐射。由于大气成分在空间分布的不均匀和大气的污染，随着空气组分和气溶胶含量、形状、性质、粒径、浓度等因素的空间分布差异，卫星遥感数字图像上各点的大气程辐射值是不同的。这些不同的大气程辐射值是太阳辐射在大气传输过程中与不同地点的不同空气组分和气溶胶相互作用的结果，表征着该点地面上空的大气状况和质量。

由于大气程辐射是与地面状况无关，且表征大气质量状况的天空光亮度遥感分量，所以对于作为对地探测技术的遥感而言，大气程辐射值是叠加在地面遥感值上与地面信息无关的大气干扰。因此，大气程辐射遥感数字图像可作为是研究区域大气环境、反演和监测城市大气环境质量的理想的遥感信息源，同时也是研究太阳辐射的大气传输机制、机理和进行遥感数字图像大气修正的重要遥感资料，具有广泛的应用价值。例如，中国发明专利申请公开了“一种大气程辐射遥感数字图像的计算机生成方法”(专利申请号为200510027276.X)，该方法采用遥感数字图像中的大气程辐射值构建传统遥感手段无法获得的大气遥感数字图像。但是，该方法在生成大气程辐射遥感数字图像计算过程中，没有具体考虑非标准朗伯体和标准朗伯体之间的物理机制区别，即对所有图斑内部像元采用相同公式完成内插，产生了在非标准朗伯体上大气程辐射值的计算误差，降低了大气程辐射值的计算精度。再者，对于传统的大气程辐射计算模型，如回归分析法、直方图法，都在不同程度上将各个像素点上的大气状况假定为相同情况，且某些大气参数无法精确的获得，造成大气程辐射值计算精度低，效果差。

发明内容

鉴于以上所述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种非均匀大气程辐射遥感数字图像的计算机生成方法，该方法能提高大气程辐射值计算精度，实现准确地生成大气程辐射遥感数字图像。

为达到上述目的，本发明采用的技术解决方案如下：

上述一种非均匀大气程辐射遥感数字图像的计算机生成方法，其步骤包括：

A、在IDL/ENVI系统支持下，读取选定地区的MODIS02和MODIS09的遥感数字图像，参阅图4；

B、根据MODIS09地面反射率数据和MODIS02表观反射率数据，分别计算水体掩模图像和云掩模图像，进而可得陆地图像，即陆地图像是从MODIS09图像(选定地区的整幅图像)中筛除水体掩模图像和云掩模图像后的图像；

C、计算水体图像、陆地图像和云层图像边界的大气程辐射值；

D、分别逐点计算水体图像、陆地图像和云层图像内部大气程辐射值，完成所有像元大气程辐射值的计算；

E、完成大气程辐射图像的可视化，从而完成大气程辐射遥感数字图像的计算机生成。

本发明的非均匀大气程辐射遥感数字图像的计算机生成方法优点在于：该方法根据MODIS09地面反射率数据和MODIS02表观反射率数据，分别计算水体掩模图像和云掩模图像，采用逐点像素计算的方法，实现对非均匀大气状况的大气程辐射遥感数字图像的生成；根据MODIS09地面反射率数据和MODIS02辐射亮度数据，采用反演计算方法，可以在不需要大气参数的条件下，精确反演大气程辐射遥感数字图像，适用性广。

附图说明

图1为本发明的一个实施例(即中国长江三角洲地区)的MODIS09遥感数字图像；

图2为与图1相匹配的计算机生成的MODIS大气程辐射遥感数字图像；

图3为本发明的非均匀大气程辐射遥感数字图像的计算机生成方法的流程图；

图4为图3中步骤B中步骤B1计算水体掩模图像的流程图；

图5为图3中步骤D中步骤D1计算陆地图像内部大气程辐射值的流程图；

图6为图3中步骤D中步骤D2和D3计算水体和云层内部大气程辐射值的流程图。

具体实施方式

下面根据图1至6给出本发明一种非均匀大气程辐射遥感数字图像的计算机生成方法的实施例，要指出的是，所给出的实施例是为了说明本发明方法的技术特点和功能特点，能更易于理解本发明，而不是用来限制本发明的范围。

本发明的非均匀大气程辐射遥感数字图像的计算机生成方法的实施例是在IDL/ENVI系统支持下进行的，先请参阅图3、图4、图5和图6，具体步骤如下：

A、在IDL/ENVI系统支持下，读取选定地区的MODIS02和MODIS09的遥感数字图像，如图1所示；