[发明专利]一种基于大气MTF的大气校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于大气MTF的大气校正方法。

背景技术

大气层是遥感信息传输的必经介质，光辐射在大气传输过程中会与大气发生一系列的相互作用，包括大气折射、吸收与散射、湍流效应等，从而导致其传输特性的改变。由于大气散射作用及湍流扰动的存在，使得遥感图像模糊，这就是所谓的大气MTF/PSF作用。许多研究证明当地表不均一时，一般的大气校正方法得到的结果往往是错的，而且误差很大。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于大气MTF的大气校正方法，该方法能够解决不均一地表的大气校正。

为实现上述目的，本发明一种基于大气MTF的大气校正方法，具体为：

1）利用气象卫星及其上搭载的传感器监测大气的气溶胶光学参数、湍流参数，以及获得相应的卫星图像；

2）获取所采用的传感器的特征参数；

3）进行气溶胶MTF计算；

4）进行湍流MTF计算；

5）大气总MTF计算，以及构建二维MTF；

6）建立基于大气MTF的大气校正算法。

进一步，所述步骤2）具体为：

A）选择研究区卫星图像：研究区的选择要参考NCEP网格点以及是否有能获得历史大气粒子特性相关信息；

B）需要的传感器特征参数，包括视场角FOV、系统各谱段在Nyquist频率全视场的MTF值、传感器CCD阵列像元数、波段响应函数、相机孔径大小及积分时间；

C）基于步骤B）中获取的波段响应函数，获得所用的传感器波段的中心波长，波长范围与波段响应函数的点积除以波段响应函数的积，即为波段的中心波长，如公式1所示：

λc=∫λ1λ2S(λ)·λdλ∫λ1λ2S(λ)dλ---(1);]]>

D）计算所用传感器波段的传感器MTF：基于步骤A）中获取的Nyquist频率全视场的MTF值，形成高斯分布的MTF曲线；

E）计算有效瞬时视场角EIFOV：将步骤D）中得到的MTF曲线进行反傅立叶变换得到点扩散函数PSF，PSF值为0.5时对应的X轴的长度即为EIFOV；

F）基于步骤B）获取的FOV、传感器CCD阵列像元数，计算传感器的Nyquist频率；FOV用弧度表示为x，传感器CCD阵列像元数为y个，那么传感器的Nyquist频率f_n为：

f_n＝(y/2)/x    (2)。

进一步，所述步骤3）具体为：

G）大气参数的获取：根据所述卫星图像的获取时间与地点，计划卫星同步实验，选择实验的具体时间地点；采用CE318进行同步测量；从CE318的探测数据计算气溶胶光学厚度、粒子半径与单次散射反照率；

H）气溶胶MTF模型算法选择与描述：采用基于传感器特征的气溶胶MTF模型，其算法如下所示：