[发明专利]一种大气校正方法以及系统

说明书

技术领域

本发明涉及大气遥感技术领域，具体地，涉及一种大气校正方 法以及系统。

背景技术

在遥感数据的应用中，尤其是定量应用中，消除大气中的大气分 子、气溶胶、吸收气体等因素对卫星观测数据的影响，完成大气校正， 是遥感数据处理的重要步骤。目前，基于大气辐射传输理论模型进行 大气校正，由于原理清晰、通用性好、精度高等优点，得到了越来越 多的应用。该方法从辐射传输理论出发完成大气校正，能适应各种地 -气状况获得较高精度的地表反射率。但是，该方法需要根据卫星观 测条件考虑所有的大气情况进行辐射传输计算，大大降低了大气校正 速度。虽然应用6S等辐射传输软件构建大气参数查找表会加快大气校 正速度，但相对高分辨率和宽覆盖的新型卫星图像来说，如我国的 HJ-1星CCD数据和GF-1星WFV数据，大气校正速度还需进一步提高。

高分一号卫星(简称GF-1星)于2013年4月在中国酒泉卫星发射 基地成功发射入轨，该卫星采用太阳同步轨道，属于光学成像遥感卫 星，设计寿命为5-8年，具有高分辨率、宽覆盖等特点。GF-1星搭载 有4个中分辨率相机，空间分辨率为16m，共有蓝、绿、红、近红外 四个波段，每个相机的视场角约为16度，拼接4台相机(WFV1、WFV2、 WFV3、WFV4)的观测数据可实现800km幅宽的观测，具有4天覆盖 中国全境的能力。

目前，已有较多针对高分辨率4波段CCD相机开展的大气校正研 究。针对环境一号卫星的CCD相机，基于大气系数查找表能够实现大 气校正，或利用暗目标法、深蓝算法获取气溶胶参数也能够完成大气 校正。针对ZY-3的MUX数据，能够从MODIS获取气溶胶信息完成大 气校正。针对CBERS02星的CCD数据，能够利用6S模型辅以气象数 据实现大气校正。然而，现有技术中还没有针对高分辨率4波段WFV 相机开展的大气校正研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种大气校正方法以及系统。其中，所述 方法基于高分一号卫星的WFV相机的数据实现大气校正，能够快 速、方便地获取真实的地表反射率，为定量应用提供了数据源。

为了实现上述目的，本发明提供一种大气校正方法。所述方法 包括：获取来自高分一号卫星的WFV相机的数据；根据所述数据计 算得到WFV相机各波段像元的表观反射率；根据所述数据利用辐射 传输模式和WFV相机的波段响应函数进行相关计算，完成WFV相 机遥感图像上不同区域大气分子散射差异修正，得到修正后的大气 参数，从而形成大气参数查找表；根据所述表观反射率和所述大气 参数查找表获得WFV相机各波段像元的地表反射率，从而实现大气 校正。

其中，所述根据所述数据计算得到WFV相机各波段像元的表观 反射率，具体包括：将所述数据的几何定位信息进行坐标转换，得 到WFV相机各波段像元的经纬度，并从所述数据的辅助数据中提取 卫星过境时间；根据所述经纬度和所述卫星过境时间通过下式计算 得到各波段像元的太阳天顶角：cosθ_s＝sin(lat)sinδ+cos(lat)cosδcost；根 据所述卫星过境时间分季节选取辐射定标系数；通过下式将各波段 像元的亮度DN值转换为表观辐亮度：L＝DN/g+L₀；根据所述太阳 天顶角通过下式将所述表观辐亮度归一化为各波段像元的表观反射 率：

ρTOA=πLdsEλcosθs]]>