[发明专利]一种卫星遥感反射率产品数据残差校正方法

权利要求书

1.一种卫星遥感反射率产品数据残差校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、卫星测得遥感反射率数据R_rs，通过原位观测与卫星探测比较，获得卫星遥感反射率产品数据残差信息，形成遥感反射率残差△R_rs数据集；

步骤B、通过分析遥感反射率残差波谱关系，建立遥感反射率数据残差△R_rs与波长λ的关系；

其中，△R_rs表示遥感反射率数据残差，C为一正数常量，S表示残差的谱斜率系数，λ表示波长，λ₀表示参考波段；设定参考波段遥感反射率残差△R_rs(λ₀)，用于计算其他波段的遥感反射率残差△R_rs值；

步骤C、以卫星遥感反射率数据R_rs为输入，以遥感反射率数据残差的谱斜率系数S为输出，建立残差的谱斜率系数神经网络模型，以计算S的值；

步骤D、以辐射传输模拟数据为基础，结合遥感反射率数据残差概率分布与波谱关系特征，模拟包含遥感反射率残差△R_rs的卫星遥感反射率数据，建立吸收系数a(λ₀)和后向散射系数外推指数Y的神经网络模型，求解a(λ₀)和Y；

步骤E、确定外推波段λ₁的总后向散射系数b_b(λ₁)，外推波段由参考波段λ₀外推得到：

其中，b_bw为已知的纯水后向散射系数，b_bp为颗粒物后向散射系数；设定外推波段处颗粒物后向散射系数b_bp(λ₁)，计算λ₁处的总后向散射系数b_b(λ₁)；

步骤F、以吸收系数a(λ₀)、总后向散射系数b_b、遥感反射率数据R_rs和遥感反射率残差△R_rs与波长λ的关系式(1)为基础，通过非线性迭代，计算得到最终的遥感反射率残差。

2.根据权利要求1所述的卫星遥感反射率产品数据残差校正方法，其特征在于：所述步骤F的迭代过程如下：

步骤F1：设置初始△R_rs(λ₀)与b_bp(λ₀)的值

步骤F2：如果为首次迭代，使用步骤F1的初始△R_rs(λ₀)，将步骤C计算获得的S代入公式(1)，获得卫星可见光波段遥感反射率数据残差，实现对数据残差初步校正，并更新卫星遥感反射率数据R_rs；如果非首次迭代，则使用步骤F5中的△R_rs(λ₀)进行数据残差校正，并更新卫星遥感反射率数据R_rs；

步骤F3：以步骤F2获取的卫星遥感反射率数据R_rs为输入，根据步骤D构建的吸收系数和后向散射系数外推指数神经网络模型，求取a(λ₀)和Y；

步骤F4：如果为首次迭代，使用步骤F1的初始b_bp(λ₀)值，结合公式(2)求取b_b(λ₁)的信息，如果非首次迭代，则使用步骤F5中的b_bp(λ₀)计算b_b(λ₁)的信息；

步骤F5：结合步骤F3中的a(λ₀)和Y信息，同时结合步骤F4的b_b(λ₁)信息，代入公式(3)中，将公式(3)变为仅含△R_rs(λ₀)和b_b(λ₀)两个变量的方程组，通过求解该方程组，获得△R_rs(λ₀)和b_b(λ₀)；

其中，b_b＝b_bp+b_bw，b_bw为已知值，g₀和g₁是已知经验系数；

步骤F6：进而根据公式(1)的波谱关系，计算获得可见光波段的数据残差信息，实现遥感反射率数据残差校正，并更新用于a(λ₀)和Y计算的遥感反射率；

步骤F7：当两次相邻迭代计算获得的△R_rs(λ₀)和b_b(λ₀)均小于10^-7时，则迭代结束，重复执行步骤B-F；更新△R_rs及相关值，实现卫星遥感反射率产品数据残差校正。