[发明专利]基于多元变量检测和不同辐射传输模型的交叉定标方法

权利要求书

1.基于多元变量检测和不同辐射传输模型的交叉定标方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：

步骤一、获取大气廓线数据，大气气溶胶数据以及BRDF模型参数；

步骤二、将不同传感器的观测几何、水汽、光谱响应函数与步骤一获取的大气廓线数据、大气气溶胶数据以及BRDF参数分别输入到MODTRAN和6S辐射传输模型并计算不同传感器的辐亮度；具体过程为：

步骤二一、将参考传感器和待定标传感器的观测几何，水汽、光谱响应函数与步骤一获取的大气廓线数据、大气气溶胶数据以及BRDF参数输入到6S辐射传输模型中，获得参考传感器和待定标传感器的辐亮度；

步骤二二、将参考传感器和待定标传感器的观测几何，水汽、光谱响应函数与步骤一获取的大气廓线数据、大气气溶胶数据以及BRDF参数输入到MODTRAN辐射传输模型中，获得参考传感器和待定标传感器的辐亮度；

步骤三、计算光谱匹配因子；

步骤三一、获得参考传感器辐亮度影像及对应的地表反射率影像；

步骤三二、将地表反射率作为真实反射率分别输入到MODTRAN辐射传输模型和6S辐射传输模型中，模拟真实反射率所对应的辐亮度；将所述参考传感器辐亮度作为真实辐亮度与所述真实反射率所对应的辐亮度进行回归计算，采用下式为：

Rad_true＝Rad_6S*a+Rad_modtran*b+c

式中，Rad_true为最终计算的辐亮度，Rad_6S和Rad_modtran分别为6S辐射传输模型和MODTRAN辐射传输模型模拟出的辐亮度，a、b、c分别为回归计算的系数；

步骤三三、将步骤二一中6S辐射传输模型模拟的参考传感器和待定标传感器辐亮度和步骤二二中MODTRAN辐射传输模型模拟的参考传感器和待定标传感器辐亮度输入到上述回归计算公式中，分别获得参考传感器最终辐亮度和待定标传感器最终辐亮度；

步骤三四、将步骤三三获得的待定标传感器最终辐亮度与参考传感器最终辐亮度进行比值，获得光谱匹配因子；

步骤四、利用多元变量检测法提取出实验地区的不变地物；

步骤五、将参考传感器影像辐亮度掩膜出所述参考影像不变地物的辐亮度；

步骤六、通过双线性插值的方法将待定标影像进行重采样，并与步骤五获得的所述不变地物的辐亮度进行线性拟合得到校正系数；具体过程为：

步骤六一、将参考传感器影像辐亮度乘以步骤三获得的光谱匹配因子，获得待定标传感器影像辐亮度；

步骤六二、采用双线性插值的方法将待定标传感器原始影像重采样至参考传感器原始影像分辨率，并提取出不变地物像元；

步骤六三、将所述待定标传感器原始影像不变地物辐亮度与DN值进行线性拟合，计算得到待定标传感器定标系数的增益和偏置。

2.根据权利要求1所述的基于多元变量检测和不同辐射传输模型的交叉定标方法，其特征在于：步骤四的具体过程为：

步骤四一、获取实验区域内不同时间段的的两组待定标传感器影像；

步骤四二、根据多元变量检测法提取出实验区域内参考传感器影像各个波段的不变地物：

式中，F＝[F₁+F₂+…+F_n]和G＝[G₁+G₂+…+G_n]分别代表不同时间内的两组影像，n为影像波段数，a^T与b^T均为常数，通过F与G之间的线性组合使得U和V之间的正相关最小化，则：

Var(U-V)＝Var(U)+Var(v)-2Cov(U，V)→maximum

式中，Var为方差，Cov为协方差，maximum代表最大值；U和V分别满足以下限定条件：

由上式可进一步得出：

式中，ρ为U和V之间的典型相关系数，然后将两组线性组合相减得到

获得(U_i-V_i)以及(U_i-V_i)的方差组合后按照下列公式得到：

Z_(j，k)表示参考传感器影像第j行第k列的U_i-V_i与U_i-V_i方差比值的平方和，通常可认为单波段所有像元个数的Z满足自由度为n的卡方分布，自由度为n的卡方分布在Z_(j，k)点处的分布函数值可定义为则每个像元的不变概率表示为：

最后将P_r(no change)＞t的像元认为不变地物点，其中t为设置的阈值。