专利名称：一种浑浊水体大气校正方法
技术领域：
本发明属于卫星遥感数据处理技术领域，特别涉及一种浑浊水体大气校正 方法。
技术背景目前通用的业务化水色遥感火气校正方法都依赖被动式卫星传感器实现， 主要是利用水体在近红外波段吸收强的特点，假定近红外波段离水辐亮度为零， 通过两个近红外大气校正波段进行气溶胶辐射的光谱扩展，最终实现水色遥感 大气校正。这种方法比较成熟，数据处理方面已经建立/水色遥感标准大气校 正算法。但该方案对于浑浊水体却并不适用，原因是因为浑浊水体中的悬浮泥 沙、叶绿素浓度较高，在近红外波段的后向散射比较强，从而使得近红外波段 离水辐亮度为零的假设不能成立。因此该水色遥感标准大气校正算法应用于浑 浊水体区域时，容易高估气溶胶辐射影响，最终低估水体离水辐亮度，甚至使 蓝-绿波段的离水辐亮度出现负数，出现大气校正失败的情况。在本技术领域， 浑浊水体一般称为II类水体，包括近岸浑浊水体和内陆浑浊水体。相对于清洁 水体来讲，浑浊水体与人们的生活最为相关，因此开展浑浊水体大气校正研究 对于我国海洋环境监测、渔业资源管理等都具有重要意义。相关文献有HU,C.，K. L. Carder, and F. E. Miiller-Karger, Atmospheric correction of SeaWiFS imagery over turbid coastal waters: a practical method. Remote Sensing of Environment, 2000: 74, 195-206星载大气气溶胶探测激光雷达是一种新兴的主动式探测技术。2006年4月 28日发射的CALIPSO (The Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations)卫星是"A-Train"观测计划中的一颗极轨卫星，其主要的科学任务 是从太空向地球探测气溶胶和云的垂直分布及其光学特性。其上搭载的CALIOP 传感器不像现行的其他星载传感器，它以主动遥感方式探测大气气溶胶光学特 性，受天气情况影响较小，在高地面反射率地区，依然能获取有效的气溶胶观 测值。但该激光雷达传感器的科学任务是获取大气气溶胶的消光系数和廓线分 布，无法实现对地面和水体参数的探测。相关文献有Winker David M., Hostetler Chris A.，Vanghan M A， Omar A H, CALIOP Algorithm Theoretical Basis Document, Part 1: CALIOP Instrument, and Algorithms Overview, 2006。由于获取大空间尺度下时间同步的气溶胶光学厚度比较困难，在得到改进 的浑浊水体气溶胶光学特性之后，要将其应用其他过境时间不一致的水色卫星 影像的大气校正，则需要对浑浊水体上空改进的气溶胶辐射影响进行时间扩展。 有些地面目标如裸土、清洁水体、大的水泥地面等，其反射率特性在一天内随 着时间的变化很小，可以称之为伪不变特征。可以利用伪不变特征求解气溶胶 辐射影响随着时间的变化，建立关系式以实现浑浊水体上空改进的气溶胶辐射 影响的时间扩展。相关文献有Jensen J R， Introductory Digital Image Processing: A Remote Sensing Perspective, 3rd Edition, Publisher: Prentice Hall, 2005; Jiakui Tang, Yong Xue， Tong Yu, Yanning Guan， Aerosol optical thickness determination by exploiting the synergy of TERRA and AQUA MODIS ， Remote Sensing of Environment, 2005, 94:327—334。6发明内容本发明目的在于提供一种浑浊水体大气校正方法，以解决浑浊水体的水色 遥感大气校正问题。本发明的技术方案包括以下步骤步骤l，将待研究的浑浊水体作为研究区域，进行主动式卫星遥感气溶胶光 学厚度初步反演，获取研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值并进行去云处理 和去噪处理；步骤2，根据待校正被动式卫星传感器与主动式卫星传感器的过境时间的同 步情况选择执行，当待校正被动式卫星传感器与主动式卫星传感器同步时执行 步骤2.1，当待校正被动式卫星传感器与主动式卫星传感器不同步时执行步骤 2. 2，步骤2. 1，进行被动式卫星遥感气溶胶光学厚度初步反演，获取研究区域的气溶胶光学厚度被动观测值；利用所述气溶胶光学厚度主动观测值对相应的气 溶胶光学厚度被动观测值进行气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理，得到研究区域的气溶胶光学厚度分布改进数据，根据所述气溶胶光学厚度分布改进数据 计算气溶胶辐射影响；在步骤2. 1中所述进行气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理的具体方式为， 首先计算研究区域的待校正被动式卫星遥感影像内任一像元与气溶胶光学厚度 主动观测值点数据之间的距离，确定离其最近的气溶胶光学厚度主动观测值； 然后比较该像元的气溶胶光学厚度被动观测值是否小于离其最近的气溶胶光学 厚度主动观测值，若小于则不做处理；否则将离其最近的气溶胶光学厚度主动 观测值赋予该像元；重复前两个步骤，直到遍历完整个研究区域；步骤2.2，选取与主动式卫星传感器同步的参考被动式卫星传感器，进行被 动式卫星遥感气溶胶光学厚度初步反演，获取研究区域的气溶胶光学厚度被动 观测参考值；利用所述气溶胶光学厚度主动观测值对相应的气溶胶光学厚度被动观测参考值进行气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理，得到研究区域的气溶 胶光学厚度分布改进参考数据，根据所述气溶胶光学厚度分布改进参考数据计算气溶胶辐射参考影响；对气溶胶辐射参考影响进行时间扩展，得到气溶胶辐 射影响；在步骤2. 2中所述进行气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理的具体方式为， 首先计算研究区域的参考被动式卫星遥感影像内任一像元与气溶胶光学厚度主 动观测值点数据之间的距离，确定离其最近的气溶胶光学厚度主动观测值；然后比较该像元的气溶胶光学厚度被动观测参考值是否小于离其最近的气溶胶光 学厚度主动观测值，若小于则不做处理，否则将离其最近的气溶胶光学厚度主动观测值赋予该像元；重复前两个步骤，直到遍历完整个研究区域； 步骤3，根据气溶胶辐射影响，实现浑浊水体的大气校正。 而且，所述浑浊水体为近岸浑浊水体或内陆浑浊水体。而且，步骤1所述去云处理的具体方式为，利用与主动式卫星传感器时空 同步的待校正被动式卫星遥感影像或参考被动式卫星遥感影像，对研究区域的 气溶胶光学厚度主动观测值进行去云处理。而且，所述主动式卫星传感器采用CAUPSO卫星上搭载的CALIOP传感器， 所述待校正被动式卫星传感器采用Aqua卫星上搭载的MODIS传感器。或者，所述主动式卫星传感器采用CALIPSO卫星上搭载的CALIOP传感器， 所述参考被动式卫星传感器采用Aqua卫星上搭载的MODIS传感器，所述待校正被动式卫星传感器采用Terra卫星上搭载的MODIS传感器，或ADEOS卫星 上搭载的OCTS传感器，或Envisat卫星上搭载的MERIS传感器，或中国HY-IA、 IB系列卫星上搭载的COCTS传感器。而且，在步骤2.2中时间扩展的具体方式为，首先选定Aqua卫星遥感影像 和待校正被动式卫星遥感影像中的伪不变特征，去除伪不变特征上空的瑞利散 射影响，得出两影像中伪不变特征上空气溶胶辐射影响之间的相关关系，将该 相关关系应用于研究区域参考被动式卫星遥感影像的气溶胶辐射参考影响，求 得待校正被动式卫星遥感影像的气溶胶辐射影响。本发明针对现有水色遥感技术所用的业务化大气校正方法中存在的问题， 提出利用主动式探测技术受地表信息影响较小的优势，将主被动遥感方式结合 进行浑浊水体大气校正。本发明提供的技术方案可以得到精确的浑浊水体离水 辐亮度，能够实现浑浊水体的水色遥感大气校正。
图1为本发明实施例的气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理流程示意图； 图2为本发明实施例的浑浊水体水色遥感大气校正流程示意图。
具体实施方式
本发明所提供实施例的主动式卫星传感器采用CALIPSO卫星上搭载的 CALIOP传感器，待校正被动式卫星传感器采用Aqua卫星上搭载的MODIS传 感器。CALIOP传感器波长较短通道的中心波长为532nm，与水色遥感所用的被 动式卫星传感器中用于叶绿素浓度探测的531nm波段的中心波长仅仅相差 lnm，在光谱设置上具有一定的一致性，因此可以方便地利用两者之间的这种一 致性，采用CALIOP气溶胶光学厚度反演值去改进水色遥感数据的气溶胶光学厚度反演结果，进而实现浑浊水体区域的水色卫星遥感影像较高精度的大气校正。特别是对过境时间与CALIPSO卫星仅相差1分30秒左右的MODIS/Aqua 传感器来讲，两种传感器获取的气溶胶数据在时间上可以看作是同步的，具体 实施时只需选择执行步骤2.1，实施更为方便，改进效果更为明显。考虑到实际 实施时，可能使用的主动式卫星传感器与待校正被动式卫星传感器过境时间不 一致的，则可选取与主动式卫星传感器同步的参考被动式卫星传感器，根据伪 不变特征上空的大气状况来描述浑浊水体上空气溶胶光学特性随时间变化关 系，对参考被动式卫星传感器的所得信息进行时间扩展，即可达到同样目的。 例如主动式卫星传感器采用CALIPS0卫星上搭载的CALI0P传感器，而待校正 被动式卫星传感器采用Terra卫星上搭载的MODIS传感器，或ADEOS卫星上 搭载的OCTS传感器，或Envisat卫星上搭载的MERIS传感器，或中国HY-1A、 IB系列卫星上搭载的COCTS传感器。这些常用被动式卫星遥感影像获取时间 与CALIOP传感器所得主动式气溶胶观测值相差较大，因此参考被动式卫星传 感器可采用与CALIOP传感器同步的MODIS/Aqua传感器，具体实施时只需选 择执行步骤2.2。对于具体实施时所采用传感器波长设置不一致的情况，可以利 用其他辅助信息获取较为准确的光谱依赖指数进行光谱扩展。 以下结合附图和实施例，对本发明技术方案进行详细描述 首先执行步骤l，将浑浊水体作为研究区域，进行主动式卫星遥感气溶胶光 学厚度初步反演及去云去噪处理，具体实施时可包括以下3个步骤， 步骤l.l，结合大气模式和激光雷达方程，求解出主动式卫星传感器的大气气溶 胶消光系数，并对其进行积分得出研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值；CALIOP传感器获取的532nm通道的削弱后向散射系数&f (")满足方程式(1):式中，风z)为532nm通道的后向散射系数；7^(z)为532nm通道的双向透过率。其中r2(/) = exp[—2*r & r(r) = 「'。'cr(r'>ir,式中，crW是大气消光系数；"O是r范围内的大气光学厚度。 大气的散射和消光是由大气分子、气溶胶共同引起的，因此: 外)=A + & 一 = (0 + (7 脂 /W 3(1)(2)(3)(4)^是大气分子的消光-后向散射系数比。大气分子后向散射系数A("和消光系数 (0可以由大气模式和测量得到，本发明实施例采用1976年美国海洋和大气局 (NOAA)提出的大气模式，该大气模式是卫星遥感数据处理技术领域的常用手 段，AW用下式计算 5.45甲.10-28.Po.exp -S (5) V 乂 乂 V W 乂式中，义是以nm为单位的中心波长。本实施例中，对CALIOP激光雷达532nm 通道数据进行处理时，A=532nm， H=8.3km，海表标准大气密度p。 =2.5xl019cm-3。根据实地调査所获取的参数和邻近站点气象参数确定大气气溶胶消光-后向散 射系数比S。之后，联立方程1 5，计算可得CALIOP传感器的大气气溶胶消光 系数 ("。对于在距地々高度垂直星下点观测的星载激光雷达，r是与海拔相 关的量，z是距海平面的高程，r = z,-z。因为海拔40km以上的消光过程基本可以忽略，所以具体实施时CALIOP传感器探测得到的研究区域的气溶胶光学 厚度主动观测值r^,。p (简称CALIOP反演值)能用大气气溶胶消光系数cr。(r)从 0 40km的积分来求得^a匿=Jt、0' (6) 由此，便得到了 532nm通道的气溶胶光学厚度主动观测值r^,。p。步骤1.2，进行去云处理。所述去云处理的方式可以为，利用与主动式卫星传感器时空同步的待校正被动式卫星遥感影像或参考被动式卫星遥感影像，对研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值进行去云处理。若是待校正被动式卫星遥感影像与主动式卫星不同步，就需要采用参考被动式卫星遥感影像；同步则直接采用待校正被动式卫星遥感影像。由于具体实施时，可能会有CALIOP观测得到的部分数据受云影响较为严 重，对常见光学传感器遥感监测水体参数没有什么意义，因此需要对CALIOP 反演值进行去云处理。具体实施时可以采用以下步骤实现对同步的 MODIS/Aqua影像进行预处理，检测出MODIS/Aqua影像上受云覆盖较为严重 的区域；找出MODIS/Aqua影像云覆盖区域对应的CALIOP反演值，确定阈值； 根据确定的阈值，对CALIOP反演值进行去云处理。 步骤1.3,对研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值进行噪声去除处理。由于具体实施时，白天的激光雷达数据受太阳背景光等噪声影响较为严重， 去云处理后的CALIOP反演值可能还含有较大误差，因此需要对其进行去噪声 处理。地表40km以上，基本不存在气溶胶粒子，但由于太阳背景光噪声的影响， CALIOP传感器白天获取的40km以上的削弱后向散射系数并不为零，对该部分 数据进行处理，可以实现CALIOP气溶胶光学厚度数据的去噪声处理。然后，利用气溶胶光学厚度最邻近最小最优算法获取浑浊水体上空的气溶 胶光学厚度分布改进数据，并计算其辐射影响，执行步骤2.1，通过待校正被动 式卫星传感器获取研究区域的气溶胶光学厚度被动观测值，并利用气溶胶光学 厚度主动式观测值进行气溶胶光学厚度最小最优处理。MODIS水色遥感大气校正算法是以水色遥感大气校正基本方程为基础的， MODIS水色遥感大气校正基本方程可以表述为丄,(/1)=，《(;1)+丁 / ,(氛(义) (7) 式中，丄,(;i)为MODIS水色传感器接收到的总辐射量；A(义)为来自大气分子的 瑞利散射；、。(义)为大气气溶胶散射、瑞利-气溶胶之间的多次散射之和；T(A)为 太阳直射透过率；^(;t)为直射太阳光在海洋表面的反射(又称太阳耀斑)；"义) 为大气漫射透过率；Z,(义)为白帽反射影响；々(;i)为待求离水辐亮度。方程(7) 左边^(/l)可以直接由MODIS影像DN值通过辐射定标获取；方程(7)右边所 有参量中，除、(;i)、 ；。(A)外，方程(7)右边其他各个参数都可以通过数值模 拟手段精确计算。在近红外波段离水辐亮度为零的假设条件下，通过以上MODIS 水色遥感标准大气校正算法的扩展方案就可以求解出气溶胶光学厚度，即 MODIS反演值。此处输出的清洁水体上空的被动式传感器—MODIS气溶胶光学 厚度，精度较高，可以满足大气校正需求。但此处输出的浑浊水体上空的被动 式传感器MODIS气溶胶光学厚度，由于近红外波段离水辐射信号的干扰，精度 不高，不能满足大气校正需求，因此需要修正处理。CALIOP反演值的水平空间分辨率为333米，而常用MODIS水色影像的空 间分辨率为1千米。因此每一个MODIS水色影像像元有三个CALIOP激光雷达 点数据与之对应。经研究发现三个中有一个值往往偏高正常值很远，另外两个值的平均值可以在一定程度上能反映气溶胶光学厚度的空间分布，因此具体实施时对每一个MODIS像元，去除与之对应的最大的CALIOP激光雷达气溶胶观 测值，然后利用剩下的所有CALIOP主动观测值，对步骤2.1所求得的整个浑浊 水体区域的MODIS反演值数据进行气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理，就可 得到浑浊水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据。具体实施步骤为首先计 算MODIS每一个像元与去噪处理后的CALIOP点数据之间的距离，确定离其最 近的CAUOP气溶胶反演值；②比较MODIS气溶胶光学厚度值及其对应的 CALIOP气溶胶光学厚度反演值，若CALIOP反演值大于MODIS像元值，则不 做运算处理；若CALIOP气溶胶观测值小于MODIS像元值，则将CALIOP气 溶胶观测值赋予该MODIS像元；③重复前两个步骤，直到遍历完整个浑浊水体 研究区域。以计算机程序执行上述过程的流程图可参见附图1:首先获取输入的 MODIS影像属性信息，如长、宽、像元尺寸、空间参考、栅格属性等。在给定 的工作空间中创建与输入MODIS影像相同属性的空值影像，空值影像的像元坐 标与数值标记为(XQ，YQ，V。)。根据行列数进行循环获取每一像元的(I,J，V2)，然 后将其转换到XY坐标系中(X2,Y2,V2)，与CALIOP点数据(X,，Y,，V,)计算距 离，取点数据集中距离最小点，然后比较V,与V2的大小，若V,小于V2，就将V,填入空值影像对应位置(1， J);否则就将V2填入空值影像对应位置，直到循 环结束，就可以获得气溶胶光学厚度分布改进后的数据。根据浑浊水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据计算气溶胶辐射影响；气溶胶单次散射^")的计算公式可以表示如下丄。、(义,)^:r^"。"K^,)^;(A)尸"(《e。,A) (8)4tt cos 61式中，c(《6^，;i,)-尸"(义，;i,)+[K60+KA)]尸"(《，A) (9cos0土 = ±cos6*0 cosP —sin《sin6"cos(一 —(10) 其中，iUR《,A,)是散射角为0t的气溶胶单次散射相函数；w。(义,)为气溶胶单次 散射反照率；r。(义,)为改进的气溶胶光学厚度分布数据；F。为大气层外垂直入射 的太阳辐照度；H0是入射角为0的菲涅耳反射率。《和A分别是太阳天顶角和 方位角；与之类似，^和^分别是传感器天顶角和方位角。根据改进的气溶胶光学厚度就可计算得到4、")，且气溶胶辐射^。(A)与 4、.(义)之间存在近似的线性关系丄 。("=《[义,4,(幼'4、(" (11)根据标准业务化算法中的气溶胶辐射查找表，确定系数《[A，丄a,a)]，便可求对于与CALIOP传感器过境时间仅仅相差1分30秒左右的MODIS/Aqua 传感器而言，不需要进行时间扩展。但对于过境时间相差几个小时的待校正被 动式卫星传感器，如M0DIS/Terra， 0CTS/ADE0S， MERIS/Envisat， C0CTS/HY-1A、 1B等来讲，则是执行步骤2.2。步骤2.2与步骤2.1相似，差别仅在于借用选取 与主动式卫星传感器同步的参考被动式卫星传感器获取气溶胶辐射参考影响， 再进行时间扩展。以MODIS/Terra为待校正被动式卫星传感器，MODIS/Aqua 传感器为参考被动式卫星传感器为例首先选定Aqua卫星遥感影像和Terra卫 星遥感影像中的伪不变特征，去除伪不变特征上空的瑞利散射影响，得出两影 像中伪不变特征上空气溶胶辐射影响之间的相关关系，将该相关关系应用于研 究区域的气溶胶辐射参考影响，即可求得Terra卫星遥感影像的气溶胶辐射影响。 此外，由于气溶胶时空变化特性较大，该时间扩展方案不适于用在过境时间相 差特别大的卫星影像上，过境时间相差1天甚至更长的，若采用该方案可能会传感器接收到的总辐射可以简单表示为地表反射贡献，瑞利散射、气溶胶 影响的总和MODIS/Aqua 4(义)=4(义)+4^)+4(义) (12) 待校正影像 Z,(/l^^(义)+i^(义)+^(;i) (13)对于一般伪不变特征，地表反射的贡献变化可以忽略不计，即有丄、,^^Z,(A)。 大气分子的瑞利散射可以较精确的加以计算，而传感器接收到辐射可以经过辐 射定标得到，因此，联立方程12和13，便可得到伪不变特征的气溶胶辐射影响 之间的相关关系，利用该相关关系对改进的浑浊水体上空的气溶胶辐射影响进 行运算，就可得到待校正影像的改进的气溶胶辐射影响。 步骤3，根据气溶胶辐射影响，实现浑浊水体大气校正。 根据方程(7)，离水辐亮度^(A,)可以用下式计算得到瑞利散射、太阳耀斑、白帽影响可以用数值模拟手段精确计算，因此，利用计 算得到的瑞利散射、太阳耀斑、白帽影响，以及步骤2中得到的气溶胶辐射影响， 就可实现浑浊水体大气校正。参见附图2，本发明提供了实施例的大气校正流程以供实施参考1、 对CALIOP原始数据进行处理以获取CALIOP反演值，并对其进行去云、去 噪处理；2、 利用辅助气象参数，对卫星遥感影像进行大气校正预处理，并反演出浑浊 水体上空的MODIS气溶胶光学厚度，计算出浑浊水体区域的瑞利散射、太 阳耀斑、白帽影响，得到大气校正初步结果，该大气校正结果中，瑞利散射、太阳耀斑、白帽影响已经去除，但还残留有气溶胶影响，本步骤中所 用的辅助气象参数，由美国国家环境预测中心(NCEP)通过美国国家航空航天局(NASA)网站提供；3、 利用去云、去噪处理后的CALIOP反演值，对常用业务化标准算法输出的 浑浊水体气溶胶光学厚度进行气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理，得出浑浊水体上空改进的MODIS气溶胶光学厚度改进分布数据；对于需要进行 时间扩展的卫星影像，则采用伪不变特征上空的气溶胶影响变化关系来实 现；4、 利用浑浊水体上空的气溶胶光学厚度分布改进数据，估算气溶胶辐射影 响，获取浑浊水体气溶胶影响估计值，执行大气气溶胶校正处理以消除大 气校正初步结果中的气溶胶辐射影响，得到离水辐亮度。
权利要求
1.一种浑浊水体大气校正方法，其特征在于包括以下步骤，步骤1，将待研究的浑浊水体作为研究区域，进行主动式卫星遥感气溶胶光学厚度初步反演，获取研究区域的气溶胶光学厚度主动观测值并进行去云处理和去噪处理；步骤2，根据待校正被动式卫星传感器与主动式卫星传感器的过境时间的同步情况选择执行，当待校正被动式卫星传感器与主动式卫星传感器同步时执行步骤2.1，当待校正被动式卫星传感器与主动式卫星传感器不同步时执行步骤2.2，步骤2.1，进行被动式卫星遥感气溶胶光学厚度初步反演，获取研究区域的气溶胶光学厚度被动观测值；利用所述气溶胶光学厚度主动观测值对相应的气溶胶光学厚度被动观测值进行气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理，得到研究区域的气溶胶光学厚度分布改进数据，根据所述气溶胶光学厚度分布改进数据计算气溶胶辐射影响；在步骤2.1中所述进行气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理的具体方式为，首先计算研究区域的待校正被动式卫星遥感影像内任一像元与气溶胶光学厚度主动观测值点数据之间的距离，确定离其最近的气溶胶光学厚度主动观测值；然后比较该像元的气溶胶光学厚度被动观测值是否小于离其最近的气溶胶光学厚度主动观测值，若小于则不做处理；否则将离其最近的气溶胶光学厚度主动观测值赋予该像元；重复前两个步骤，直到遍历完整个研究区域；步骤2.2，选取与主动式卫星传感器同步的参考被动式卫星传感器，进行被动式卫星遥感气溶胶光学厚度初步反演，获取研究区域的气溶胶光学厚度被动观测参考值；利用所述气溶胶光学厚度主动观测值对相应的气溶胶光学厚度被动观测参考值进行气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理，得到研究区域的气溶胶光学厚度分布改进参考数据，根据所述气溶胶光学厚度分布改进参考数据计算气溶胶辐射参考影响；对气溶胶辐射参考影响进行时间扩展，得到气溶胶辐射影响；在步骤2.2中所述进行气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理的具体方式为，首先计算研究区域的参考被动式卫星遥感影像内任一像元与气溶胶光学厚度主动观测值点数据之间的距离，确定离其最近的气溶胶光学厚度主动观测值；然后比较该像元的气溶胶光学厚度被动观测参考值是否小于离其最近的气溶胶光学厚度主动观测值，若小于则不做处理，否则将离其最近的气溶胶光学厚度主动观测值赋予该像元；重复前两个步骤，直到遍历完整个研究区域；步骤3，根据气溶胶辐射影响，实现浑浊水体的大气校正。
2. 根据权利要求1所述的浑浊水体大气校正方法，其特征在于所述浑浊水体 为近岸浑浊水体或内陆浑浊水体。
3. 根据权利要求1所述的浑浊水体大气校正方法，其特征在于步骤l所述去 云处理的具体方式为，利用与主动式卫星传感器时空同步的待校正被动式卫星 遥感影像或参考被动式卫星遥感影像，对研究区域的气溶胶光学厚度主动观测 值进行去云处理。
4. 根据权利要求1或2或3所述的浑浊水体大气校正方法，其特征在于所述 主动式卫星传感器采用CALIPS0卫星上搭载的CALI0P传感器，所述待校正被动 式卫星传感器釆用Aqua卫星上搭载的MODIS传感器。
5. 根据权利要求1或2或3所述的浑浊水体大气校正方法，其特征在于所述主动式卫星传感器采用CALIPSO卫星上搭载的CALIOP传感器，所述参考被动式 卫星传感器釆用Aqua卫星上搭载的M0DIS传感器，所述待校正被动式卫星传感 器采用Terra卫星上搭载的M0DIS传感器，或ADE0S卫星上搭载的0CTS传感器， 或Erwisat卫星上搭载的MERIS传感器，或中国HY-1A、 1B系列卫星上搭载的 C0CTS传感器。
6. 根据权利要求5所述的浑浊水体大气校正方法，其特征在丁在步骤2.2中 时间扩展的具体方式为，首先选定Aqua卫星遥感影像和待校正被动式卫星遥感 影像中的伪不变特征，去除伪不变特征上空的瑞利散射影响，得出两影像中伪 不变特征上空气溶胶辐射影响之间的相关关系，将该相关关系应用于研究区域 参考被动式卫星遥感影像的气溶胶辐射参考影响，求得待校正被动式卫星遥感 影像的气溶胶辐射影响。
全文摘要
本发明涉及一种浑浊水体大气校正方法，利用主动式卫星传感器探测大气时受地表信号影响较小的优势，采用气溶胶光学厚度最邻近最小最优处理，利用主动式卫星传感器气溶胶光学厚度反演值对被动式卫星传感器气溶胶光学厚度反演值进行赋值运算，求取浑浊水体上空的大气气溶胶光学厚度分布改进数据，并根据其得出气溶胶辐射影响，实现浑浊水体离水辐亮度的反演。该方法避免了现有技术的水色遥感大气校正标准处理方法在浑浊水体区域因高估气溶胶辐射影响而所得离水辐亮度偏低，甚至为负数的情况，实现了浑浊水体区域主被动卫星遥感方式结合的水色遥感大气校正。本发明提供的技术方案具有业务化推广应用的前景，校正精度要远高于现行其它业务化方法。
文档编号G01B21/08GK101329173SQ20081004831
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者于之锋, 伟 张, 田礼乔, 陆建忠, 陈晓玲, 陈莉琼, 威 龚 申请人:武汉大学