科研人員構(gòu)建針對亞米級分辨率遙感影像的大氣鄰近效應(yīng)校正算法
近期，中科院合肥研究院安光所光學(xué)遙感研究中心洪津研究員和易維寧研究員科研團隊在亞米級尺度光學(xué)遙感影像大氣鄰近效應(yīng)影響因子分析和校正算法模型方面取得進展，相關(guān)研究工作以《亞米級光學(xué)衛(wèi)星影像大氣鄰近效應(yīng)自適應(yīng)校正算法：應(yīng)用于WorldView-3全色影像》為題發(fā)表在遙感領(lǐng)域頂級期刊Remote Sensing of Environment上。
大氣作為地表輻射信息至遙感器傳輸信道的干擾介質(zhì)，影響了遙感影像數(shù)據(jù)定量化水平及地理信息應(yīng)用效果。對于高空間分辨率成像遙感，地-氣交叉輻射引起的大氣鄰近效應(yīng)造成遙感圖像退化和地表反射信息失真。鑒于在亞米級尺度上，鄰近效應(yīng)影響范圍內(nèi)，地物分布近似均勻的假設(shè)不成立，以及地表真實反射輻射分布未知的前提下，準(zhǔn)確計算瞬時視場鄰近區(qū)域的交叉輻射貢獻存在困難，建立有效的大氣校正方法一直具有較大挑戰(zhàn)。
亞米級分辨率影像大氣鄰近效應(yīng)校正的核心難點在于鄰近背景區(qū)域各像元輻射貢獻權(quán)重的確定上。傳統(tǒng)校正算法中，權(quán)重函數(shù)的影響因子雖然包含大氣分子光學(xué)厚度、氣溶膠光學(xué)厚度、目標(biāo)像元與背景像元之間的空間距離等，但皆未考慮地表反射非均勻因素。經(jīng)地-氣交叉輻射正演仿真分析發(fā)現(xiàn)，背景與目標(biāo)像元反射率比值與鄰近區(qū)域的輻射貢獻值具有相關(guān)性規(guī)律，據(jù)此設(shè)定可表征地表非均勻因素的權(quán)重影響因子（等效背景反射率，EABR：equivalent average background reflectance）并改進權(quán)重函數(shù)。同時，針對地表真實反射分布未知引起的實際貢獻權(quán)重不確定問題，引入迭代機制計算權(quán)重值，從而準(zhǔn)確計算鄰近像元輻射貢獻實現(xiàn)大氣鄰近效應(yīng)校正。
該成果將為高分辨率遙感影像的大氣校正提供方法。另一方面，結(jié)合該團隊在高分辨率遙感成像大氣參數(shù)星載同步探測方面的研究成果，將有效去除大氣時空易變性造成的遙感成像干擾，有望進一步提升我國遙感影像質(zhì)量和定量化水平。
校正效果對比
表觀反射率圖（左）和基于自適應(yīng)大氣校正算法(adaptive-AC)校正后的衛(wèi)星影像（右）
