绝对辐射定标

绝对辐射定标

绝对辐射定标是指将辐射源的辐射能量与参考标准进行比较，以确定辐射源的辐射强度的过程。绝对辐射定标通常涉及使用辐射标准器件和测量设备，以确保测量结果的准确性和可追溯性。

在绝对辐射定标过程中，首先需要选择适当的辐射标准器件，例如辐射计、辐射热源或辐射源，这些器件已经经过精确的校准和认证。然后，使用适当的测量设备，如辐射计、辐射计或光谱仪，对辐射源进行测量。

在测量过程中，通常需要根据测量设备的特性和工作原理，进行不同的校准和修正。这可能涉及校正测量设备的响应函数、测量环境中的吸收和散射等影响因素。

最终，通过将辐射源的测量结果与参考标准进行比较，可以确定辐射源的绝对辐射强度。这样的定标可以用于各种应用，如环境监测、光谱分析、辐射治疗等。定标的准确性对于确保测量结果的可靠性和可比性非常重要。

定量遥感的定义

定量遥感的定义 定量遥感 随着经济和科技的发展，国家的宏观决策、资源调查、环境及灾害监测等 影响国民经济发展的关键领域急需数据支持，要求数据具有空间上的宏观性， 时间上的连续性和可获取数据的全面性。而遥感技术正具备这一能力，它能够 以不同的时空尺度不断地提供多种地表特征信息。 但是与遥感卫星获取数据的能力相比，遥感数据的自动、定量化处理乃至 对遥感数据信息的理解能力与对遥感数据的有效利用却远远不足，这也是目前 制约遥感发挥作用的瓶颈问题。因此，定量遥感逐渐成为遥感发展的主要方向。 定义 定量遥感或称遥感量化遥感研究，主要指从对地观测电磁波信号中定量提 取地表参数的技术和方法研究，区别于仅依靠经验判读的定性识别地物的方法。 它有两重含义：遥感信息在电磁波的不同波段内给出的地表物质的定量的 物理量和准确的空间位置；从这些定量的遥感信息中，通过实验的或物理的模 型将遥感信息与地学参量联系起来，定量的反演或推算某些地学或生物学信息。 建模 装置在星体上的传感器，它的可测参数一般为电磁波的属性参数，也就是 电磁辐射强度、偏振度、相位差等，而我们的目的是要从这些可测参数中获得 有关目标的物理的、地理的、化学的、甚至生物学的状态参数，所以在可测参 数与目标状态参数间建立某种函数关系是实现目标参数反演的关键一步，我们 称它为建模。 遥感模型一般分为三种： 1.统计模型(即经验模型)：基于陆地表面变量和遥感数据的相关关系，对 一系列的观测数据做经验性的统计描述或者进行相关性分析，构建遥感参数与 地面观测数据之间的线性回归方程。 优点：参数少；容易建立且可以有效概括从局部区域获取的数据，简便， 适用性强；

光谱实验报告辐射度学与绝对辐射校准工位

射度学与绝对辐射校准工位 1.引言 辐射度学是研究各种电磁辐射强弱的学科，是颜色科学、遥感等学科的基础。辐射校准最终的目的是将所测量的物理量与国际标准单位中的物理量联系起来。本实验将通过实际的辐射校准传递流程帮助学生理解辐射校准的意义、方法和流程，然后应用辐射校准的结果进行绝对辐射测量。 2.实验目的 1、了解辐射校准的意义、方法和流程 2、应用辐射校准的结果进行绝对辐射测量 3.实验原理 辐射度测量仪器的校准： 在使用辐射度测量仪器时，数字仪器获得的原始数据往往是计数值，而模拟仪器获得的原始数据往往是电压，电流或者电阻。当我们测量的辐射度量并非以电流、电压等作为单位时，这些数据是无意义的。因此，辐射校准的最终目的，是通过一定的标准将所测量的物理量与使用的工程单位联系起来。此外，辐射校准的另一个重要目的是估计测量数据的不确定度。 校准的传递流程： 校准可以使测量环境不同的同一被测物理量单位统一、量值可靠。而可靠的测量不可避免地与校准过程以及其中使用的标准有关。标准往往是一个物体、仪器或是系统，它为所测量的物理量在某一单位下提供核对、参照。在使用中，标准可以分为几种。基准标准具有最高的测量质量，他可以通过人为规定、计算、或设计得到而无需通过其他测量。例如，零度被定义为水的三相点。基准标准也可以通过国际公认成为一个人为的标准，例如千克，是特定的储存在国际计量局的人造物质定义的。而次级的标准则用于传播标准，它必须具有尽可能高的稳定性、可靠性和可重复性。次级标准通过与基准标准对照校准获得。再下一级的标准是工作标准，我们常用来校准平常使用的仪器。通过不同标准之间进行校准，标准传递的过程形成了一条不间断的比较链。需要注意的是，由于标准传递过程中存在不可避免的误差，标准系统距离基准越远，不确定度会随着不断累加而越大。 为了确保同一被测量结果的可比性、一致性，计量具有溯源性的特点。溯源性是指通过一条具有规定的不确定度的连续比较链，使测量结果或测量标准的值，能够与规定的参考标准，通常是与国家测量标准（国家基准）或国标测量标准联系起来的特性。而校准则是实施溯源性的重要方法和手段。

遥感原理与应用

一．绪论 1.遥感的定义：遥感即遥远感知，是在不直接接触的情况下，对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术。 2.遥感的过程:地物发射或反射电磁波通过介质（大气）被传感器接受，通过传感器获取数据，再经计算机对数据处理后，我们提取有用的信息，最后应用于实践。（地物发射或反射电磁波→介质（大气）→传感器数据获取→计算机数据处理→信息提取→应用） 二．电磁波及物理遥感基础 1.电磁波的定义：变化的电场和磁场交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。 2.电磁波的特性：波动性（干涉、衍射、偏振）粒子性（光电转换） 3.电磁波谱的定义:按电磁波在真空中传播的波长或频率递增或递减顺序排列，就能得到电磁波谱。 4.（1）地物发射电磁波: ①绝对黑体的定义：如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。 黑体辐射1.绝对黑体：吸收率α(λ,T)≡1 反射率ρ（λ,T）≡0 2.绝对白体：吸收率α(λ,T)≡0 反射率ρ（λ,T）≡1 绝对黑体与绝对白体与温度和波长无关。 ②遥感的两种形式：被动遥感，主动遥感。其中太阳是被动遥感最主要的辐射源。 ⒈太阳辐射的特点：与黑体特性一致；能量集中在可见光和红外

波段。 ⒉一般物体的发射辐射：自然界中实际物体的发射和吸收的辐射量都比相同条件下绝对黑体的低。 发射率ε：实际物体与同温度的黑体在相同条件下辐射功率之比。 ε= W′/ W（ε是一个介于0和1的数） ?绝对黑体ελ＝ε＝1 ?灰体ελ＝ε但0＜ε＜1 ?选择性辐射体ε＝ｆ(λ) ?理想反射体（绝对白体）ελ＝ε＝0 大多数物体可以视为灰体：W'=εW=εσT4 （2）地物反射电磁波： ①光谱反射率:物体的反射辐射通量与入射辐射通量之比。 ②反射波谱特征曲线：反射波谱是某物体的反射率（或反射辐射能）随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得的曲线即为该物体的反射波谱特性曲线。 同一地物 时间效应：地物的光谱特性一般随时间季节变化。 空间效应：处在不同地理区域的同种地物具有不同的光谱响应。 ③大气对辐射的影响:吸收、散射、反射电磁波。 大气窗口定义：通过大气后衰减较小，透过率较高，对遥感十分有利的电磁辐射波段称为“大气窗口”。（5个主要的大气窗口）

遥感原理与应用第6章-遥感作业

第六章遥感图像辐射校正 名词解释：辐射定标、绝对定标、相对定标、辐射校正、大气校正、图像增强、累积直方图、直方图匹配、NDVI、图像融合 1、辐射定标：是指传感器探测值的标定过程方法，用以确定传感器入口处的准 确辐射值。 2、绝对定标：建立传感器测量的数字信号与对应的辐射能量之间的数量关系， 对目标作定量的描述，得到目标的辐射绝对值。 3、相对定标：又称传感器探测元件归一化，是为了校正传感器中各个探测元件 响应度差异而对卫星传感器测量到的原始亮度值进行归一化的一种处理过程。 最终得到的是目标中某一点辐射亮度与其他点的相对值。 4、辐射校正：是指消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能 量中的各种噪声的过程。 5、大气校正：是指消除大气对阳光和来自目标的辐射产生的吸收和散射影响的 过程。 6、图像增强：为了特定目的，突出遥感图像中的某些信息，削弱或除去某些不 需要的信息，使图像更易判读。 7、累积直方图：以累积分布函数为纵坐标，图像灰度为横坐标得到的直方图称 为累积直方图。 8、直方图匹配：是通过非线性变换使得一个图像的直方图与另一个图像直方图 类似。 也称生物量指标变化，可使植9、NDVI：归一化差分植被指数。NDVI=B7?B5 B7+B5 被从水和土中分离出来。 10、图像融合：是指将多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系， 生成新的图像的过程。 问答题： 1．根据辐射传输方程，指出传感器接收的能量包含哪几方面，辐射误差及辐射误差纠正内容是什么。 根据辐射传输方程，传感器接收的电磁波能量包含三部分：

1）太阳经大气衰减后照射到地面，经地面发射后又经过大气的二次衰减进入传感器的能量； 2）大气散射、反射和辐射的能量； 3）地面本身辐射的能量经过大气后进入传感器的能量。 辐射误差包括： 1）传感器本身的性能引起的辐射误差； 2）大气的散射和吸收引起的辐射误差； 3）地形影响和光照条件的变化引起的辐射误差。 辐射误差纠正的内容是传感器辐射定标和辐射误差校正等。 2．什么是遥感大气校正？为什么要进行遥感图像大气校正？ 消除大气影响的校正过程称为大气校正。 电磁波透过大气层时，大气不仅改变光线的方向，也会影响遥感图像的辐射特征，因此消除大气影响十分重要，故要进行遥感图像大气校正。 3．简述遥感图像增强处理的目的，例举一种增强处理方法，说明其原理和步骤。 遥感图像增强处理的目的：为了特定目的，突出遥感图像中的某些信息，削弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。 如：图像直方图的均衡化是将随机分布的图像直方图修改成均匀分布的直方图，实质是对图形进行非线性拉伸，重新分配图像像元值，使有一定灰度范围内的像元的数量大致相等。 具体步骤是：先确定均衡化后的灰度级m，然后利用累加的方法将原始图像灰度从最小值开始累加到前面灰度的概率值达到1/m，将此灰度值之前的所有像元赋予得到新的灰度值，以此类推最终得到均衡化后的直方图。 4．指出多光谱图像的四则运算分别可以实现怎样的图像增强。 1）减法运算。可以增加不同地物间光谱反射率以及在两个波段上变化趋势相反时的反差。当两个不同时相同一波段图像相减时可以提取波段 间的变化信息。植被指数即为红外波段减去红波段。 2）加法运算。可以加宽波段，如绿色波段、红色波段和红外波段图像相加可以得到全色红外波段。 3）乘法运算。结果与加法运算类似。 4）除法运算。能压抑因地形坡度和方向引起的辐射量变化，消除地形起

辐射定标

辐射定标（像元亮度值，辐射亮度/亮温）、表观反射率、地表反射率、反照率、比辐射率(转) (2012-11-28 13:58:29) 转载▼ 分类：科研 标签： 杂谈 (2012-01-26 01:18:44) 标签： 校园分类：工作篇

定标系数为：增益53.473，单位：DN/（W?m-2?sr-1?μm-1）；截距26.965，单位：DN。利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为L=（DN-b）/coe，式中coe为绝对定标系数的增益，b为截距，转换后辐亮度单位为 W?m-2?sr-1?μm-1。HJ1B红外相机中红外波段则条带较为严重，不利于定量化应用。 遥感数字图像 遥感数字图像是以数字形式记录的二维遥感信息，即其内容是通过遥感手段获得的，通常是地物不同波段的电磁波谱信息。其中的像素值称为亮度值（或称为灰度值、DN值）。 遥感概念DN值（Digital Number ）是遥感影像像元亮度值，记录的地物的灰度值。无单位，是一个整数值，值大小与传感器的辐射分辨率、地物发射率、大气透过率和散射率等有关。 遥感图像量化image quantification。释文：按一定的函数关系将图像所代表的物理量分割成有限的离散等级,以使观测数据可用一定字长的二进制码表示,因此又称为数据编码。量化后的级别称为图像的像元值、灰度或亮度,记为 DN(digital number)。 DN值没有单位，数量级与像素深度有关，如果是无符号整型的就是0-255，符点型，无符号16位均根据其类型确定。 在遥感领域，定标一般分为几何定标和辐射定标两种。 几何定标即指对遥感图像几何特性进行校正，以还原为真实情况。 辐射定标指对遥感图像的辐射度进行校准，以实现定量遥感。 辐射定标一般也可称为校准，其主要目的是保证传感器获取遥感数据的准确性。通常，采用系统自身内部监视环路和外部标准目标方法对系统链路中的各个环节进行误差修正，来实现辐射定标过程。 一般在主动式遥感系统中，辐射定标可以作得很好，可以认为在一定误差范围内实现了定量遥感。而被动式遥感系统相对困难些。 几何定标相对简单，就不多说了。 辐射定标是对传感器引起的误差校正，将影像校正为星上反射率 辐射定标和辐射校正——遥感数据定量化的最基本环节 由于遥感图像成像过程的复杂性，传感器接收到的电磁波能量与目标本身辐射的能量是不一致的。传感器输出的能量包含了由于太阳位置、大气条件、地形影响和传感器本身的性能等所引起的各种失真，这些失真不是地面目标的辐射，因此对图像的使用和理解造成影响，必须加以校正和消除，而校正和消除的基本方法就是辐射定标和辐射校正。

高分影像预处理操作

1.辐射定标+大气校正 辐射定标 1）这一步只针对多光谱遥感影像，全色影像无需操作。 2）用ENVI5.1打开 ENVI5.1暂不支持GF2数据.xml打开方式，但GF2数据为标准TIFF格式，故可直接使用ENVI的Open菜单打开，只是打开后软件不能自动识别元数据信息。 启动ENVI5.1；依次File>Open或直接单击工具栏上的图标，弹出Open对话框，打开原始多光谱影像； 3）用到“Radiometric Correction/Apply Gain and Offset”工具，选中待处理的影像，单击“OK”，在Gain and Offset Values对话框中依次填入Gain Values和Offset Values，设置输出路径、文件名及数据类型，具体绝对辐射定标系数如下图： 4）点击“OK”开始执行，结果如下：

大气校正 FLAASH大气校正需要影像的中心波长信息，ENVI暂不能自动识别GF2数据的头文件信息，因此首先需要手动添加中心波长信息： 1）添加中心波长：用到“Raster Management/Edit ENVI Header”，弹出Edit Header Input File对话框，在Select Input File选项卡中选择上一步辐射定标后的结果，弹出Header Info对话框，点击Edit Attributes，选择Wavelengths，弹出Edit Wavelength values 对话框，依次填入各波段对应中心波长，单位选择“Micrometers”，其他默认，点击OK，如下： 说明：这里取波谱响应值为 1 的波长为各波段对应中心波长，依次为514nm、546nm、656nm、822nm

辐射定标

(2012-11-28 13:58:29) 转载▼ 标签：分类：科研 杂谈 (2012-01-26 01:18:44) 标签： 分类：工作篇 校园 环境一号卫星光学数据绝对定标 环境一号卫星光学数据的遥感器校订分为绝对定标和相对辐射定标。 对目标作定量的描绘，获取目标的辐射绝对值。要成立传感器丈量的数字信号与对应的辐射能量之间的数目关系，即定标系数，在卫星发射前后都要进行。卫星发射前的绝对定标是在地面实验室或实验场，用传感器观察辐射亮度值已 知的标准辐射源以获取定标数据。卫星发射后，定标数据主要采纳敦煌外场测 量数据，此值一般在图像头文件信息中能够读取。以下两表为敦煌场所测定的绝 对定标数据。 表HJ 1A/B 星绝对辐射定标系数（DN/W m 2 sr 1m1） 定标系数（ DN/W m 2 sr 1m 1）卫星传感器 Band1Band2Band3Band4 CCD1 HJ1A CCD2 CCD1 HJ1B CCD2 利用绝对定标系数将DN值图像变换为辐亮度图像的公式为： L=DN/coe 式中 coe 为绝对定标系数，变换后辐亮度单位为W m 2 sr 1m1。 因为以上定标系数为敦煌场采纳单点法对中等反射率目标（沙漠）测定的结 果，所以关于太阳反射光谱波段，建议针对中等反射率地物采纳上边供给的绝对 辐射定标系数。 关于 HJ1B的红外相机，近红外波段绝对定标系数为，短波红外波段绝对定 标系数为。定标公式同前。 HJ-1B 红外相机热红外通道绝对辐射定标系数为：增益，单位： DN/（W m 2 sr 1 m 1）；截距，单位： DN。利用绝对定标系数将 DN 值图像变换为辐亮度图像的公式为 L=（ DN-b）/coe ，式中 coe 为绝对 定标系数的增益， b 为截距，变换后辐亮度单位为W m 2 sr 1m1。HJ1B红外相机中红外波段则条带较为严重，不利于定量化应用。

辐射定标

辐射定标 辐射定标定义：建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系。 分为三类： 1.实验室定标：在遥感器发射之前对其进行的波长位置、辐射精度、空间定位等的定标，将仪器的输出值转换为辐射值。有的仪器内有内定定标系统。但是在仪器运行之后，还需要定期定标，以监测仪器性能的变化，相应调整定标参数。 1光谱定标，其目的是确定遥感传感器每个波段的中心波长和带宽，以及光谱响应函数 2辐射定标 绝对定标：通过各种标准辐射源，在不同波谱段建立成像光谱仪入瞳处的光谱辐射亮度值与成像光谱仪输出的数字量化值之间的定量关系相对定标：确定场景中各像元之间、各探测器之间、各波谱之间以及不同时间测得的辐射量的相对值。 2.机上和星上定标 机上定标用来经常性的检查飞行中的遥感器定标情况，一般采用内定标的方法，即辐射定标源、定标光学系统都在飞行器上，在大气层外，太阳的辐照度可以认为是一个常数，因此也可以选择太阳作为基准光源，通过太阳定标系统对星载成像光谱仪器进行绝对定标。 3.场地定标（是最难的一个） 场地定标指的是遥感器处于正常运行条件下，选择辐射定标场地，通过地面同步测量对遥感器的定标，场地定标可以实现全孔径、全视场、全动态范围的定标，并考虑到了大气传输和环境的影响。该定标方法可以实现对遥感器运行状态下与获取地面图像完全相同条件的绝对校正，可以提供遥感器整个寿命期间的定标，对遥感器进行真实性检验和对一些模型进行正确性检验。但是地面目标应是典型的均匀稳定目标，地面定标还必须同时测量和计算遥感器过顶时的大气环境参量和地物反射率。 原理：在遥感器飞越辐射定标场地上空时，在定标场地选择偌干个像元区，测量成像光谱仪对应的地物的各波段光谱反射率和大气光谱等参量，并利用大气辐射传输模型等手段给出成像光谱仪入瞳处各光谱带的辐射亮度，最后确定它与成像光谱仪对应输出的数字量化值的数量关系，求解定标系数，并估算定标不确定性。 基本技术流程：获取空中、地面及大气环境数据，计算大气气溶胶光学厚度，计算大气中水和臭氧含量，分析和处理定标场地及训练区地物光谱等数据，获取定标场地数据时的几何参量和时间，将获取和计算的各种参数带入大气辐射传输模型，求取遥感器入瞳时的辐射亮度，计算定标系数，进行误差分析，讨论误差原因。 方法：

一款新型高精度全自动多波段太阳光度计

一款新型高精度全自动多波段太阳光度计 黄冬;李新;张艳娜;张权 【摘要】研制一种高精度全自动可实时测量、远程控制覆盖可见-近红外多波长太阳光度计PSR-2,可实现太阳直射辐照度、天空辐亮度(主平面、等天顶角)、气溶 胶光学厚度、大气柱水汽含量和臭氧含量的实时测量和显示,具有各通道独立同时 测量、精确的温度控制、精确的太阳跟踪等检测功能.PSR-2在本单位自研PSR-1 的基础上进行改进,经受住长时间沙漠风沙和雨水侵蚀的测试,具有能够长时间有效 稳定观测、更加小型化、数据处理更便捷和更高的性价比等特点.在敦煌给仪器进 行了Langley法标定和仪器温控性能测试,结果显示PSR-2 Langley定标拟合直线相关性高于99％,恒温仓温度稳定在在(25±0.3)℃,与国外行业标准CE318的合肥、敦煌两地实际测量结果对比,PSR-2气溶胶光学厚度和大气柱水汽含量偏差分别在0.02和0.1以内,并进行了误差分析. 【期刊名称】《应用光学》 【年(卷),期】2019(040)001 【总页数】8页(P105-112) 【关键词】太阳光度计;定标;温控;气溶胶光学厚度;水汽 【作者】黄冬;李新;张艳娜;张权 【作者单位】中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点 实验室,安徽合肥230031;中国科学技术大学,安徽合肥230026;中国科学院安徽光 学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室,安徽合肥230031;中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室,安徽合肥

230031;中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室,安徽合肥230031;中国科学技术大学,安徽合肥230026 【正文语种】中文 【中图分类】TN219 引言 太阳辐射是驱动地球-大气系统以及天气和气候变化的动力，也是气候变化、天气 预报、大气环境等领域的重要研究对象。同时，在地球表面进行太阳辐射测量，对于研究太阳辐射对地球生物影响和合理有效利用太阳能源有着很重要的作用[1]。 太阳光度计是用来测量太阳光谱特性的仪器，它测得的直射太阳辐射数据可用来反演计算大气透过率、消光光学厚度、气溶胶光学厚度、大气柱水汽含量和臭氧含量。它的天空扫描数据可以用来反演大气气溶胶粒子尺度谱分布及气溶胶散射相函数。因此，太阳光度计不仅仅是一种大气气溶胶环境监测仪器，也可在遥感卫星及遥感器辐射定标时进行大气光学参数测量。国外许多国家已经研制出全自动太阳光度计，像日本的干涉滤光太阳辐射计POM02,法国的CMEL公司生产的CE318等。国内，北京大学早期研制了七波段辐射计[2]。中国科学院安徽光学精密机械研究所自1989 年以来，经过不断改进已发展了多种型号的便携式自动太阳辐射计[3]，但未形成商业化应用。随着国家对大气科学研究的重视，越来越多的遥感应用单位需要使用太阳光度计，但国内市场没有商业化的产品，都需要从国外进口，价格相对昂贵，费用较高；此外，国外商业化仪器也存在部分不足，一是温控问题。由于极端低温，在极地进行基于太阳直射和天空光散射的地基气溶胶遥感观测时，通常会遇到一些特殊问题，进行Langley 定标如果不进行温度订正，Langley 定标系数的 误差可达2%[4]，同时，气溶胶光学厚度对太阳直接辐照度的测量精度十分敏感，

辐射定标、辐射校正、大气校正、正射校正概念

DN值（Digital Number ）：遥感影像像元亮度值，记录地物的灰度值。无单位，是一个整数值，值大小与传感器的辐射分辨率、地物发射率、大气透过率和散射率等相关。反映地物的辐射率radiance 地表反射率：地面反射辐射量与入射辐射量之比，表征地面对太阳辐射的吸收和反射能力。反射率越大，地面吸收太阳辐射越少；反射率越小，地面吸收太阳辐射越多，表示：surface albedo 表观反射率：表观反射率就是指大气层顶的反射率,辐射定标的结果之一，大气层顶表观反射率，简称表观反射率，又称视反射率。英文表示为：apparent reflectance 4、行星反射率：从文献“一种实用大气校正方法及其在ＴＭ影像中的应用”中看到“卫星所观测的行星反射率（未经大气校正的反射率）”；在“基于地面耦合的TM影像的大气校正-以珠江口为例”一文有“该文应用1998年的LANDSAT5 TM影像,对原始数据进行定标、辐射校正,求得地物的行星反射率”。因此行星反射率就是表观反射率。英文表示：planetary albedo， 辐射校正VS. 辐射定标 辐射校正：Radiometric correction 一切与辐射相关的误差的校正。 目的：消除干扰，得到真实反射率的数据。干扰主要有：传感器本身、大气、太阳高度角、地形等。 包括：辐射定标，大气纠正，地形对辐射的影响

辐射定标：Radiometric calibration 将记录的原始DN值转换为大气外层表面反射率（或称为辐射亮度值）。用户需要计算地物的光谱反射率或光谱辐射亮度时，或者需要对不同时间、不同传感器获取的图像进行比较时，都必须将图像的亮度灰度值转换为绝对的辐射亮度，这个过程就是辐射定标 目的：消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值 方法：实验室定标、机上/星上定标、场地定标 不同的传感器，其辐射定标公式不同。L=gain*DN+Bias 在ENVI4.8中，定标模块：Basic Tools>Preprocessing>Calibration Utilities>模块 大气校正：Atmospheric correction 将辐射亮度或者表面反射率转换为地表实际反射率 目的：消除大气散射、吸收、反射引起的误差。 分类：统计型和物理型 目前，遥感图像的大气校正方法很多。这些校正方法按照校正后的结果可以分为2种： •绝对大气校正方法：将遥感图像的DN(Digital Number)值转换为地表反射率、地表辐射率、地表温度等的方法。 1. 基于辐射传输模型 wMORTRAN模型

遥感实验-——辐射定标与大气校正

姓名：学号：日期： 1．实验名称 辐射定标与大气校正 2、实验目的 熟悉遥感软件，掌握ENVI中对图像辐射定标与大气校正的基本方法。 3、实验原理 1、辐射定标是将传感器记录的电压或数字量化值（DN灰度值）转换成绝对辐射亮度值（辐射率）的过程，或者转换成与地表（表观）反射率、表面温度等物理量有关的相对值的处理过程 2、大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响，获得地物反射率、辐射率、地表温度等真实物理模型参数，包括消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧等对地物反射的影响；消除大气分子和气溶胶散射的影响。 4、数据来源（下载源、波段数、对应的波长、分辨率、投影、地区） Landsat5、TM图像、BAND_COMBINATION = "1234567"

5、实验过程 5、1辐射定标： 实方法一： External with Metadata Basic Tools-Preprocessing-Calibration Utilitties-Landsat Calibration 5.1.1.1打开Basic Tools-Preprocessing-Calibration Utilitties-Landsat TM，根据图像信息输入 5.1.1.2 打开校正图像，关联两幅图像，比较数据值

方法二： BandMath验结果与分析 5.1.2.1打开图像，选择BandMath按照辐射定标公式输入 5.1.2.2 选择待校正波段图像

5.1.2.3 关联两幅图像，对比两幅图像数据

5、2 去零 5.2.1打开图像，选择BandMath输入公式（b1*b1/b1） 5.2.2 选择辐射定标过的图像

实习7、地表反射率、温度的反演以及植被指数的计算

基本原理 一)地表反射率是指地表物体向各个方向上反射的太阳总辐射通量与到达该物体表面上的总辐射通量之比。反照率可以通过遥感成像提供的辐射亮度值L 或反照率p ，二向性反射 率分布函数BRDF 来获得： 地物反射率的光谱特征差异是从遥感影像中识别地表不同类型地物的基本依据，也是地表其他各种物理、生物物理参数反演的依据地表。 地表反射率的计算步骤： 1、辐射定标：根据遥感影像DN 值计算到达传感器的各波段辐射亮度也就是将传感器记录的辐射量化值（Digital Number ，DN ）转换成绝对辐射亮度值、表观反射率，或者表观温度的过程。 绝对定标：通过各种标准辐射源，建立辐射亮度值与辐射量化值（DN ）之间的定量关系式中，辐射亮度值L 的常用单位为W/(m2.μm.sr)，或者μW/(cm2.nm.sr) 。1W/(m2.μm.sr)=0.1 μW/(cm2.nm.sr) 2、各波段表观反射率计算 3、大气辐射校正（ENVI FLAASH/QUAC ） 绝对大气辐射校正：消除大气辐射衰减效应，将遥感影像的DN 值转换为地表反射率、辐亮度、地表温度等的方法，此过程包含了辐射定标。 相对大气辐射校正：将遥感影像的DN 值转换为类似的整型数，同时消除大气辐射衰减效应。 FLAASH 是用数学建模辐射的物理行为，纠正波长在可见光至近红外和短波红外区域，最多3微米。 （对于热地区，使用基本工具>预处理>校准工具>热大气压校正菜单选项。 ）不同于预先计算模拟结果的数据库内插辐射传输特性许多其他大气校正程序， FLAASH 采用了MODTRAN4辐射传输代码。MODTRAN4并入ENVI FLAASH 的版本被修改，以校正在HITRAN -96水行参数的误差。可以选择任何一种标准MODTRAN 大气模型和气溶胶类型，FLAASH 还包括以下功能： 校正邻近效应（像素混合是由于表面反射辐射的散射） 计算场景的平均能见度（气溶胶/雾量）。 FLAASH 采用最先进的技术来处理特别强调的大气条件，比如云的存在。 ()()() ,,,,,,,,,i i v v i i v v i i v v dL R dE θφθφθφθφθφθφ=

遥感图像的辐射校正实验报告

遥感图像的辐射校正实验报告 1. 实验目的和内容 实验目的： （1）复习巩固课堂上所学的对遥感图像的辐射校正，掌握这些校正方法的基本原理和方法，理解遥感图像辐射校正的意义; （2）实际学习对遥感图像进行绝对大气校正、相对大气校正的FLAASH和黑暗像元法; 实验内容： （1）绝对大气校正 将遥感图像的DN值转换为地表反射率、地表辐射率、地表温度等的方法。本次实验通过FLAASH法进行绝对大气纠正。 （2）相对大气校正 校正后得到的图像，相同的DN值表示相同的地物反射率，其结果不考虑地物的实际反射率。本次实验通过黑暗像元法进行相对大气纠正。 2. 图像处理方法和流程 A.绝对大气校正 1、加载影像，打开ENVI，file>>open image file，打开L71120038_03820030128_MTL.txt

2、辐射定标 FLAASH模块需要输入的是经过辐射定标后的BIL/BIP文件，ENVI >> basic tools >>preprocessing > >calibration utilities >> Landsat calibration 3、格式转换 上述计算得到的存储方式为BSQ，FLAASH大气校正对于波段存储的要求

为BIL/BIP格式，ENVI >> basic tools>> convert data (BSQ ,BIL ,BIP) 4、FLAASH大气校正 （1）ENVI>>basic tools>>preprocessing>>calibration utilities>> FLAASH，选择需要校正的数据。选用第二种，设置Single scale factor：10。 （2）设置输入与输出文件 ①进入地理空间数据云，查询影像参数。点击数据资源—LANDSAT系列数据

国产陆地观测卫星度绝对辐射定标系数更新

国产陆地观测卫星2017年度绝对辐射定标系数（更新） 1. HJ-1A/B卫星绝对辐射定标系数 注：L：：山了；,式中Le为卫星载荷通道入瞳处等效辐射亮度，单位为駆澀"曲5 濒严，Gain和Bias分别为定标系数增益、偏移量，单位均为二-⑴--汀… 2. ZY3-01/02卫星绝对辐射定标系数 注：L：：匸【.八M jhi、；,式中Le为卫星载荷通道入瞳处等效辐射亮度，单位为駆昭y曲F .魏广，Gain和Bias分别为定标系数增益、偏移量，单位均为二-⑴2 -汀…卩―

3. GF-1/2/4卫星绝对辐射定标系数 3.1 GF-1卫星绝对辐射定标系数 注：二〕爪•山2,式中Le为卫星载荷通道入瞳处等效辐射亮度，单位为1『逍叽椚7「曲"，Gain和Bias分别为定标系数增益、偏移量，单位均为厂⑴- ■■■• 3.2 GF-2卫星绝对辐射定标系数

注：L ：： M jhj'；,式中Le 为卫星载荷通道入瞳处等效辐射亮度，单位为 ｛「八 y ：（ 数增益、偏移量，单位均为'辭‘空…「灯」 3.3 GF-4卫星绝对辐射定标系数 注：L ：：；；丄八 M ■ Ihj 、；，式中Le 为卫星载荷通道入瞳处等效辐射亮度，单位为 巒谊―刖宀曲■「>, Gain 和Bias 分别为定标系 数增益、偏移量，单位均为'< '：’-莒：' 打汛1 4. ZY-1 02C 卫星绝对辐射定标系数 ,Gain 和Bias 分别为定标系

注：L：：；；丄八］爪■ Ihj、；，式中Le为卫星载荷通道入瞳处等效辐射亮度，单位为’密谊匚刖宀网宜：，Gain和Bias分别为定标系数增益、偏移量，单位均为'辭— .n「灯」 5. SV-1卫星绝对辐射定标系数 注：L：：匸匸］C 山了；,式中Le为卫星载荷通道入瞳处等效辐射亮度，单位为駆澀"曲5 濒严，Gain和Bias分别为定标系 数增益、偏移量，单位均为二灯」 6. CBERS-0位星绝对辐射定标系数

反射率基法辐射定标原理和流程介绍

反射率基法辐射定标原理和流程介绍 文章对反射率基法辐射定标进行介绍，并详细描述了定标原理，对定标过程中涉及到的公式给予解释说明，并给出了单点法和两点法的定标系数计算公式。对定标过程中用到的6S辐射传输模型进行了简要介绍，针对可见光近红外场地定标试验，对6S输入参数也进行了说明，最后对定标具体流程进行了介绍。 标签：反射率基法；6S辐射传输模型；原理 引言 反射率基法作为目前使用最广泛的场地定标法，已成功对多颗卫星传感器进行了在轨辐射定标，是目前在轨辐射定标中不可或缺的定标方法之一。反射率基法需要测量场地反射率、大气气溶胶光学厚度、臭氧含量及其他气象参数，利用辐射传输模型计算出大气吸收和散射透过率，最终得到场地大气层顶表观反射率和表观辐亮度，同场地图像平均DN值的比较，即可得到传感器的绝对辐射定标。文章主要对反射率基法辐射定标进行介绍。 1 反射率基法定标原理 场地定标是指在地面上选取均匀区域作为辐射定标场，当卫星过境时，通过地面或飞机上准同步测量，实现在轨卫星遥感器的辐射定标。场地定标方法包括以下三种：反射率基法、辐亮度法和辐照度基法[1]。 反射率基法辐射定标是在卫星传感器过境时，在辐射校正场同步进行场地反射率测量、大气消光测量、常规气象观测，并用gps设备记录测量过程中的定位信息。对以上观测数据进行处理，获得场地反射率、水汽含量、气溶胶光学厚度等辐射定标过程中需要的参数。将所得参数输入相应的辐射传输模型，计算得到卫星传感器入瞳处各光谱波段的表观辐亮度或表观反射率，其中针对不同传感器还需要光谱响应函数进行卷积处理。同时，还需对同一时刻卫星图像进行处理，根据定位信息提取并计算测量场地的平均计数值。最后将计算得到的表观辐亮度或表观反射率与卫星传感器图像平均计数值比较，得到卫星各波段表观辐亮度或表观反射率定标系数[2，3]。对于卫星传感器第i波段，其等效表观辐亮度Li与传感器探测得到的计数值DNi的关系为： 式中，ai为传感器第i波段辐亮度定标系数的增益；DN0i为计数值的偏移量。 其中，i波段等效表观辐亮度Li可表示为： 式中，？姿为波长；Si（？姿）为传感器第i波段归一化的光谱响应函数；Li（？姿）为第i波段波长？姿处的表观辐亮度。