成像光谱矿物识别中的大气校正效果分析.pdfVIP

第４期，总第７４期 国　土　资　源　遥　感 Ｎｏ．４，２００７　 ２００７年１２月１５日 ＲＥＭＯＴＥＳＥＮＳＩＮＧＦＯＲＬＡＮＤ＆ＲＥＳＯＵＲＣＥＳ Ｄｅｃ．，２００７　 成像光谱矿物识别中的大气校正效果分析 杨苏明，王润生，刘圣伟 （中国国土资源航空物探遥感中心，北京　１０００８３） 摘要：大气效应是影响成像光谱矿物识别和矿物填图精度的重要因素之一。本文采用理论分析和对比试验的方 法，分析研究大气效应对成像光谱矿物识别和填图的影响，并对不同大气校正和光谱重建方法的效果作了对比和 讨论。 关键词：成像光谱；大气效应；大气校正 中图分类号：ＴＰ７９　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００１－０７０Ｘ（２００７）０４－００９５－０５ 浓度有变化的可变气体为主，其中最重要的是ＨＯ、 ２ ［１］ ０　引言 ＣＯ、Ｏ 和ＣＨ，另外还有ＣＯ和ＮＯ等 。大气中 ２ ３ ４ ２ 的水汽（ＨＯ）对辐射的吸收作用最强（图１，左），其 ２ 地面或实验室波谱与空中遥感传感器所测得的 空间分布受温度、地理和气候条件的影响强烈，例如 波谱两者并不是完全等同的，其中大气的散射和选 在不同景观区（村庄、水体、农田、树林等）和不同地 择性吸收对空中波谱是一个重要的影响因素，因而 形地貌区（山脊、山谷），即使很近的距离内，水汽含 辐射定标和波谱重建的效果会直接影响其对矿物的 量可能会发生较大的变化。因此较精确的大气校正 识别能力。本文采用理论分析和对比试验的方法， 对水汽含量的时空变化必须加以考虑；大气中的二 分析研究大气效应对成像光谱矿物识别和填图的影 氧化碳（ＣＯ）（图１，中）通常被作为恒定成分，但它 ２ 响，并对不同大气校正和光谱重建方法作了对比试 的含量受人类活动等因素的影响也在不断变化，因 验和评价。 此大气校正中虽通常可采用其区域平均值，但在精 度要求较高时，还应考虑其空间和时间上的变化； １　大气效应的理论分析 Ｏ、ＣＨ、ＮＯ和ＣＯ的光谱特征见图１（右）；尘埃 ３ ４ ２ 对各光谱段均有少量吸收，为非选择性吸收，因而其 １．１　大气对电磁辐射的吸收作用 吸收仅造成辐射能量的损失，而对地物反射波谱特 大气对电磁辐射的吸收以在大气中含量很少但 征影响不大。 图１　大气中ＨＯ、ＣＯ、Ｏ、Ｏ、ＣＯ、ＮＯ和ＣＨ 的吸收光谱［２］ ２ ２ ２ ３ ２ ４ １．２　大气的散射作用 度，另一方面产生了天空光。上行天空光可直接被 大气散