[发明专利]一种浑浊水体大气校正方法

说明书

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。

背景技术

目前通用的业务化水色遥感大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了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.Müller-Karger，Atmospheric correction of SeaWiFS imageryover 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 SatelliteObservations)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.，HostetlerChris 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：ARemote Sensing Perspective，3rd Edition，Publisher：Prentice Hall，2005；Jiakui Tang，Yong Xue，Tong Yu，Yanning Guan，Aerosol optical thickness determination byexploiting the synergy of TERRA and AQUA MODIS，Remote Sensing ofEnvironment，2005，94：327-334。

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，