[发明专利]一种TM/ETM+影像大气校正产品质量评价方法

权利要求书

1. 一种TM/ETM+影像大气校正产品质量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取产品影像，并随机选取一期经过验证的高质量TM/ETM+地表反射率影像作为产品影像大气校正质量评价的参考影像；

步骤2，匹配步骤1中的产品影像和参考影像之间的地理坐标系；

步骤3，采用系统抽样的方法，分别根据地表分布状况从产品影像和参考影像中抽取若干样本，并分别计算产品影像和参考影像对应样本在参考影像和产品影像上的光谱值，其中样本各波段光谱值为样本在该波段像元集合光谱值的平均值；

步骤4，分别进行上述步骤2中的产品影像和参考影像对应样本在产品影像和参考影像的不变地物样本识别，并保存有效的不变地物样本；

步骤5，采用回归分析方法根据步骤4中有效的不变地物样本分析产品影像的大气校正质量。

2. 根据权利要求1所述的一种TM/ETM+影像大气校正产品质量评价方法，其特征在于，所述的步骤1中，参考影像是通过实地验证的高质量影像或者美国NASA下载的表面反射率产品。

3. 根据权利要求1所述的一种TM/ETM+影像大气校正产品质量评价方法，其特征在于，所述的步骤2中，该匹配步骤包括比较产品影像和参考影像之间的空间分辨率、地理坐标系的投影参数、椭球参数是否一致，若不一致，则进行参数的一致性处理后执行步骤3。

4. 根据权利要求1所述的一种TM/ETM+影像大气校正产品质量评价方法，其特征在于，所述的步骤3中，划分若干样本的具体方法为：根据产品影像的地表分布状况，每隔固定的行列设置一个3*3或5*5像元大小的样本，用于提取和比较产品影像与参考影像之间的光谱一致性；并依据实验区的地表覆盖复杂程度选择执行：

当实验区的地表覆盖复杂时，不变地物选择采样间距为：每隔10个像元进行采样，样本大小为：3*3；

当实验区地表覆盖单一，且不变地物较多时，不变地物选择采样间距为：每隔50-200个像元进行采样，样本大小为：5*5。

5.根据权利要求1所述的一种TM/ETM+影像大气校正产品质量评价方法，其特征在于，所述的步骤3中光谱值的计算是计算上述步骤3划分的若干样本在TM/ETM+影像波段1,2,3,4,5,7上的像元光谱平均值和变异系数。

6. 根据权利要求1所述的一种TM/ETM+影像大气校正产品质量评价方法，其特征在于，所述的步骤4中，不变地物样本识别包括以下步骤：

步骤4.1，样本同质性判断步骤：设样本S在波段i上所包含的像元集合为C，则样本S在该波段的光谱值为C的像元光谱平均值；样本在波段i上的变异系数用于度量样本的同质性,其取值为集合C的像元光谱值标准差与平均值的比值，当样本在参考影像和产品影像上各波段光谱变异系数同时满足如下条件时，该样本认为是同质样本，并剔除无效的非同质样本：样本在TM/ETM+影像的波段1上的变异系数≤0.15，在波段2,3,4,5,7上的变异系数≤0.1；

步骤4.2，针对步骤4.1已经完成的同质样本进行NDVI指数判断后保存不变地物样本，剔除无效的非不变地物样本，具体步骤是：

步骤4.21，分别计算同质样本在参考影像和产品影像上的归一化植被指数NDVI；

步骤4.22，计算同质样本在参考影像和产品影像上各波段光谱值的相关系数R和归一化植被指数差值的绝对值ΔNDVI；

步骤4.23，当R≥0.9，且ΔNDVI≤0.1时，该同质样本被认为是有效的不变地物样本，同时剔除无效样本。

7. 根据权利要求1所述的一种TM/ETM+影像大气校正产品质量评价方法，其特征在于，所述的步骤5中，大气校正质量的具体判断步骤如下：

步骤1，采用线性回归模型分析不变地物样本在产品影像和参考影像上的光谱一致性，得到式一的回归方程，并计算相关系数R即式二和样本光谱均方根误差RMSD即式三：

                                                                    式一

             式二

                 式三

式中：X为所有样本在参考影像上各波段光谱值的集合，Y所有样本在产品影像上对应光谱值的集合，X ?为X的平均值，Y ?为Y的平均值，N为样本数量与影像波段数之积；

步骤2，评价TM/ETM+影像大气校正产品质量：当a和R的值接近于1；且b和RMSD接近于0时，表明产品影像和参考影像之间光谱一致性好，影像大气校正质量高。