太湖水體高光譜影像大氣校正方法研究.pdf

1、以MERIS高光譜數(shù)據(jù)和環(huán)境衛(wèi)星高光譜數(shù)據(jù)(HSI)為研究對象,根據(jù)已有的大氣傳輸理論和大氣校正方法,研究適合于內(nèi)陸湖泊二類水體的高光譜影像大氣校正方法。針對目前內(nèi)陸湖泊二類水體大氣校正方法存在的問題,通過構(gòu)建大氣校正神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和利用水體反射率關(guān)系改進Gordon大氣校正模型的方法,實現(xiàn)太湖二類水體影像的大氣校正,為MERIS數(shù)據(jù)和HSI數(shù)據(jù)在水色遙感定量反演方面的應(yīng)用提供技術(shù)支持。取得的研究成果如下:
　　 1.通過輻射傳輸

2、模擬,分析了氣溶膠類型、光學(xué)厚度變化對太湖水體影像的影響,并計算了在通常假設(shè)氣溶膠狀況條件下大氣校正可能造成的誤差。研究認為,錯誤的氣溶膠類型和光學(xué)厚度假設(shè)都會造成較大的反射率誤差(>40％),其中光學(xué)厚度比氣溶膠類型對水體影像輻亮度影響更大,造成的誤差也更大。
　　 2.采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),可以建立輸入衛(wèi)星輻亮度直接提取水體反射率的模型,無需同步氣溶膠信息。通過輻射傳輸模型,可以建立一個包含太湖不同水體光譜、不同氣溶膠類型、不同光學(xué)

3、厚度的精確的模擬數(shù)據(jù)集,用于大氣校正神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。針對根據(jù)優(yōu)化研究的結(jié)果,認為單層、10個隱含層節(jié)點、LM訓(xùn)練算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在MERIS和HSI數(shù)據(jù)大氣校正中有較高計算效率、又可以保證精度,并且具有良好的泛化能力。
　　 3.經(jīng)過對太湖水體光譜的分析,發(fā)現(xiàn)太湖水體近紅外波段反射率之間存在線性關(guān)系,并且這種關(guān)系是穩(wěn)定的,受水體組分變化影響很小。本文將這種線性關(guān)系引入到Gordon大氣校正模型,根據(jù)模型中氣溶膠散射與水體之間的