一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法技术

技术编号:24756827 阅读:155 留言:0更新日期:2020-07-04 09:18
本发明专利技术请求保护一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法,该方法包括:通过现有的方法针对研究区域的Landsat8遥感影像进行数据预处理,本文研究了基于不同辐射校正水平(辐射定标和FLASSH大气校正)的遥感数据,以重庆主城为研究区域,利用Landsat‑8影像的灰度值(Digital Number,DN)、表观(Top of the Atmospher,TOA)反射率与地表(Surface)反射率提取不同类型的建筑指数,反演了灰度值、辐射定标、大气校正三个不同处理阶段的NDBI、IBI、UI、BUAI不透水面指数变化特征、分布范围、相关系数和提取精度进行了详细的对比分析,评价了大气校正对反演的建筑指数性能差异的影响。本方法可为遥感影响不透水面信息的提取,提供一定的研究意义和应用价值。

A quantitative and qualitative description method of impervious surface index based on atmospheric correction

【技术实现步骤摘要】
一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法
本专利技术属于城市不透水面信息的领域。具体反演了灰度值、辐射定标、大气校正三个不同处理阶段的4种不透水面指数,进一步定量分析大气校正对不透水面指数性能差异影响的方法。
技术介绍
不透水面指数是遥感领域中提取城市不透水面分布、反应城市的动态扩展的遥感技术,国内外学者进行了大量的研究。但是,遥感影像通常会受到传感器自身以及大气、气溶胶等多因素的干扰,所以经过大气校正来提取城市不透水面指数是很有必要的。遥感数据反演不透水面指数大多是用DN值来进行表示,DN值是遥感影像像元亮度值,记录地物的灰度值,无单位。TOA反射率是地面反射辐射量与入射辐射量之比,Surface反射率是指大气层顶的反射率,简称表观反射率。参与城市不透水面指数计算的反射率,既可以是DN值、TOA反射率,也可以是大气校正后的Surface反射率。有大量的研究表明,基于遥感影像的灰度值、表观反射率或地表反射率均可以计算植被指数,但是根据辐射定标与大气校正后的地表辐射亮度值或反射率计算出的植被指数最为准确。目前有学者对不同辐射正水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法,其特征在于,包括以下步骤:/n1)、获取研究区域的Landsat8遥感影像;/n2)、对原始遥感影像数据进行预处理,包括大气校正、辐射定标以及几何校正;/n3)、获取辐射定标和FLASSH大气校正的遥感数据,经过辐射定标、大气校正后,得到Landsat-8影像的灰度值DN、表观TOA反射率与地表Surface反射率;/n4)、反演灰度值、辐射定标、大气校正三个不同处理阶段的4种不透水面指数;/n5)、采用数理统计方法得到三个不同处理阶段的4种不透水面指数变化特征、分布范围;/n6)、采用数理统计方法方法、拟合方法、双窗口变步长搜寻法、选取阈...

【技术特征摘要】
1.一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)、获取研究区域的Landsat8遥感影像;
2)、对原始遥感影像数据进行预处理,包括大气校正、辐射定标以及几何校正;
3)、获取辐射定标和FLASSH大气校正的遥感数据,经过辐射定标、大气校正后,得到Landsat-8影像的灰度值DN、表观TOA反射率与地表Surface反射率;
4)、反演灰度值、辐射定标、大气校正三个不同处理阶段的4种不透水面指数;
5)、采用数理统计方法得到三个不同处理阶段的4种不透水面指数变化特征、分布范围;
6)、采用数理统计方法方法、拟合方法、双窗口变步长搜寻法、选取阈值法得到三个不同处理阶段的4种不透水面指数相关系数、提取精度。


2.根据权利要求1所述的一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法,其特征在于,所述步骤1)研究区域的Landsat-8遥感影像是从专业网站购买或下载。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法,其特征在于,所述步骤2)对原始遥感影像数据进行预处理,包括大气校正、辐射定标以及几何校正,具体包括:
采用包括ENVI5.3在内的现有软件,在Landsat-8卫星影像的辅助下,对原始图像中包括热红外波段的所有波段进行几何精校正处理,再进行辐射定标,然后利用ENVI-FLASSH工具对各波段的地表反射率进行大气校正,得到经过大气校正后的地表反射率数据。


4.根据权利要求3所述的一种基于大气校正对不透水面指数的定量定性描述方法,其特征在于,所述步骤3)获取辐射定标和FLASSH大气校正的遥感数据,具体包括:用公式Lλ=gain·DN+offset进行辐射定标,Lλ表示定标后的表观反射率,gain为增益值;offset为偏移值,再进行FLASSH大气校正,FLASSH大气校正的基础是Modtran模型,而Modtran模型源自于大气辐射传输方程,计算公式为:La为辐射亮度的大气程辐射分量,是大气分子和气溶胶作用的结果,ρ为像元表面...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶于祥曹勇邓陆
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:重庆;50

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