一种可见红光通道地表反射率估算方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种可见红光通道地表反射率估算方法和装置，该方法包括：获取待处理遥感图像；基于植被指数确定待处理遥感图像中的亮像元和暗像元；针对亮像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的二次函数模型，根据二次函数模型计算得到红光波段地表反射率；针对暗像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的一次函数模型，根据一次函数模型计算得到红光波段地表反射率。本方案提供的可见红光通道地表反射率估算方法同时实现了可见红光通道下暗地表和亮地表的地表反射率的准确估算。的地表反射率的准确估算。的地表反射率的准确估算。

【技术实现步骤摘要】
一种可见红光通道地表反射率估算方法和装置


[0001]本专利技术涉及遥感
，特别涉及一种可见红光通道地表反射率估算方法和装置。

技术介绍

[0002]在大气参数反演、地物判别等众多遥感观测研究中，地表反射率是基础参数，其估算精度直接影响着其他遥感参数的测量精度。可见红光通道容易受到大气和气溶胶的影响，因此较难估算该通道天基下视地表反射率。
[0003]现有遥感地表反射率估算方法主要包括两种经典算法：深蓝算法和暗目标法。其中深蓝算法假设地表在一定时间段内是稳定的，因此能直接调用基于统计的地表反射率数据库，但引入外部地表反射率数据库会造成不可避免的几何匹配误差。经典的暗目标法具有模型简单、普适性和时效性强、准确度高的优点，但其不适用于干旱、半干旱等亮地表。因此现有的算法均不能达到满足应用需求的效果，阻碍了遥感数据的应用。因此，需提出一种可同时实现可见红光通道下暗地表和亮地表反射率的准确估算模型。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种可见红光通道地表反射率估算方法和装置，该方法能同时实现可见红光通道下暗地表和亮地表的地表反射率的准确估算。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种可见红光通道地表反射率估算方法，包括：
[0006]获取待处理遥感图像；
[0007]基于植被指数确定所述待处理遥感图像中的亮像元和暗像元；
[0008]针对所述亮像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的二次函数模型，根据所述二次函数模型计算得到红光波段地表反射率；
[0009]针对所述暗像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的一次函数模型，根据所述一次函数模型计算得到红光波段地表反射率。
[0010]可选地，所述基于植被指数确定所述待处理遥感图像中的亮像元和暗像元，包括：
[0011]获取包括各通道表观反射率的历史遥感图像；
[0012]对所述历史遥感图像进行计算分析，得到对应各像元的归一化植被指数；
[0013]根据所述归一化植被指数，计算得到在1.64μm波段处的去气溶胶污染植被指数；
[0014]针对每个像元，均执行：
[0015]判断该像元的去气溶胶污染植被指数是否位于预设去气溶胶污染植被指数范围内；
[0016]若是，则确定该像元为亮像元；
[0017]若否，则确定该像元为暗像元。
[0018]可选地，所述预设去气溶胶污染植被指数范围的取值区间为(0，0.25]。
[0019]可选地，所述针对所述亮像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射
率的二次函数模型，根据所述二次函数模型计算得到红光波段地表反射率，包括：
[0020]所述二次函数模型为：
[0021][0022]其中，R
Red
用于表征所述红光波段地表反射率，R
1.64μm
用于表征所述1.64μm波段表观反射率，C用于表征二次拟合系数，D用于表征一次拟合系数，E用于表征常数项拟合系数；其中，C、D和E均与在1.64μm波段处的去气溶胶污染植被指数相关。
[0023]可选地，所述针对所述暗像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的一次函数模型，根据所述一次函数模型计算得到红光波段地表反射率，包括：
[0024]所述一次函数模型为：
[0025]R
Red
＝SlopeR
1.64μm
+Intercept
[0026]Slope＝aNDVI+b
[0027][0028]NDVI＝(R
0.87μm
‑
R
Red
)/(R
0.87μm
+R
Red
)
[0029]其中，R
Red
用于表征所述红光波段地表反射率，R
1.64μm
用于表征所述1.64μm波段表观反射率，Slope用于表征斜率，Intercept用于表征截距，NDVI用于表征该暗像元的归一化植被指数，R
0.87μm
用于表征0.87μm波段表观反射率；其中，Slope和Intercept均与所述归一化植被指数相关，a、b、d、e和f均用于表征拟合系数，c用于表征0.325<NDVI≤0.65时的截距值。
[0030]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种可见红光通道地表反射率估算装置，包括：
[0031]获取模块，用于获取待处理遥感图像；
[0032]亮暗地表确定模块，用于基于植被指数确定所述待处理遥感图像中的亮像元和暗像元；
[0033]亮地表估算模块，用于针对所述亮像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的二次函数模型，根据所述二次函数模型计算得到红光波段地表反射率；
[0034]暗地表估算模块，用于针对所述暗像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的一次函数模型，根据所述二次函数模型计算得到红光波段地表反射率。
[0035]可选地，所述亮地表估算模块采用的所述二次函数模型为：
[0036][0037]其中，R
Red
用于表征所述红光波段地表反射率，R
1.64μm
用于表征所述1.64μm波段表观反射率，C用于表征二次拟合系数，D用于表征一次拟合系数，E用于表征常数项拟合系数；其中，C、D和E均与在1.64μm波段处的去气溶胶污染植被指数相关。
[0038]可选地，所述暗地表估算模块采用的所述一次函数模型为：
[0039]R
Red
＝SlopeR
1.64μm
+Intercept
[0040]Slope＝aNDVI+b
[0041][0042]NDVI＝(R
0.87μm
‑
R
Red
)/(R
0.87μm
+R
Red
)
[0043]其中，R
Red
用于表征所述红光波段地表反射率，R
1.64μm
用于表征所述1.64μm波段表观反射率，Slope用于表征斜率，Intercept用于表征截距，NDVI用于表征该暗像元的归一化植被指数，R
0.87μm
用于表征0.87μm波段表观反射率；其中，Slope和Intercept均与所述归一化植被指数相关，a、b、d、e和f均用于表征拟合系数，c用于表征0.325<NDVI≤0.65时的截距值。
[0044]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述任一项所述的可见红光通道地表反射率估算方法。
[0045]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可见红光通道地表反射率估算方法，其特征在于，包括：获取待处理遥感图像；基于植被指数确定所述待处理遥感图像中的亮像元和暗像元；针对所述亮像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的二次函数模型，根据所述二次函数模型计算得到红光波段地表反射率；针对所述暗像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的一次函数模型，根据所述一次函数模型计算得到红光波段地表反射率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于植被指数确定所述待处理遥感图像中的亮像元和暗像元，包括：获取包括各通道反射率的历史遥感图像；对所述历史遥感图像进行计算分析，得到对应各像元的归一化植被指数；根据所述归一化植被指数，计算得到在1.64μm波段处的去气溶胶污染植被指数；针对每个像元，均执行：判断该像元的去气溶胶污染植被指数是否位于预设去气溶胶污染植被指数范围内；若是，则确定该像元为亮像元；若否，则确定该像元为暗像元。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设去气溶胶污染植被指数范围的取值区间为(0，0.25]。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述亮像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的二次函数模型，根据所述二次函数模型计算得到红光波段地表反射率，包括：所述二次函数模型为：其中，R
Red
用于表征所述红光波段地表反射率，R
1.64μm
用于表征所述1.64μm波段表观反射率，C用于表征二次拟合系数，D用于表征一次拟合系数，E用于表征常数项拟合系数；其中，C、D和E均与在1.64μm波段处的去气溶胶污染植被指数相关。5.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，所述针对所述暗像元，构建红光波段地表反射率与1.64μm波段表观反射率的一次函数模型，根据所述一次函数模型计算得到红光波段地表反射率，包括：所述一次函数模型为：R
Red
＝SlopeR
1.64μm
+InterceptSlope＝aNDVI+bNDVI＝(R
0.87μm
‑
R
Red
)/(R
0.87μm
+R
Red
)其中，R
Red
用于表征所述红光波段地表反射率，R
1.64μm
用于表征所述1.64μm波段表观反射率，Slope用于表征斜率，Intercept用于表征截距，NDVI用于表征该暗像元的归一化植被指数，R
0.87μm
用于表征0.87μm波段表观反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宁，刘栋，马静，朱希娟，李霞，刘兴润，林娟，毛宏霞，朱勇，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：