一种通用光学遥感器全链路辐射传输过程模拟与成像方法

摘要

本发明公开了一种通用光学遥感器全链路辐射传输过程模拟与成像方法，包括收集地表数据、气象数据及遥感器参数；建立辐射传输数值模型，利用该模型结合遥感器、地物和太阳的空间方位及所述地表数据进行地表可见光-热红外辐射传输模拟，并输出地表辐射模拟；建立关于气象数据的大气辐射传输数值模型，利用该模型结合输出的地表辐射值信息，模拟输出经过大气传输作用的大气辐射信息；遥感器接收大气辐射信息，对大气信息进行响应并成像；对成像数据进行检测和分析误差。本发明建立包含物理变量的辐射传输数值模型，将地表-大气-遥感器链接成一体，能够模拟不同条件下的遥感器图像，方法适合不同的光学遥感器，通用性较强。

主权项

一种通用光学遥感器全链路辐射传输过程模拟与成像方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：收集地表数据、气象数据及遥感器参数，所述地表数据包括：地形数据、地表分类数据、地物光谱库数据和地表观测数据，气象数据包括：大气能见度距离、水汽含量、气温和风速，遥感器参数包括：成像模式，探测器尺寸、波段设置、A/D转换阶数和图像格式；S2：根据地表不同地物类别建立对应的辐射传输数值模型，利用该模型结合遥感器、地物和太阳的空间方位及所述地表数据进行地表可见光-近红外反射辐射模拟和地表热红外发射辐射传输模拟，并输出地表模拟辐射图像，图像中保存的是地表辐射值信息，所述地表模拟辐射图像包括目标辐射图像和背景辐射图像；S3：根据所述气象数据，建立关于气象数据的大气辐射传输数值模型，利用该模型结合输出的地表辐射值信息，模拟输出经过大气传输作用的大气辐射信息，所述大气辐射信息包含地表辐射信息经过大气后的衰减和来自大气自身的辐射贡献；S4：遥感器接收所述大气辐射信息，根据所述遥感器参数对大气辐射信息进行辐射响应模拟、光谱响应模拟、噪声响应、A/D转换、像元几何变换及按所述图像格式输出模拟图像；S5：对模拟图像进行对比分析，检测地表数据、大气数据及遥感器参数对最终模拟图像质量的影响，分析各环节中误差的累积大小及分布。