高分一号WFV相机大气校正技术及其图像质量提升

"高分一号WFV相机的大气校正与图像质量评估" 本文主要探讨了高分一号GF-1卫星的宽视场相机WFV在大气校正过程中的应用和图像质量的评估。研究采用了6S大气辐射传输模型，结合MODIS上午星Terra的气溶胶光学厚度数据和BRDF模型参数产品MCD43A1，对WFV相机四个波段的大气层顶辐亮度图像进行了大气校正，旨在消除大气对地表反射率测量的影响。 大气校正是遥感图像处理的重要环节，它通过计算大气对辐射传输的影响，去除大气层对地表反射率的干扰，从而提高图像的地表信息准确性。6S模型是一种广泛使用的辐射传输模型，它考虑了大气中水汽、气溶胶、臭氧等成分对辐射传输的影响。在本研究中，该模型被用来估算大气对WFV图像各个波段的影响程度。 使用MODIS的气溶胶光学厚度数据和BRDF模型参数，可以更精确地模拟大气条件，尤其是气溶胶的散射和吸收效应，这对于大气校正至关重要。BRDF模型描述了地表的反射特性，有助于更准确地计算地表反射率。 大气校正后，图像的清晰度和信噪比是评估图像质量的关键指标。通过Brenner梯度算子和中频离散余弦变换两种方法，研究发现大气校正后的图像清晰度值显著提高，这意味着图像边缘和纹理细节更加清晰。这有助于提高后续的地物识别和分析精度。 信噪比（SNR）是衡量图像质量的另一个重要参数，它反映了图像信号强度与噪声强度的比值。阈值分割法用于评估校正前后各波段的信噪比，结果显示，随着辐亮度的增加，信噪比也在提高。同时，研究指出大气对短波波段的影响大于长波波段，这是因为大气对短波辐射的吸收和散射作用更为显著。 本研究利用6S模型和MODIS数据对高分一号WFV相机的图像进行了有效的大气校正，提高了图像的清晰度和信噪比，揭示了大气对不同波段影响的差异性，这对理解和利用遥感图像，特别是在环境监测、地表特征分析等领域具有重要的实践意义。