輻射定標(biāo)是定量遙感的前提,其精度直接影響遙感數(shù)據(jù)定量應(yīng)用的可靠性和準(zhǔn)確性。研究者們提出了多種在軌輻射定標(biāo)方法,包括星上定標(biāo)、場(chǎng)地定標(biāo)、交叉定標(biāo)和場(chǎng)景定標(biāo),其中交叉定標(biāo)的精度可以接近場(chǎng)地定標(biāo)方法,同時(shí)具有更高的校準(zhǔn)頻率和更低的校準(zhǔn)成本,還可用于歷史圖像的定標(biāo)。理想的輻射定標(biāo)場(chǎng)是實(shí)現(xiàn)在軌輻射定標(biāo)的基礎(chǔ),當(dāng)前我國(guó)主要利用敦煌國(guó)家輻射定標(biāo)場(chǎng)進(jìn)行在軌輻射定標(biāo),但敦煌國(guó)家輻射定標(biāo)場(chǎng)受周邊太陽能板的影響大,地表破壞日益嚴(yán)重,迫切需要開展新定標(biāo)場(chǎng)地的選址與評(píng)估。高分一號(hào)衛(wèi)星發(fā)射以來,主要以場(chǎng)地定標(biāo)為主,定標(biāo)頻次較少,缺少衛(wèi)星傳感器的時(shí)間序列研究,對(duì)衛(wèi)星傳感器的衰減情況了解不足,且缺乏多場(chǎng)地定標(biāo)結(jié)果的相互驗(yàn)證。針對(duì)以上內(nèi)容,本文通過分析定標(biāo)場(chǎng)地的選址要求,確定了敦煌國(guó)家場(chǎng)、敦煌新場(chǎng)、大灶火東、大灶火西四個(gè)穩(wěn)定目標(biāo)場(chǎng)地,并進(jìn)行場(chǎng)地的地表和大氣特性評(píng)價(jià)。以Landsat8 OLI為參考傳感器,GF1 WFV1-4為待定標(biāo)傳感器,獲取了2013-2019年長(zhǎng)時(shí)間序列的影像數(shù)據(jù)。利用光譜匹配因子校正的方法,對(duì)確定好的影像對(duì)進(jìn)行交叉定標(biāo),得到時(shí)間序列的定標(biāo)結(jié)果,構(gòu)建衛(wèi)星傳感器的衰減模型,并與中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心發(fā)... 

【文章來源】：桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

各定標(biāo)場(chǎng)地的位置

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2.1各定標(biāo)場(chǎng)地的位置紅色：敦煌國(guó)家場(chǎng)；黃色：敦煌新場(chǎng)；藍(lán)色：大灶火東；綠色：大灶火西2.2穩(wěn)定目標(biāo)場(chǎng)地的地表和大氣特性評(píng)價(jià)輻射定標(biāo)場(chǎng)地的選擇是在軌替代定標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，輻射定標(biāo)場(chǎng)地的特征直接影響輻射定標(biāo)的精度。為了減小在軌定標(biāo)過程中各環(huán)節(jié)的不確定性，需要從場(chǎng)地的地表特性和大氣特性等多個(gè)方面進(jìn)行考慮[78]。場(chǎng)地地表特性包括場(chǎng)地空間均勻性、輻射穩(wěn)定性、光譜特性和地表方向特性等，場(chǎng)地大氣特性包括場(chǎng)地水汽含量、晴天數(shù)等。輻射定標(biāo)場(chǎng)的選址原則及場(chǎng)地特性評(píng)價(jià)指標(biāo)如下：2.2.1地表特性評(píng)價(jià)（1）空間均勻性空間均勻性好的試驗(yàn)場(chǎng)，不僅可以滿足不同空間分辨率衛(wèi)星定標(biāo)的需要，減少配準(zhǔn)不佳的影響，還可以減少地面測(cè)量?jī)x器帶來的混合像元誤差的影響。選擇試驗(yàn)區(qū)域的高分衛(wèi)星全色影像，用場(chǎng)地灰度值的變異系數(shù)（CV=標(biāo)準(zhǔn)差/均值）來評(píng)價(jià)均勻性。獲取每個(gè)場(chǎng)地的一幅無云影像數(shù)據(jù)，以場(chǎng)地經(jīng)緯度為中心點(diǎn)，把場(chǎng)地分成100m×100m，500m×500m，1km×1km和5km×5km的大小，計(jì)算其灰度值的變異系數(shù)，如表2.1所示。表2.1場(chǎng)地空間均勻性場(chǎng)地變異系數(shù)%衛(wèi)星傳感器影像時(shí)間100m×100m500m×500m1km×1km5km×5km敦煌國(guó)家場(chǎng)0.65530.61891.43326.4033GF1B_PMS20190814敦煌新場(chǎng)0.61760.80861.00561.6654GF1B_PMS20190814大灶火東0.45170.97611.03081.7289GF1_PMS220190814大灶火西0.69630.98430.97871.2650GF1_PMS120190814圖2.2太陽能發(fā)電站位置

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10場(chǎng)地空間均勻性計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)場(chǎng)地面積小于5km×5km時(shí)，各場(chǎng)地的變異系數(shù)均小于1.5%；當(dāng)場(chǎng)地面積為5km×5km時(shí)，敦煌國(guó)家場(chǎng)的變異系數(shù)最大可達(dá)到6.4%，這是由于敦煌國(guó)家場(chǎng)附近的太陽能發(fā)電站（如圖2.2中的黑色方框所示）所導(dǎo)致的變異系數(shù)偏高�？傮w來說，敦煌新嘗大灶火東和大灶火西的變異系數(shù)與敦煌國(guó)家場(chǎng)相差較小，均具有較好的空間均勻性。（2）輻射穩(wěn)定性試驗(yàn)場(chǎng)的地表應(yīng)盡可能均勻，通常要求試驗(yàn)場(chǎng)無植被覆蓋，例如沙漠、戈壁等。利用時(shí)間序列Landsat8衛(wèi)星影像，計(jì)算不同時(shí)相表觀反射率，實(shí)現(xiàn)輻射穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。在2013-2019年間，每個(gè)季度選取一景Landsat8的四個(gè)波段（波段2-5）影像，以場(chǎng)地經(jīng)緯度為中心點(diǎn)，場(chǎng)地大小為600m×600m，對(duì)應(yīng)Landsat8衛(wèi)星影像的20*20個(gè)像元，對(duì)場(chǎng)地輻射穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先，根據(jù)經(jīng)緯度確定Landsat8影像，計(jì)算出對(duì)應(yīng)場(chǎng)地的平均灰度值；然后，根據(jù)各波段輻射定標(biāo)系數(shù)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的表觀輻亮度；再根據(jù)太陽天頂角和各波段太陽等效輻照度，利用公式（2.1）得到各波段的表觀反射率，具體結(jié)果如圖2.3和表2.2所示。0,iiisLE（2.1）其中，i為第i波段的表觀反射率；Li為第i波段的表觀輻亮度，由定標(biāo)系數(shù)計(jì)算得到，即LiDNigainoffset，DNi為第i波段平均灰度值，gain和offset為定標(biāo)系數(shù)的增益和偏置，來自中國(guó)資源衛(wèi)星應(yīng)用中心官方網(wǎng)站。E0,i為第i波段大氣層外等效輻照度，s為太陽天頂角余弦值。圖2.3各場(chǎng)地的表觀反射率（a）敦煌國(guó)家場(chǎng)（b）敦煌新場(chǎng)（c）大灶火東（d）大灶火西

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3373407