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光学遥感对地成像过程中的邻近效应模拟分析
Simulation and analysis of the adjacency effect in earth-imaging process of the optical remote sensing

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马晓珊 1   郭晓勇 2   孟新 2   杨震 2   彭晓东 2   李立钢 2   谢文明 2  
文摘 光学遥感的邻近效应可以看作大气点扩散函数(PSF)和地表辐射场的卷积,通过逆向蒙特卡罗法模拟大气PSF,利用辐射传输模型MODTRAN计算地表辐射场,获得遥感器入瞳处的辐亮度值.开展不同对比度目标背景物在典型条件下的邻近效应模拟与分析,结果显示:目标和背景的反射率分布对邻近效应影响很大,背景反射率越大,邻近效应占总辐射的比例越高;暗目标在亮背景下的邻近效应明显大于亮目标在暗背景下的邻近效应;固定成像高度和区域,空间分辨率越高,邻近效应越明显;地面气象视距对邻近效应的影响非常显著,气象视距增大,邻近效应减弱;太阳天顶角增大,邻近效应减弱.模拟结果为高分辨率光学遥感成像系统高精度建模和邻近效应校正算法研究提供了依据.
其他语种文摘 Adjacency effect of the optical remote sensing could be regarded as the convolution of the atmospheric point spread function(PSF) and the surface-leaving radiance. By simulating the atmospheric PSF with backward Monte Carlo method and calculating the surface-leaving radiance with MODTRAN model,the at-sensor radiance was obtained. The adjacency effects for different target and background under different propagation conditions were simulated and analyzed. The results show that target and background reflectivity affect adjacency effect significantly and the percentage of the radiance caused by the adjacency effect in the total radiance increases with the increase of the background reflectivity. Adjacency effect for dark target under bright background is more obvious than that for bright target under dark background. Given imaging height and area, the higher the imaging space resolution, the stronger the adjacency effect is. Effect of the surface meteorological range on adjacency effect is of high importance. The larger the surface meteorological range, the bigger the sun zenith angle, the weaker the adjacency effect is. These results could provide the basis for modeling the optical remote sensing imaging system with high precision and exploring the correction algorithm of the adjacency effect.
来源 红外与毫米波学报 ,2015,34(2):250-256 【核心库】
DOI 10.11972/j.issn.1001-9014.2015.02.021
关键词 光学遥感 ; 邻近效应 ; 大气点扩散函数 ; 蒙特卡罗
地址

1. 中国科学院空间科学与应用研究中心, 中国科学院复杂航天系统电子信息技术重点实验室;;空间天气学国家重点实验室, 北京, 100190  

2. 中国科学院空间科学与应用研究中心, 中国科学院复杂航天系统电子信息技术重点实验室, 北京, 100190

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1001-9014
学科 自动化技术、计算机技术
基金 国家自然科学基金 ;  空间天气学国家重点实验室专项基金
文献收藏号 CSCD:5399476

参考文献 共 15 共1页

1.  Schott J R. Remote sensing:the image chain approach,2007:58-61 被引 1    
2.  Richter R. Influence of the adjacency effect on ground reflectance measurements. IEEE Geosci. Remote S,2006,3(4):565-569 被引 4    
3.  Lyapustin A I. Role of adjacency effect in the remote sensing of aerosol. J. Geophys. Res,2001,106(d11):11909-11916 被引 12    
4.  Santer R. Adjacency effects on water surfaces:primary scattering approximation and sensitivity study. Appl. Opt,2000,39(3):361-375 被引 3    
5.  温兴平. 卫星遥感像元邻近效应的模拟试验. 红外与毫米波学报,2009,28(1):46-65 被引 4    
6.  Ma J W. Adjacency effect estimation by ground spectra measurement and satellite optical sensor synchronous observation data. Chin. Opt. Lett,2006,4(9):546-549 被引 1    
7.  王倩. 基于SHDOM经验方程和基于同步实测光谱数据的遥感影像邻近效应校正算法对比研究. 光学学报,2010,30(11):3342-3348 被引 5    
8.  Reinersman P N. Monte Carlo simulation of the atmospheric point-spread function with an application to correction for the adjacency effect. Appl. Opt,1995,34(21):4453-4471 被引 13    
9.  肖青. 高分辨率机载遥感数据的交叉辐射影响及其校正. 遥感学报,2005,9(6):621-633 被引 1    
10.  Jia G R. Simulation of hyperspectral scene with full adjacency effect. IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, 3,2008:Ⅲ724-Ⅲ727 被引 1    
11.  杨贵军. 高分辨率中红外遥感(3~5μm)成像模拟中邻近效应分析. 红外与毫米波学报,2008,27(8):233-240 被引 12    
12.  刘成玉. ETM图像大气邻近效应校正. 光谱学与光谱分析,2010,30(9):2529-2532 被引 5    
13.  李宏顺. 用逆向蒙特卡罗法分析卫星遥感中的邻近效应. 华中科技大学学报(自然科学版),2004,32(11):1-3 被引 7    
14.  刘广员. 卫星对地遥感应用中的邻近效应研究. 大气科学,2004,28(2):311-319 被引 6    
15.  王倩. 光学遥感信息辐射传输中邻近效应校正算法研究,2010 被引 1    
引证文献 5

1 王海东 人工神经网络计算大气点扩展函数 激光与光电子学进展,2016,53(10):102801-1-102801-6
被引 2

2 杜志强 空间光学遥感器在轨照明环境模拟系统设计 光子学报,2017,46(10):1011003-1-1011003-8
被引 0 次

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