鄱陽湖LandsatOLI影像大氣校正研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鄱陽湖是我國最大的淡水湖,是長江中下游地區(qū)的重要水源地以及長江流域最大的天然洪水調(diào)蓄區(qū)。因此對鄱陽湖水質(zhì)、水位進(jìn)行有效監(jiān)測就顯得尤為重要。遙感因其大范圍、多時(shí)相、重復(fù)觀測、獲取信息受條件限制少等優(yōu)點(diǎn)在監(jiān)測方面具有很大的優(yōu)勢,大氣校正是其關(guān)鍵性因素之一。當(dāng)前,針對一類水體大氣校正算法已經(jīng)較為成熟,而針對內(nèi)陸水體的大氣校正問題并沒有完全解決。本文基于此,以鄱陽湖水域?yàn)檠芯繀^(qū),2013年至2015年Landsat OLI影像為數(shù)據(jù)源,實(shí)測數(shù)據(jù)

2、為基礎(chǔ),探討Landsat OLI影像的大氣校正問題。
  本文利用基于清潔水體的二類水體大氣校正算法、二類水體短波紅外算法、基于MODIS輔助數(shù)據(jù)的二類水體大氣校正算法及迭代算法對鄱陽湖水體進(jìn)行大氣校正研究。(1)通過實(shí)測泥沙濃度確定各站點(diǎn)水體類型,然后得到不同水體在未校正影像上的光譜曲線,結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析找出清潔水體,以2013年為例,清潔水體主要分布在鄱陽湖區(qū)東北角方向的軍民水庫及鄱陽湖區(qū)東部。利用已知清潔水體,求出大氣校正參數(shù)

3、,進(jìn)而完成大氣校正。(2)以Landsat OLI影像SWIR1(有效波長為1609nm)波段、SWIR2(有效波長為2201nm)離水輻亮度為零的假設(shè)為基礎(chǔ),得到這兩個(gè)波段的氣溶膠散射,進(jìn)而求出大氣校正參數(shù),完成大氣校正。(3)以MODIS影像第五波段(有效波長為1240nm)、第六波段(有效波長1640nm)離水輻亮度為零的假設(shè)為基礎(chǔ),求出大氣校正參數(shù),并將此大氣校正參數(shù)運(yùn)用至大氣狀況一致的Landsat OLI影像上,進(jìn)而完成La

4、ndsat OLI影像的大氣校正。(4)利用水體反射率與水體固有光學(xué)特性之間的關(guān)系,結(jié)合實(shí)測葉綠素濃度,實(shí)現(xiàn)一種基于短波紅外算法優(yōu)化的迭代算法,在短波紅外波段(有效波長為1609nm)兩次迭代結(jié)果小于5%時(shí),停止迭代。
  將2013年至2015年實(shí)測數(shù)據(jù)與四種大氣校正結(jié)果在五種水體類型下進(jìn)行對比分析。研究結(jié)果表明:在特別混濁區(qū)、中等混濁區(qū)、輕度混濁區(qū),基于清潔水體算法的校正效果最佳,各站點(diǎn)校正誤差均未超過20%。在清水區(qū)及特別清

5、澈區(qū),基于清潔水體算法的校正效果最差,而其余三種方法中,迭代算法的校正效果最佳,在2014年特別清澈區(qū)的兩個(gè)站點(diǎn)校正相對誤差為19.6%、18.28%;在2015年清水區(qū)兩個(gè)站點(diǎn)校正相對誤差為14.5%、17.96%。
  根據(jù)上述結(jié)論,實(shí)現(xiàn)一種影像的迭代分類,并在此分類基礎(chǔ)上對影像進(jìn)行分區(qū)校正,分區(qū)校正結(jié)果相比 FLAASH校正而言,光譜反射更接近實(shí)測數(shù)據(jù),說明分區(qū)校正具有可行性,同時(shí)也為后續(xù)鄱陽湖大氣校正研究提供了一種新思路。

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