（论文 字数：10815页数：24）摘 要：由于植被遥感应用定量化和监测等的需求，光学遥感的辐射校正更加受到重视。传感器原始记录信号反演为行星反射率对于遥感定量化应用非常重要。传感器接收到的辐射,包括地面反射光谱信息,大气辐射传输效应引起的地面反射辐照度的变化信息和大气反射光谱信息。影像上灰度值的大小与地形太阳光入射角、天空光散射、传感器观测角等有关，剔除这些干扰因素,将遥感影像原始DN值数据转换为反射率,这对于正确利用遥感数据进行定量分析、信息提取、遥感应用十分关键[1]。行星反射率一般由图像头文件获取相关参数计算得出，但通常配准后的图像头文件信息无法获取，不能直接算出行星反射率。本文以新疆和田绿洲的Landsat-7卫星ETM+图像为试验区,使用遥感软件ENVI4.3采取先分波段求出光谱辐射亮度，然后利用公式逐波段进行行星反射率的计算方法对和田绿洲图像进行了行星反射率反演研究。

关键字：行星反射率,DN值,光谱信息,反演


ABSTRACT：Remote sensing of vegetation is developing into a highly quantitative science.However,some concepts and terms related to quantitative remote sensing are confusing for novices of this field.And To change the sensor’s signal to planetatry reflectance is very important for the application of quantitative remote se-nsing.The radiation of the platform received ,including ground reflectance spectrainformation, effect of atmospheric radiative transfer of irradiated ground reflectance changes in the information and reflection spectra of atmospheric information. The Gray values of the images are large or small lying on the sunlight angle,the terrains, the sky light scattering and the sensor observation angle. Netting out theseinterfering factors and changing the remote sensing images’ original data of t-he DN values to planetary reflectance is very important to the correcting use of remote sensing data for quantitative analysis, the information extraction,the remote sensing applications.Generally the image’s reflectance is calculated fromthe first access to document’s relevant parameters. But usually after the registration of the first document image we can’t gain the information of the relevantparameters. So we can’t directly calculate the reflectivity. In this article we select the hetian’Landsat7 ETM+ satellite images as the test area. Use the remote sensing software ENVI4.3 to calculate the planetary reflectance.The method is that fist calculating the spectral radiance of each band and then using the reflectivity calculated formula for each band planetary reflectance.With this method ,in this article we have studied the hetian Oasis image’s planetary reflectance.

Key word: Planetary reflectance; DN value; Spectrum information ; Retrieval

目 录


1 引言 1
1.1 研究意义 1
1.2 计算方法研究进展 1
2 TM影像及其数据预处理 1
2.1 关于TM的介绍 1
2.2 数据预处理 2
3 行星反射率计算原理及过程 3
3.1 光谱辐射亮度的计算 4
3.2 行星反射率的计算 6
4 行星反射率计算实例 6
4.1 研究区概况 6
4.1.1 地理位置 6
4.1.2 气候特征 7
4.2 数据来源和处理方法 7
4.2.1 图像的几何精校正 7
4.3 计算光谱辐射亮度 8
4.4 行星反射率的计算 9
4.5 行星反射率计算结果统计 10
5 结语 13
致谢 14
参考文献 15

1 引言
1.1 研究意义
行星反射率的计算是地表反射率计算和地表温度计算的基础。地表反射率是遥感定量反演的一个关键参数,在农业、气象等领域都具有非常广泛的应用。目前绝大部分遥感器是对地物反射波谱特性的探测,因此高精度反演地表反射率是遥感定量研究的一个重要目标，由遥感图像的DN值来计算地表反射率是一个复杂的过程,需要考虑大气的散射吸收和折射作用,传感器增益和偏置，太阳辐射和太阳方位角的影响。为得到较满意的结果,需要利用与卫星过境同步测量的大气数据和辐射传输方程来消除大气影响。由于实时大气数据非常稀有,因而这种方法对绝大多数遥感应用来说都不太适用，另外由于反射率的计算较为复杂,以往很多的遥感应用直接基于影像DN值来进行,比如NDVI的计算、遥感图像分类等,这就给遥感应用的精度造成了影响和影像DN值相比,反射率具有明确的物理意义,能直接反映地物特征,且与平台无关[2]。随着遥感应用定量化的深入如何高精度的反演行星反射率和地表反射率显得日益重要。