太阳辐射谱段入瞳辐亮度图像模拟方法研究
发布时间：2021-01-06 13:43
图像模拟是在对遥感器成像过程的分析理解基础上,通过数字模型模拟遥感器图像获取过程,生成模拟图像。图像模拟可实现在虚拟环境中构建和测试新型遥感器,论证基于新型遥感器的对地观测计划的技术可行性,提供比实际遥感平台更多的大气和观测等条件下的数据,成为各种遥感研究的有利辅助手段。因此,图像模拟是遥感器载荷设计、算法研究与数据分析应用的重要工具。本文针对太阳辐射谱段,开展入瞳辐亮度图像模拟方法研究。围绕这个目的,首先开展太阳辐射谱段入瞳辐亮度影响因素分析,进而针对大气条件（如水汽、气溶胶）、观测几何（如太阳天顶角、观测天顶角）等主要因素,总结分析其对大气透过率的影响,为复杂地表场景模拟方法研究、通用大气查找表构建及入瞳辐亮度模拟方法研究提供重要支撑。在此基础上,针对复杂山区地形起伏,像元间相互遮挡产生阴影效应及像元所接受有效光照存在很大差别的问题。本文基于光线追踪模型POV-ray,求解地表场景阴影因子,结合高空间分辨率地表反射率图像,采用均值重采样算法,进行空间滤波,实现低分辨率下考虑地形影响的反射率模拟。通过与真实地表反射率图像做精度验证表明,该方法的模拟误差小于1%。由于图像不同像元间的大...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３太阳光谱吸收图ｔｓｗ??氧气和二氧化碳在大气中的浓度十分稳定，且从图２．３可１＾看出，二者对??
大气模式、乡村型气溶胶及默认的能见度２３ｋｍ、水汽含量（ＷＶＣ）?５ｇ／ｃｍ２、观测??几何采用２３°太阳天顶角、０°观测天顶角、１７６°相对方位角、大气路径采用０ｋｍ??的地面高程、１００ｋｍ的观测高度。输出结果如图２．４所示。从图中可ｔＸ看出，??针对太阳福射全谱段，水汽吸收主要分布在９４０ｎｍ、１１４０ｎｍ、１３８０ｎｍ、２１８０ｎｍ??附近。因此可Ｗ采用较明显的水汽强吸收通道定量分析水汽对大气透过率的影??响。故下实验均采用９４０ｎｍ附近的通道。??晒迦血０??３５０?５５０?巧?０?巧０?１１５０?１３５０?巧５０?１７５０?１９５０?２１５０?２３５０???波段（ｎｍ）???图２．?４太阳福射谱段大气透过率??为了分析不同水汽含量对大气透过率的影响，本文模拟了热带大气模式下，??不同水汽含量的透过率。除气溶胶类型均采用乡村型外，其余的具体输入参数??见表２．１。对应的模拟大气透过率结果如图２．５所示。从图中可看出，在９４０ｎｍ??水汽强吸收通道附近，水汽含量与大气透过率存在着一定的反比关系。水汽含??量越小，透过率变化越剧烈；水汽含量越大，透过率变化越平缓；当水汽含量??达到７ｇ／ｃｍ２时，透过率已小于１０％，此后水汽含量继续增加对大气透过率的影??响已经可Ｗ忽略不计。??１６??
观测几何采用２３°太阳天顶角和（Ｔ观测天顶角，从及１７６°相对方位角；??大气路较采用０ｋｍ的地面高程，１００ｋｍ的观测高度。对应运些水汽含量范围，??模拟的大气透过率结果见图２．６－２．１０。由图２．６－２．１０模拟的透过率结果可看出；??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于UCXp航摄影像的像控点布设方案探讨[J]. 赵丽梅. 中国新技术新产品. 2014(22)
[2]起伏地形的高光谱遥感地气耦合辐射建模研究[J]. 赵慧洁,江澄,贾国瑞. 光谱学与光谱分析. 2014(01)
[3]农田辐射传输光学遥感成像模拟研究综述[J]. 杨贵军,柳钦火,杜永明,石月婵,冯海宽,王纪华. 北京大学学报(自然科学版). 2013(03)
[4]SBDART对云地面长波辐射强迫的模拟研究[J]. 杨树臣,高太长,苏小勇,张志越. 大气与环境光学学报. 2012(04)
[5]光学遥感成像系统全链路仿真框架研究[J]. 马晓珊,孟新,杨震,彭晓东,谢文明. 量子电子学报. 2012(04)
[6]星载可见光相机成像仿真建模研究[J]. 彭晓东,刘波,孟新,谢文明. 光子学报. 2011(07)
[7]山地光学遥感成像仿真的实现[J]. 秦慧平,易维宁,潘邦龙,方勇华,李娟. 红外与激光工程. 2011(06)
[8]基于查找表的MODIS逐像元大气校正方法研究[J]. 徐永明,覃志豪,陈爱军. 武汉大学学报(信息科学版). 2010(08)
[9]国外光学遥感成像系统仿真软件发展综述与思考[J]. 孙伟健,林军,阮宁娟,鲍云飞. 航天返回与遥感. 2010(03)
[10]多角度遥感中BRDF模型研究的现状与展望[J]. 车大为,陈圣波,吕乐婷,金晟业,杨培玉. 吉林大学学报(地球科学版). 2008(S1)
硕士论文
[1]空中目标场景红外多波段仿真研究[D]. 阮日权.西安电子科技大学 2013
[2]基于多光谱图像的高光谱图像模拟研究[D]. 陈程.华中科技大学 2013
[3]紫外大气传输特性仿真研究[D]. 房剑.北京邮电大学 2012
本文编号：2960676
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３太阳光谱吸收图ｔｓｗ??氧气和二氧化碳在大气中的浓度十分稳定，且从图２．３可１＾看出，二者对??
大气模式、乡村型气溶胶及默认的能见度２３ｋｍ、水汽含量（ＷＶＣ）?５ｇ／ｃｍ２、观测??几何采用２３°太阳天顶角、０°观测天顶角、１７６°相对方位角、大气路径采用０ｋｍ??的地面高程、１００ｋｍ的观测高度。输出结果如图２．４所示。从图中可ｔＸ看出，??针对太阳福射全谱段，水汽吸收主要分布在９４０ｎｍ、１１４０ｎｍ、１３８０ｎｍ、２１８０ｎｍ??附近。因此可Ｗ采用较明显的水汽强吸收通道定量分析水汽对大气透过率的影??响。故下实验均采用９４０ｎｍ附近的通道。??晒迦血０??３５０?５５０?巧?０?巧０?１１５０?１３５０?巧５０?１７５０?１９５０?２１５０?２３５０???波段（ｎｍ）???图２．?４太阳福射谱段大气透过率??为了分析不同水汽含量对大气透过率的影响，本文模拟了热带大气模式下，??不同水汽含量的透过率。除气溶胶类型均采用乡村型外，其余的具体输入参数??见表２．１。对应的模拟大气透过率结果如图２．５所示。从图中可看出，在９４０ｎｍ??水汽强吸收通道附近，水汽含量与大气透过率存在着一定的反比关系。水汽含??量越小，透过率变化越剧烈；水汽含量越大，透过率变化越平缓；当水汽含量??达到７ｇ／ｃｍ２时，透过率已小于１０％，此后水汽含量继续增加对大气透过率的影??响已经可Ｗ忽略不计。??１６??
观测几何采用２３°太阳天顶角和（Ｔ观测天顶角，从及１７６°相对方位角；??大气路较采用０ｋｍ的地面高程，１００ｋｍ的观测高度。对应运些水汽含量范围，??模拟的大气透过率结果见图２．６－２．１０。由图２．６－２．１０模拟的透过率结果可看出；??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于UCXp航摄影像的像控点布设方案探讨[J]. 赵丽梅. 中国新技术新产品. 2014(22)
[2]起伏地形的高光谱遥感地气耦合辐射建模研究[J]. 赵慧洁,江澄,贾国瑞. 光谱学与光谱分析. 2014(01)
[3]农田辐射传输光学遥感成像模拟研究综述[J]. 杨贵军,柳钦火,杜永明,石月婵,冯海宽,王纪华. 北京大学学报(自然科学版). 2013(03)
[4]SBDART对云地面长波辐射强迫的模拟研究[J]. 杨树臣,高太长,苏小勇,张志越. 大气与环境光学学报. 2012(04)
[5]光学遥感成像系统全链路仿真框架研究[J]. 马晓珊,孟新,杨震,彭晓东,谢文明. 量子电子学报. 2012(04)
[6]星载可见光相机成像仿真建模研究[J]. 彭晓东,刘波,孟新,谢文明. 光子学报. 2011(07)
[7]山地光学遥感成像仿真的实现[J]. 秦慧平,易维宁,潘邦龙,方勇华,李娟. 红外与激光工程. 2011(06)
[8]基于查找表的MODIS逐像元大气校正方法研究[J]. 徐永明,覃志豪,陈爱军. 武汉大学学报(信息科学版). 2010(08)
[9]国外光学遥感成像系统仿真软件发展综述与思考[J]. 孙伟健,林军,阮宁娟,鲍云飞. 航天返回与遥感. 2010(03)
[10]多角度遥感中BRDF模型研究的现状与展望[J]. 车大为,陈圣波,吕乐婷,金晟业,杨培玉. 吉林大学学报(地球科学版). 2008(S1)
硕士论文
[1]空中目标场景红外多波段仿真研究[D]. 阮日权.西安电子科技大学 2013
[2]基于多光谱图像的高光谱图像模拟研究[D]. 陈程.华中科技大学 2013
[3]紫外大气传输特性仿真研究[D]. 房剑.北京邮电大学 2012
本文编号：2960676
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