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Sentinel-2A与Landsat 8O LI逐像元辐射归一化方法研究 总被引：1，自引：0，他引：1
考虑不同传感器光谱响应函数差异及不同地物类型反射率光谱的差异，提出了一种逐像元辐射归一化方法，并以2017年7月17日内蒙古达里诺尔湖地区准同步过境的Sentinel-2A及Landsat 8数据为例，对两类数据可见-近红外波段（VNIR）地表反射率结果进行归一化。首先采用Sen2cor方法及NASA官方提供大气校正算法，分别对Sentinel-2A及Landsat 8 OLI影像进行大气校正并重采样到同一空间分辨率；然后基于光谱库计算匹配因子并构建图像与光谱库之间的匹配转换模型，实现像元尺度上从Sentinel-2影像到Landsat 8影像地表反射率相似波段之间的转换。结果表明，经逐像元归一化的影像相比原始影像及经HLS光谱归一化的影像，与Landsat 8 VNIR波段的相关性明显提高，辐射一致性增强。该转换模型为多源中高分辨率遥感图像高精度辐射归一化提供了新思路。 相似文献
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辐射归一化旨在减小不同时相遥感影像间因获取条件不一致而导致的非地表辐射变化的差异,是土地覆盖变化监测的重要前提条件。本文根据高光谱图像上同类地物的谱形及数值的相似性,利用光谱角距离(SAD)和欧氏距离(ED)双重判定选取不变特征点,提出了一种基于光谱角—欧氏距离的辐射归一化方法。在评价指标中除了常用的均方根误差和相对偏差,更增加了高光谱特色的衡量光谱保真性指标:皮尔森系数、光谱扭曲程度。利用高光谱遥感CHRIS图像对本文提出方法进行验证,并与基于多元变化检测(MAD)的辐射归一化方法比较。结果表明,本文方法不仅在辐射特性上优于基于多元变化检测(MAD)的方法,而且具有保持光谱特性的优势,具有较好的应用前景。 相似文献
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基于6S辐射传输模型,对连续6个时相的MODIS影像进行逐像元大气校正获取地表反射率,以此实现MODIS NDVI的时相归一化。归一化后,地物NDVI的时相趋势与校正前相比差异显著,能更加准确地描述地物随时间变化的规律,在浓密植被区域表现更为明显。开展对NDVI时相归一化的研究,对全球变化、作物物候监测等遥感时序分析相关应用具有着重要的意义和实用价值。 相似文献
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多时相不变特征集(TIC)方法是一种简单而有效的相对辐射校正方法,该方法通过反射率基本不随时间变化地物的高密度中心确定线性回归方程,与目前国内多采用的伪不变特征点(PIF)方法相比,在反射率基本不随时间变化的地物数量较少时,不受反射率发生变化地物的干扰。在植被覆盖程度高、城镇点较少的矿山环境中,反射率基本不随时间变化的地物较少,因此TIC方法适用于矿山环境遥感动态监测。以鄂东南多金属矿区为研究区,使用TM数据,采用TIC方法对不同时相的归一化植被指数(NDVI)进行了相对辐射校正,有效地减小了辐射差异,实现了多时相遥感图像的辐射归一化。 相似文献
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应用面向对象的决策树模型提取橡胶林信息 总被引：4，自引：0，他引：4
橡胶林的无序和不合理种植引发了一系列的生态问题,快速监测橡胶林空间分布及动态变化,对橡胶的合理种植、区域生态环境保护以及有关部门的规划决策有重要的指导意义。以MODIS归一化植被指数NDVI时间序列数据和多时相的Landsat TM数据为基础分析橡胶林的季相和光谱特征,确定橡胶识别的关键时期和特征参数,构建面向对象的决策树分类模型,开展橡胶信息提取研究。结果表明,多时相的遥感数据可反映橡胶的季相特征,以TM数据为基础计算得到的陆表水分指数LSWI和归一化植被指数NDVI可作为橡胶识别的光谱特征参数,橡胶休眠期是利用遥感方法进行橡胶提取的最佳时期。相比于单时相数据,利用包含橡胶关键物候期的多时相遥感数据能得到更高的橡胶林提取精度。 相似文献
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利用研究区1999年ETM+和2005年SPOT图像对稀土矿区进行遥感变化检测。引入散点控制回归方法对图像进行辐射归一化处理,选用分类后对比检测法生成类别变化转移矩阵,确定了矿区面积增加的来源和新增矿区的分布范围,达到了预期效果。 相似文献
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以鄂尔多斯地区的Landsat MSS/TM/ETM+3种不同影像数据为对象,利用伪不变特征(PIF)法建立辐射归一化方程,对3种传感器红光波段和近红外波段的反射率数据进行辐射归一化处理,并对辐射同化结果从均方根误差、NDVI差值以及动态范围3个方面进行了分析和验证。研究表明,3种传感器对应的波段具有极强的线性相关性(R20.92),利用研究得到的转换关系方程实现3种传感器对应波段的高精度转换(RMSE0.041),校正结果有效地减小了非地物变化引起的辐射差异,实现了多时相、多传感器数据的反射率同化,改善了动态监测效果。 相似文献
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由不同时相和不同传感器所导致的遥感数据非一致性是定量监测地表长期变化所必须面对的一个重要问题。用于消减遥感数据非一致性的归一化辐射校正和传感器交叉定标,多采用统计方法,难以满足定量遥感发展的需求。本文针对MODISL1B光学波段产品数据,推导了不同时相非变像元灰度值(SI)之间的数学表达式,并利用MODIS的可见光-短波红外波段L1B数据对该定量关系进行了验证。研究表明,在可见光-短波红外波段,L1B非变像元在不同时相间的定量关系分为乘性和加性两部分,主要与太阳光照条件、大气状态以及传感器自身等变化因素有关。虽然基于MODIS非变像元时相关系的检验结果与理想状态下的结果存在偏差,但总体趋势仍然较好。 相似文献
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This study addresses the problem of shadows in multi-temporal imagery, which is a key issue with change detection approaches based on image comparison. We apply image-to-image radiometric normalizations including histogram matching (HM), mean-variance (MV) equalization, linear regression based on pseudo-invariant features (PIF-LR), and radiometric control sets (RCS) representing high- and low-reflectance extrema, for the novel purpose of normalizing brightness of transient shadows in high spatial resolution, bi-temporal, aerial frame image sets. Efficient shadow normalization is integral to remote sensing procedures that support disaster response efforts in a near-real-time fashion, including repeat station image (RSI) capture, wireless data transfer, shadow detection (as precursor to shadow normalization), and change detection based on image differencing and visual interpretation. We apply the normalization techniques to imagery of suburban scenes containing shadowed materials of varied spectral reflectance characteristics, whereby intensity (average of red, green, and blue spectral band values) under fully illuminated conditions is known from counterpart reference images (time-1 versus time-2). We evaluate the normalization results using stratified random pixel samples within transient shadows, considering central tendency and variance of differences in intensity relative to the unnormalized images. Overall, MV equalization yielded superior results in our tests, reducing the radiometric effects of shadowing by more than 85 percent. The HM and PIF-LR approaches showed slightly lower performance than MV, while the RCS approach proved unreliable among scenes and among stratified intensity levels. We qualitatively evaluate a shadow normalization based on MV equalization, describing its utility and limitations when applied in change detection. Application of image-to-image radiometric normalization for brightening shadowed areas in multi-temporal imagery in this study proved efficient and effective to support change detection. 相似文献
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高光谱图像经过辐射校正后,消除了探测元的响应差异,能更好地满足专题信息提取的数据要求.利用探测元的列均值、列标准差等统计信息对天宫一号高光谱短波红外数据进行辐射校正检验,并基于GPU CUDA计算模型对均值归一化、矩匹配、相邻列均衡等3种相对辐射校正算法进行了并行计算优化.通过辐射校正计算流程拆分,CPU控制流程逻辑,GPU执行数据级并行计算,并建立CUDA的计算单元与数据单元的映射关系,获得5—7倍的计算加速比,这些辐射校正算法依据图像自身统计信息,且易于进行并行计算优化,满足实时校正的处理时效要求,为未来高光谱数据在轨实时辐射校正提供了新思路. 相似文献
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Jun Pan 《地球空间信息科学学报》2016,19(1):1-8
In aerial images, near-specular and specular reflection often appear in water bodies. They often lead to irregular brightness or color changes in water bodies and even produce hot spots, harmful to radiometric normalization. Therefore, water bodies must be eliminated when calculating radiometric differences during radiometric normalization of aerial images. In this paper, a simple method to detect water bodies in aerial images based on texture features is presented, an improved seeded region growing (SRG) method. A texture feature is calculated using the relative standard deviation index (RSDI) and a coarse-to-fine procedure is employed. The proposed method includes a multiple partition strategy and a refinement in gradient image that improves the reliability and accuracy of water body detection. By fusing water bodies detected in multiple images, hot spots in these water bodies are also detected. Experiments validate the feasibility and effectiveness of the proposed method. 相似文献
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Airborne LiDAR data are usually collected with partially overlapping strips in order to serve a seamless and fine resolution mapping purpose. One of the factors limiting the use of intensity data is the presence of striping noise found in the overlapping region. Though recent researches have proposed physical and empirical approaches for intensity data correction, the effect of striping noise has not yet been resolved. This paper presents a radiometric normalization technique to normalize the intensity data from one data strip to another one with partial overlap. The normalization technique is built based on a second-order polynomial function fitted on the joint histogram plot, which is generated with a set of pairwise closest data points identified within the overlapping region. The proposed method was tested with two individual LiDAR datasets collected by Teledyne Optech's Gemini (1064?nm) and Orion (1550?nm) sensors. The experimental results showed that radiometric correction and normalization can significantly reduce the striping noise found in the overlapping LiDAR intensity data and improve its capability in land cover classification. The coefficient of variation of five selected land cover features was reduced by 19–65%, where a 9–18% accuracy improvement was achieved in different classification scenarios. With the proven capability of the proposed method, both radiometric correction and normalization should be applied as a pre-processing step before performing any surface classification and object recognition. 相似文献
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“天绘一号”卫星在轨辐射定标方法 总被引：1，自引：1，他引：0
在轨辐射定标包括相对辐射定标和绝对辐射定标, 它是提高遥感数据定量化精度的关键步骤和重要方法。本文阐述了基于均匀场地分区综合的相对辐射定标方法、基于反照率的绝对辐射定标方法及其基本原理, 并首次将其应用于“天绘一号”卫星上的高分辨、多光谱和三线阵相机的辐射定标中。研究结果表明, 相对辐射定标过程去除了卫星图像的条带噪声, 且保存了图像细节;然后, 使用反照率基法, 通过在敦煌场地铺设灰阶靶标, 测量卫星过顶时的地物目标反射率光谱和大气信息, 对“天绘一号”卫星传感器进行了绝对辐射定标;最后, 使用辐射定标结果来反演地物反射率, 与实测的地物反射率相比误差小于5%, 验证了在轨辐射定标系数的有效性。 相似文献
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全球地表覆盖遥感制图与关键技术研究项目要求对两个基准年度(2000年,2010年)的全球覆盖30 m分辨率遥感数据进行辐射处理,转换到地表反射率,数据以Landsat TM/ETM+为主,HJ-1A/B CCD数据为补充。海量数据中有些不适宜进行绝对大气校正,为了保证全球覆盖,对这些数据设计开发了一套自动的相对辐射处理及精度验证流程算法,利用相邻数据重叠区域进行相对辐射校正的方式,将数据由Oigital Number(DN)值直接转换为地表反射率,精度验证以MODIS地表反射率产品MOD09GA作为参考,比较对应波段数据的相对一致性,算法采用了图像分块处理技术及OpenMP加速技术提高效率,实际应用结果表明该算法流程可以满足项目对辐射处理精度、速度及自动化程度的要求。 相似文献
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星载传感器在轨辐射定标是定量遥感的核心和基础,其定标精度将直接决定定量遥感产品的质量。但是对于多相机拼接成像传感器而言,现有在轨辐射定标方法无法实现各相机绝对辐射定标与相机间相对辐射校正的一体化处理。因此,本文以高分一号(GF-1)卫星宽视场(WFV)传感器为例,提出了一种基于改进型辐射区域网平差的在轨辐射定标方法。该方法首先利用传统的交叉定标方法获取WFV传感器各相机的辐射控制点信息,然后在同轨相邻相机影像重叠区域中提取辐射连接点信息,最后在考虑相机间相对辐射校正与绝对辐射定标之间的耦合关系后,采用整体平差的方式同时获取各相机在轨绝对辐射定标系数及辐射约束条件方程参数。试验结果表明采用该方法获得的各波段在轨绝对辐射定标系数的相对误差均优于9.34%,同时利用该定标系数能够实现同轨相邻相机影像间相对辐射校正处理,其重叠区域各波段表观辐亮度差异绝对值的平均值均小于1.63 W·m~(-2)·sr~(-1)·μm~(-1)。 相似文献