基于6S模型的山区环境星影像大气校正研究 (2011年)

### 基于6S模型的山区环境星影像大气校正研究 #### 一、引言 在遥感领域，大气校正是一个至关重要的步骤，它直接影响到遥感图像的质量以及后续的地表参数分析准确性。山区环境由于其复杂的地形特征和较大的高程变化，对于大气校正提出了更高的要求。本文探讨了一种基于6S（Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum）辐射传输模型的山区环境星影像大气校正方法，并对其效果进行了评估。 #### 二、研究背景与意义 山区地形复杂，高程变化显著，这对遥感影像的大气校正构成了挑战。通常情况下，平原地区的遥感影像大气校正主要考虑气溶胶及成像角度等因素，而在山区环境下，这些因素变得更加复杂。如果不加以适当处理，将严重影响遥感数据的准确性和可靠性。因此，开发一种适合山区环境的遥感影像大气校正方法具有重要意义。 #### 三、研究方法 ##### 3.1 研究区概况与数据介绍 本研究选取河南省焦作市作为研究区域，该地区地形起伏明显，海拔在80米至1100米之间变化，非常适合进行山区环境下的遥感影像大气校正研究。所使用的数据来自2010年5月24日由HJ-1-A卫星的CCD2传感器拍摄的焦作地区影像，该影像在09:11:29时采集，太阳高度角为67.945°，无云干扰。 ##### 3.2 大气校正过程 **3.2.1 地面高程敏感性分析** 为了定量研究地表高程对大气校正结果的影响，研究人员在地面高程0至1.1千米范围内每隔20米选取采样点，利用6S辐射传输模型模拟不同高程下表观反射率的变化情况。实验结果显示，当第四波段（0.76至0.9微米）的地面高程在0至1.1千米间变化时，表观反射率的变化较为显著，且变化速度较快。这一发现表明，在山区小范围影像大气校正过程中，气溶胶参数和地面高程都是重要的影响因子。 **3.2.2 大气校正原理与方法** 大气校正的核心在于去除大气效应，以恢复地物真实的反射率。本文采用6S辐射传输模型建立查找表，结合研究区域的DEM数据，实现了山区环境星影像的大气校正。6S模型是一种高级的辐射传输模型，能够模拟大气中多种物理过程，如散射、吸收等，从而提供精确的辐射传输计算。结合DEM数据可以更准确地反映地形变化对大气透过率的影响，从而提高大气校正的精度。 #### 四、结果与讨论 通过对HJ星CCD影像进行大气校正后，影像的清晰度和对比度得到了显著提高，同时也有效地消除了大气对归一化植被指数（NDVI）的负面影响。这一成果验证了6S模型结合DEM数据在山区环境下的大气校正方法的有效性和可行性。 #### 五、结论 本研究通过利用6S辐射传输模型结合研究区DEM数据，成功地实现了山区环境星影像的大气校正。试验结果表明，这种方法能够有效提高影像的清晰度和对比度，消除大气对NDVI的负面影响。这对于改善山区环境遥感影像的质量、提高地表参数分析的准确性具有重要意义。未来的研究可以进一步探索如何优化该方法，以适应更广泛的地形条件和不同的遥感平台。 --- 本文详细介绍了一种基于6S模型的山区环境星影像大气校正方法及其应用效果，为解决山区复杂地形条件下遥感影像大气校正问题提供了新的思路和技术支持。