高光谱热红外数据反演地表温度与比辐射率方法研究

地表温度与地表比辐射率是陆地表层系统的两个重要特征物理量,它们反演的精度将在很大程度上影响间接导出的地表参量的准确性和相关遥感应用的有效性。多光谱热红外反演温度和比辐射率受到陆地表面类型复杂而观测信息不足的限制,很难同时反演出精确的地表温度数值和地表比辐射率数值。高光谱热红外传感器的出现,为更好地解决这一难题带来了机遇。利用高光谱热红外数据的优势和特性,提出了一种基于大气下行辐射残余指标(DRRI)的方法,实现了地表温度与地表比辐射率的准确分离。通过高光谱热红外模拟数据的反演实验表明DRRI方法具有运算速度快、结果精度高、抗噪声干扰能力强等优点。该方法能够应用于野外测量的高光谱热红外数据以及经准确大气校正后的星载高光谱热红外数据。     

超光谱热红外数据通道选择方法在O3和CH4廓线反演中的应用

与高光谱热红外数据相比,超光谱热红外数据中包含了臭氧(O₃)和甲烷(CH₄)在大气垂直剖面上更多的状态信息,为提升O₃和CH₄廓线的反演精度提供了可能。然而,超光谱热红外数据通道之间的间隔较窄,这在给数据引入一些特有可反演信息的同时还引入了大量的相似信息,这些特征均无法被现有的基于高光谱热红外数据的通道选择方法识别。为了保证超光谱热红外数据反演O₃和CH₄廓线的效率和精度,我们提出了一种基于大气灵敏度和雅可比剖面的通道优选方法(OWSP法)。该方法首先通过分析通道对不同气体的灵敏度情况,优选出受其他气体干扰较小的通道为初选通道;其次,深度分析通道雅可比特征后提出了优化雅可比矩阵的策略,具体为将通道雅可比量化为表征通道信息容量的因素,并采用迭代的方法获取最终的通道选择结果。本文将OWSP方法应用在阿拉善、北京—天津、长江三角洲和珠江三角洲4个典型地区的冬夏季大气条件下,与常用的最佳灵敏度法(OSP法)相比,OWSP方法所选的通道集合中冗余信息少,同时也可以识...     

面向定量遥感的高分辨遥感综合定标场及其应用

蓬勃发展的信息化时代对于稳定精准的定量遥感信息获取提出了迫切需求。遥感对地物目标信息的精准获取,从根本上取决于对遥感载荷性能及其长期业务运行期间状态变化的综合定标。"十一五"以来,中国科学院定量遥感信息技术重点实验室牵头国内优势单位,系统性设计实现了面向定量遥感的高分辨遥感综合定标技术体系,研建形成"包头高分辨遥感综合定标场"(简称"包头场")。该定标场具有集载荷严格航空校飞、卫星在轨定标与性能检测、产品真实性检验功能于一体的空天高分辨遥感载荷外场综合定标能力,所展现的综合定标与测试功能得到国际对地观测领域的广泛认可,并被科技部授牌为"国家高分辨遥感综合定标场"。本文从高分辨遥感发展趋势下的定标技术需求出发,阐述了包头场的系统构成和各项功能,及其在高分辨率遥感载荷定标和性能评价中的成功应用,以期为遥感科研人员提供参考。