鄱陽湖LandsatOLI影像大氣校正研究.pdf

1、鄱陽湖是我國最大的淡水湖，是長江中下游地區(qū)的重要水源地以及長江流域最大的天然洪水調蓄區(qū)。因此對鄱陽湖水質、水位進行有效監(jiān)測就顯得尤為重要。遙感因其大范圍、多時相、重復觀測、獲取信息受條件限制少等優(yōu)點在監(jiān)測方面具有很大的優(yōu)勢，大氣校正是其關鍵性因素之一。當前，針對一類水體大氣校正算法已經較為成熟，而針對內陸水體的大氣校正問題并沒有完全解決。本文基于此，以鄱陽湖水域為研究區(qū)，2013年至2015年Landsat OLI影像為數(shù)據(jù)源，實測數(shù)據(jù)

2、為基礎，探討Landsat OLI影像的大氣校正問題。
　　本文利用基于清潔水體的二類水體大氣校正算法、二類水體短波紅外算法、基于MODIS輔助數(shù)據(jù)的二類水體大氣校正算法及迭代算法對鄱陽湖水體進行大氣校正研究。（1）通過實測泥沙濃度確定各站點水體類型，然后得到不同水體在未校正影像上的光譜曲線，結合統(tǒng)計分析找出清潔水體，以2013年為例，清潔水體主要分布在鄱陽湖區(qū)東北角方向的軍民水庫及鄱陽湖區(qū)東部。利用已知清潔水體，求出大氣校正參數(shù)

3、，進而完成大氣校正。（2）以Landsat OLI影像SWIR1（有效波長為1609nm）波段、SWIR2（有效波長為2201nm）離水輻亮度為零的假設為基礎，得到這兩個波段的氣溶膠散射，進而求出大氣校正參數(shù)，完成大氣校正。（3）以MODIS影像第五波段（有效波長為1240nm）、第六波段（有效波長1640nm）離水輻亮度為零的假設為基礎，求出大氣校正參數(shù)，并將此大氣校正參數(shù)運用至大氣狀況一致的Landsat OLI影像上，進而完成La

4、ndsat OLI影像的大氣校正。（4）利用水體反射率與水體固有光學特性之間的關系，結合實測葉綠素濃度，實現(xiàn)一種基于短波紅外算法優(yōu)化的迭代算法，在短波紅外波段（有效波長為1609nm）兩次迭代結果小于5%時，停止迭代。
　　將2013年至2015年實測數(shù)據(jù)與四種大氣校正結果在五種水體類型下進行對比分析。研究結果表明：在特別混濁區(qū)、中等混濁區(qū)、輕度混濁區(qū)，基于清潔水體算法的校正效果最佳，各站點校正誤差均未超過20%。在清水區(qū)及特別清

5、澈區(qū)，基于清潔水體算法的校正效果最差，而其余三種方法中，迭代算法的校正效果最佳，在2014年特別清澈區(qū)的兩個站點校正相對誤差為19.6%、18.28%；在2015年清水區(qū)兩個站點校正相對誤差為14.5%、17.96%。
　　根據(jù)上述結論，實現(xiàn)一種影像的迭代分類，并在此分類基礎上對影像進行分區(qū)校正，分區(qū)校正結果相比 FLAASH校正而言，光譜反射更接近實測數(shù)據(jù)，說明分區(qū)校正具有可行性，同時也為后續(xù)鄱陽湖大氣校正研究提供了一種新思路。