基于MODIS影像的京津冀土地覆被動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)研究的技術(shù)支撐方案.pdf

1、基于DVBS(Digital Video Broadcast by Satellite)系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的MODIS1B影像，依托ENVI/IDL軟件，集成了一套MODIS1B數(shù)據(jù)的預(yù)處理技術(shù)流程，提出了合成晴空影像的新思路。詳細(xì)論述了條帶去除、幾何校正、大氣校正、標(biāo)準(zhǔn)晴空影像合成4個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，為利用MODIS影像開(kāi)展景觀尺度土地覆被變化研究奠定了技術(shù)支撐體系。
　　 研究表明，MODIS1B影像存在橫向和縱向條帶，橫向條帶可分為單行條

2、帶、寬條帶和多行條帶3種類型。盡管包括：頻率域去噪法、空間域去噪法和統(tǒng)計(jì)量調(diào)整法等多種去除條帶方法，但由于MODIS影像有36個(gè)波段，單獨(dú)使用某種方法，都不能得到較為理想的條帶去除效果?；诰饣€補(bǔ)償技術(shù)，提出了一種快速檢測(cè)和去除條帶的算法，給出了條帶檢測(cè)判定參數(shù)，即：如果A幀和B幀的10組傳感器校正系數(shù)Ci值分別位于0的兩側(cè)，且ABS(Ci)>0.008，則存在寬條帶；如果10組傳感器的校正系數(shù)MAX(Ci)>0.05時(shí)，則存在單

3、行條帶。去除寬條帶時(shí)，需以當(dāng)前列為首列，從其后連續(xù)的100列影像中提取各傳感器相對(duì)當(dāng)前列的校正系數(shù)。試驗(yàn)表明，條帶檢測(cè)模型能有效識(shí)別單行條帶和寬條帶，多行條帶需目視識(shí)別，單行條帶和寬條帶去除效果明顯好于NASA網(wǎng)站公布數(shù)據(jù)，多行條帶雖未徹底去除，但處理后的影像質(zhì)量得到明顯改善。
　　 基于ENVI/IDL軟件，總結(jié)了一套針對(duì)HDF格式的MODIS1B影像的幾何校正和大氣校正的技術(shù)處理方案。采用ENVI中的Georeference

4、 MODIS進(jìn)行去“雙眼皮”(bow-tie)和幾何校正；采用FLAASH模塊對(duì)幾何校正的短波輻射亮度波段進(jìn)行大氣校正，用熱紅外大氣校正模塊(Thermal Atm Correction)對(duì)幾何校正的長(zhǎng)波發(fā)射率波段進(jìn)行大氣校正。預(yù)處理后的影像質(zhì)量明顯提高，為MODIS產(chǎn)品的反演計(jì)算創(chuàng)造了有利條件。研究表明，影像預(yù)處理流程應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)品的反演算法來(lái)定。一般來(lái)講，幾何校正后的數(shù)據(jù)可用于反演大氣產(chǎn)品，大氣校正后的影像可用于開(kāi)發(fā)陸地和海洋產(chǎn)品。

5、在反演陸地和海洋產(chǎn)品時(shí)，如果指標(biāo)或算法具有減小大氣影響的特性，也可直接使用幾何校正后的影像數(shù)據(jù)作為這些模型和算法的輸入數(shù)據(jù)。
　　 將一七波段比值法合成的影像與NASA公布的8日合成的MOD09GA數(shù)據(jù)比較，得出一七波段比值法適用于提取晴空陸地像元的結(jié)論；將最大飽和度法合成的影像與NASA公布的8日合成的MOD09GA數(shù)據(jù)比較，得出最大飽和度合成法適用于水體像元的結(jié)論。結(jié)合一七波段比值法和最大飽和度法，將陸地表面B1/B7最小的

6、像元定為晴空像元；將水體表面飽和度最大的像元定為晴空像元，提出適合華北地區(qū)的晴空影像合成方法?；诘乇矸瓷渎视跋窈铣汕缈沼跋竦倪^(guò)程中，逐像元建立了標(biāo)準(zhǔn)晴空的時(shí)間索引，生成了HC_time影像，以HC_time為合成影像索引，拓展合成了表觀反射率、輻射亮度、發(fā)射率、地表發(fā)射率等系列晴空影像。利用本方法，面向不同時(shí)間跨度的數(shù)據(jù)集，可合成候晴空影像、旬晴空影像、月晴空影像。晴空合成算法改善了京津冀地區(qū)土地覆被變化時(shí)空演化規(guī)律研究的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。<