[发明专利]应用于林火热点判别的不同传感器红外辐射归一建模方法

说明书

本发明涉及一种应用于林火判别的不同传感器多时相红外辐射归一建模方法，包括对MODIS、AVHRR、VIRR传感器红外辐射特性进行分析；获取传感器MODIS亮度温度值、AVHRR地表温度、VIRR亮温值；进行预处理；通过反射率设置阈值，识别云体、水体，并对识别出的云、水像元进行剔除，计算NDVI值；对MODIS、AVHRR、VIRR传感器红外辐射数据进行标准化处理，设置MODIS传感器为标准传感器，将AVHRR、VIRR传感器红外辐射数据进行归一，选取参考的红外影像数据与待归一的红外影像数据进行曲线拟合、回归分析，确定不同传感器的红外辐射归一化参数，建立不同传感器红外辐射归一化模型，形成红外辐射归一化影像图。通过本发明建立的模型能较好地消除辐射差异影响，平分大气辐射误差，减少了来自同一传感器红外波段不同时相的辐射差异。

技术领域

本发明涉及林火监测技术领域，尤其涉及一种应用于林火热点判别的不同 传感器红外辐射归一建模方法。

背景技术

遥感对地观测已有几十年的观测历史，由于星载或机载平台使用的传感器 不同，所以获取的影像数据具有不同的几何、辐射及时像特性。现有的遥感卫 星遍及气象、资源、海洋、环境减灾等各项应用，已经实现了相关领域的产业 发展，与此同时积累了多年的遥感数据，记录着地表及大气的变化。充分利用 这些宝贵的历史资源，对于全球气候研究、经济社会的发展及人类文明的进步 有着重大的历史意义。对传感器进行高精度的辐射定标是生产定量化遥感产品 的基础，对于不同平台的数据，如何实现多平台遥感数据之间的跨平台使用， 是近些年来遥感数据发展的新方向。有效地利用这些历史观测数据，需要解决对历史数据进行再定标问题，形成大量归一化后的数据，使传感器的遥感数据 归一化到同一个辐射基准上(即多源辐射归一化)，这样既可以使卫星遥感探测 资料在不同平台的传感器之间进行转换，及时弥补同一类型传感器某个区域数 据的缺失，这对遥感数据应用具有重大意义。

采用同一传感器监测地物并在判断变化时，更加要求多时相影像来自于同 一传感器，使得监测更具有连续性，然而，同一传感器在监测地物的时候并不 能满足研究者们的要求，所以只能采用不同传感器来监测。各传感器情况如下： (1)重返周期的不一致。中分辨率成像光谱仪MODIS每1～2天观测地球，一 天观测四次分为上午和下午。第三代实用中分辨率观测气象卫星NOAA一天两 次，配有夜间观测通道。中国风云气象卫星一天扫描两次。由于各传感器在时 间上监测的不连续，导致监测效果不佳；(2)天气条件的变化。在某时刻由于 地域原因，经常出现云及阴影的影响，在影像成像过程中，导致地物信息的缺失，采用单一传感器无法实时监测地物变化。如果，当时相1受到云的影响无 法使用时，在这种情况下，可以考虑获取时相2来自另一传感器的无云影像。 实现连续不间断的监测；(3)卫星运行寿命的限制。每颗人造地球卫星向天空 发射到在轨运行停止工作都有一定的使用寿命，基于使用的限制，在使用过程 会出现传感器辐射差异成像问题，导致监测效果不佳。

结合不同传感器的监测时间和作用，可以将辐射波段进行归一，实现不同 传感器多时相辐射归一。此前，遥感辐射归一化应用较多的仍然是针对中低分 辨率的基于像元的相对辐射归一化方法。近年来，随着航天遥感技术不断发展， 遥感影像空间分辨率不断提高，不同遥感传感器的高分辨率遥感影像的相对辐 射归一化方法受到了越来越多的关注。虽然有一些方法能够取得较好的效果， 但也存在很多的不足，因此，需要一种能进一步提高辐射归一化效果的方法。

发明内容