遥感数据处理中常见易混概念
2013-01-02 11:31阅读：
转载自 http://www.gisall.com/html/69/139669-6146.html
DN值：“DN值(Digital Number
)是遥感影像像元亮度值，记录的地物的灰度值。无单位，是一个整数值，值大小与传感器的辐射分辨率、地物发射率、大气透过率和散射率等有关。”
**想进一步了解DN值得内容，可以查阅《相对辐射定标与相对辐射校正场》这篇论文，作者：高正清、杨志高、王险峰
其中第二部分的成像分析专门以CCD遥感器讲解了成像过程，对DN值会有更深刻的认识。
'辐射分辨率(Radiometric Resolution)是指传感器能分辨的目标反射或辐射的电磁辐射强度的最小变化量。在可见、近红外波段用噪声等效反射率表示，在热红外波段用噪声等效温差、最小可探测温差和最小可分辨温差表示。 辐射分辨率算法是RL
=(Rmax-Rmin )/D，Rmax为最大辐射量值，Rmin为最小辐射量值，D为量化级。'
大气透过率:'电磁波通过大气中某个给定路径长度后的辐射能与入射辐射能之比'
'自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律，如具有反射，吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性，它们又都具有发射某些红外线、微波的特性;少数地物还具有透射电磁波的特性，这种特性称为地物的光谱特性。当电磁辐射能量入射到地物表面上，将会出现三种过程：一部分入射能量被地物反射;一部分入射能量被地物吸收，成为地物本身内能或部分再发射出来，一部分入射能量被地物透射'
**二者单位的差异是?
遥感反射率(Reflectance)的定义：“地物表面反射能量与到达地物表面的入射能量的比值。即任何物体表面反射阳光的能力。这种反射能力通常用百分数来表示。比如说某物体的反射率是45%，这意思是说，此物体表面所接受到的太阳辐射中，有45%被反射了出去.'
地表反射率(surface albedo)：地面反射辐射量与入射辐射量之比，表征地面对太阳辐射的吸收和反射能力。反射率越大，地面吸收太阳辐射越少;反射率越小，地面吸收太阳辐射越多.
遥感表观反射率(apparent reflectance )的定义：“地物表面反射能量与近地表太阳入射能量的比值。也就是指大气层顶的反射率,辐射定标的结果之一，大气层顶表观反射率，简称表观反射率，又称视反射率。(表观反射率=地表反射率+大气反射率。所以需要大气校正为地表反射率)。“5S”和“6S”模型输入的是表观反射率而MODTRAN模型要求输入的是辐射亮度。”
**二者看起来差不多,我们经常说二者就是一个意思，仔细看定义，辐射定标是传感器定标的一部分.
可以理解为：“辐射定标是将记录的原始DN值转换为大气外层表面反射率，目的是消除传感器本身产生的误差，有多种方法：实验室定标、星上定标、场地定标。”
**绝对辐射定标和相对辐射定标，又迷惑了?
看到“萝卜兔子”前辈发的帖：
“绝对辐射定标 从DN 得到
地面的reflentance 中间包括：1 DN--radiance or reflentance ( at sensor);
2大气校正 (at
sesnor reflentance(有时也叫做TOA
reflentance)-------地面reflentance
相对辐射定标 1 DN--- TOA
reflentance (这一步有时不一定需要,比如同一遥感器时。 两个图像都是ETM; 但是一个是TM,
一个是
ETM 这一步需要) 2 有时不一定要真的去除大气的影响(见song conghe的经典文章)
只需两幅图像受大气同等程度影响即可 (见du yong的强文)。说白了， 两个图像不清楚没事
只要都是一样程度的不清楚。”
附注：所提文章是(英文的。。。偶暂时没看)：TOA
reflentance应该是指大气层顶表观反射率
Song, C., Woodcock, C. E., Seto, K. C.,
Pax-Lenney, M. and Macomber, S. A. 2001. Classification and Change
Detection Using Landsat TM Data: When and How to Correct
Atmospheric Effects? Remote Sensing of Environment.
75:230-244
Radiometric normalization of multitemporal
high-resolution satellite images with quality control for land
cover change detection Remote Sensing of Environment, Volume 82,
Issue 1, September 2002, Pages 123-134 Yong Du, Philippe M.
Teillet, Josef Cihlar
国内定义是：
“绝对定标是通过各种标准辐射源，建立辐射亮度值与数字量化值(DN)之间的定量关系，如对于一般的线性传感器，绝对定标通过
一个线性关系式完成数字量化值与辐射亮度值的转换：L= Gain *DN+
Offset
相对定标则指确定场景中各像元之间、各探测器之间、各波谱段之间以及不同时间测得的辐射度量的相对值(童庆禧等，2006)。”
**之前还有一个疑惑就是：大气校正与辐射校正有什么联系呢?综上可知，大气校正是辐射校正的一个重要步骤!
查资料过程中竟然又看到“绝对辐射校正”和“相对辐射校正”，晕了。。。
不过由于辐射校正和大气校正的紧密联系，没错，辐射校正里也分基于统计型的方法(相对)和基于物理模型的(绝对)
看到“wavelet2008”的发言：
“首先目标辐射校正的概念 它是为消除遥感图像的辐射失真或畸变而进行的校正。
相对辐射校正：
相对辐射校正可以消除或减小“外源差异”的影响，常用的方法主要分为非线性的直方图匹配法和线性回归法。例
如线性回归法(y=a*x+b )
采用本影像暗集、亮集法进行线性回归，对影像进行相对辐射校正。
绝对辐射校正：
绝对辐射校正的计算公式：
y=a*x+b a是增益系数，b是偏移量
a,b是传感器定表中用到的offset,gain也是偏移量和增益，可以从头文件获取。
二者区别：
1，绝对辐射校正只有线性公式，相对辐射校正还有其他方法
2，都有线性方法，但确定系数的方法不同，相对校正的系数来源图像本身(暗集、亮
集)，绝对辐射校正来源于传感器，从头文
件计算得到
3，一般用绝对(分类)，很少用相对(变化监测)
个人理解”
另：dsbin老师的讲座讲的很清楚
绝对辐射校正方法是将遥感图像的DN(Digital
Number)值转换为真实地表反射率的方法，它需要获取影像过境时的地表测量数据，并考虑地形起伏等因素来校正大气和传感器的影响，因此这类方法一般都很复杂，目前大多数遥感图像都无法满足上述条件。
相对辐射校正是将一图像作为参考(或基准)图像，调整另一图像的DN值，使得两时相影像上同名的地物具有相同的DN值，这个过程也叫多时相遥感图像的光谱归一化。这样我们就可以通过分析不同时相遥感图像上的辐射值差异来实现变化监测。因此，相对辐射校正就是要使相对稳定的同名地物的辐射值在不同时相遥感图像上一致，从而完成地物动态变化的遥感动态监测。
绝对大气校正方法：将遥感图像的DN(Digital
Number)值转换为地表反射率、地表辐射率、地表温度等的方法。
相对大气校正方法：校正后得到的图像，相同的DN值表示相同的地物反射率，其结果不考虑地物的实际反射率。
**由于小麦估产属于定量遥感，精度要求较高。我们选用Flassh模型进行大气校正，当然6S模型用的好像也比较多。
*/*之前对Flassh大气校正中定标后的值到底是什么很疑惑，原来是通过波段计算将DN值转换成了辐射亮度，然后再去消除外部环境的影响，就是这样。
