輻射校正中常混淆的概念

在遙感圖像中，往往需要對圖像進行預處理，主要包括輻射校正、幾何糾正及圖像融合等。在這里，主要介紹輻射校正中的一些常見概念（暫時不介紹具體的方法，后續有時間再出一期方法的文章），這些概念常常容易混淆。為了理清楚這些概念，將這些概念做成了圖。

在遙感教材中，往往有一章圖像校正的內容。圖像校正包括圖像像素值的校正（輻射校正）和圖像像素的位置校正（幾何校正）兩部分。輻射校正又包括輻射定標、大氣校正與地形及太陽高度角校正。其中，輻射校正與輻射定標容易混淆。輻射定標目的是將DN值轉換大氣頂層輻射亮度（或大氣頂層反射率），消除傳感器本身的誤差，這里用藍色框表示。大氣校正將大氣頂層的輻射亮度值（或大氣頂層反射率）轉換為地表反射的太陽輻射亮度值/（或地表反射率），主要是為了消除大氣吸收、散射對輻射傳輸的影響，這里用紅色框表示。地形校正的目的是消除由地形引起的輻射亮度誤差，使坡度不同但反射性質相同的地物在圖像中具有相同的亮度值，這里用黃色框表示;太陽高度角校正的目的是通過將太陽光線傾斜照射時獲取的圖像校正為太陽光線垂直照射時獲取的圖像，主要用于比較不同太陽高度角的圖像，消除不同地方、不同季節、不同時期圖像之間的輻射差異，通常通過調整圖像的平均亮度加以實現。

易混淆的名稱

名稱解釋

輻射校正（Radiometric correction）	一切與輻射相關的誤差的校正。目的：消除干擾，得到真實反射率的數據。 干擾主要有：傳感器本身、大氣、太陽高度角、地形等。包括：輻射定標，大氣校正，地形校正
輻射定標（Radiometric calibration）	將記錄的原始DN值轉換為大氣外層表面反射率（或稱為輻射亮度值）。目的：消除傳感器本身的誤差，確定傳感器入口處的準確輻射值。方法：實驗室定標、機上/星上定標、場地定標
大氣校正（Atmospheric correction）	將輻射亮度或者表面反射率轉換為地表實際反射率。目的：消除大氣散射、吸收、反射引起的誤差。方法：統計型和物理型。
地形校正	為了消除由地形引起的輻射亮度誤差，使坡度不同但反射性質相同的地物在圖像中具有相同的亮度值。
幾何校正	利用GCP糾正各種因素引起的幾何變形，對影像進行地理坐標定位，獲得真實坐標信息。主要包括：空間像元位置的變換和變換后像元亮度值的計算。
正射校正	目的是消除地形的影響或是相機方位引起的變形等，生成平面正射影像的處理過程。
圖像校正	圖像校正包括輻射校正與幾何校正。

名稱解釋

DN值（Digital Number ）	傳感器將每個像素的電磁輻射強度記錄為DN值。
大氣頂層輻射亮度	大氣頂層輻射亮度，簡稱輻射亮度，是衛星上接受的輻射亮度，是輻射定標的結果之一。代表某一個面積輻射能量的總和，其具體含義是單位面積，單位波長，單位立體角的輻射通量。
大氣層頂反射率	大氣層頂反射率又稱大氣表層反射率，輻射定標的結果之一，是未經大氣校正的，衛星上接收到的反射率。包括地表反射率以及大氣程輻射項。ENVI中可以直接定標至表觀反射率，需要在頭文件中包括，gains,offset,time,太陽高度角等參數。
地表反射率	地表反射率是地物真實反射率，由表觀反射率去除大氣影像后得到的反射率，可以通過輻射傳輸模型、統計模型等去除大氣影像，精度較高的就是輻射傳輸模型，典型的商業軟件模型有ENVI Flaash（MODTRAN4+模型），Erdas Atcor，6S模型（非商業）。
地表反射的太陽輻射亮度	地表反射的太陽輻射亮度是地物真實太陽輻射亮度，由大氣頂層輻射亮度去除大氣影像后得到的輻射亮度。
亮度溫度	亮度溫度是通過測量表面的發射輻射而獲得的溫度。亮度溫度通常用開爾文（K）表示。
地形校正后的值	為了消除由地形引起的輻射亮度誤差，使坡度不同但反射性質相同的地物在圖像中具有相同的亮度值，該值為地形校正后的值。

參考資料：

遙感影像中的DN值、輻射亮度、表觀反射率、地表反射率、亮度溫度粗解 RGB 3S博客 (ixxin.cn)

輻射定標與FLAASH大氣校正 - icydengyw - 博客園 (cnblogs.com)

(141條消息) 輻射定標、輻射校正、大氣校正、正射校正等相關概念_hmei007的專欄-CSDN博客_輻射校正和大氣校正

科學網—地表真實溫度，輻射溫度，亮度溫度的區別 - 劉杰的博文 (sciencenet.cn)

遙感數字圖像處理_中國大學MOOC(慕課) (icourse163.org)

ENVI擴展工具：Sentinel-2L1C輻射率數據定標工具_ENVI-IDL技術殿堂_新浪博客 (sina.com.cn)

(141條消息) DN值和輻射亮度值_Chaolei3的博客-CSDN博客_輻射亮度值

總結

以上是生活随笔為你收集整理的遥感辐射校正的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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