狹義的輻射校正是指將原始圖像的DN值轉化為有物理量綱的觀測目標大氣上界的輻射亮度值或者表觀反射率；廣義的除了狹義的步驟外還包括去除大氣影響，也就是說還包括大氣校正的過程，最終需要計算出地表目標真實的反射亮度或者是反射率。
大氣校正就是將輻射亮度或者表觀反射率轉換為地表反射率，目的是消除大氣散射、吸收、反射引起的誤差，是輻射校正的一個方面。

狹義的輻射校正：

輸入：像元DN值、輻射校正參數
輸出：像元星上輻照度、表觀反射率
一、由像元DN值到輻照度
利用影像頭文件中的記錄的輻射校正參數可方便地計算出地物在大氣頂部的星上輻照度，式中DN是原始影像象元灰度值；gain和bias是傳感器對應的增益和偏差值，可從頭文件中獲取，計算公式如下：

二、由輻照度到表觀反射率

式中，
ρ* 是地物大氣層頂表觀反射率；
d是日地天文單位距離，一般取值1；
E0太陽輻照度，每個波段對應不同的E0；
θ是太陽天頂角，每景影像獲取時的太陽天頂角也可在頭文件中找到。

廣義的輻射校正：

除了以上兩個步驟之外，還有以下操作：
輸入值：像元的氣溶膠光學厚度AOD，像元星上輻照度值L*、查找表LUT
輸出值：像元地表反射率
原理
假設地面為朗伯面，則在傳感器處接受到的單像元光譜輻射亮度可以表示為：

式中，
L* 為在傳感器處接收到的單個像元的輻射亮度；
ρ為像元地表反射率；
S為大氣球面反照率；
La* 為大氣程輻射進入傳感器的輻射亮度；
Fd為從太陽到地面的下行輻射；
T為從地面到傳感器的上行輻射。
求地表反射率，需要對上式進行變形：（下面這兩個公式要表達的意思一樣）

進一步理解
對遙感影像進行大氣糾正，由輻射亮度L* 反推出地表反射率ρ一般分兩步：
第一步是獲取相應的大氣參數即La*、Fd、T、S。
（Fd和T一直是乘積的形式組合在一起，因此可以視為一個參數，記為F）；
第二步是根據上述經驗公式反推出地表反射率ρ。
注意：
第一步中，確定氣溶膠光學厚度值后，就可以確定這三個大氣參數了（La*、F、S）。如果直接通過求解輻射傳輸方程來獲取這幾個值非常困難，因為需要對一個沒有解析解的方程進行微積分運算 。在實際計算中 ，一般采取單點迭代算法或高斯-塞德兒算法 ，但這種計算非常耗時，而且不適合在大范圍的研究(如遙感影像的大氣糾正)中應用 ；另外一個方法是簡化輻射傳輸方程求近似解 ，如二流近似算法(two-stream)和四流近似算法(four-stream)，求近似解的方法一般效率較高，但精度有限；目前比較有效的方法被稱為查找表法、在進行大氣糾正之前利用輻射傳輸方程如6S模型或 Modtran模型等建立好一套查找表，在對影像進行大氣糾正過程中，調用這些表進行插值運算求得參數 La * 、F、S的值。 具體的算法流程可以參考：趙春江等, 基于6S模型的遙感影像逐像元大氣糾正算法. 光學技術, 2007. 33(1): 第11-15頁.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的辐射校正：像元DN值—辐照度—表观反射率—地表反射率的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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