Алгоритм коррекции влияния поглощения света в атмосферных газах на гиперспектральные данные дистанционного зондирования
Автор: Николаева Ольга Васильевна
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Численные методы и анализ данных
Статья в выпуске: 2 т.42, 2018 года.
Бесплатный доступ
Предложен экономичный алгоритм коррекции влияния поглощения света в атмосферных газах на коэффициент яркости солнечного света, отраженного системой атмосфера - земная поверхность. Алгоритм не требует предварительного задания оптических параметров аэрозоля, предположений о подстилающей поверхности и общем содержании газов. В алгоритме коррекция выполняется домножением коэффициента яркости на корректирующий множитель, полученный из анализа спектральной зависимости коэффициента яркости; алгоритм применим только к гиперспектральным данным. Приведены результаты тестирования алгоритма на модельных задачах.
Атмосферная коррекция, коэффициент яркости, влияние газового поглощения
Короткий адрес: https://sciup.org/140228734
IDR: 140228734 | DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-2-328-337
Algorithm for eliminating gas absorption effects on hypertispectral remote sensing data
An efficient algorithm for the elimination of gas absorption effects on the reflectance of sunlight in an atmosphere-ground system is proposed. The algorithm does not require aerosol, surface and gas concentration information. The corrected reflectance is obtained via the correction factor, which is found via analysis of the spectral dependence of reflectance. The algorithm is applicable only to hyperspectral data. Results of testing on model problems are presented.
Список литературы Алгоритм коррекции влияния поглощения света в атмосферных газах на гиперспектральные данные дистанционного зондирования
- Тарасенков, М.В. Комплекс программ восстановления отражательных свойств земной поверхности в видимом и УФ-диапазонах/М.В. Тарасенков, В.В. Белов//Оптика атмосферы и океана. -2014. -Т. 27, № 7. -С. 622-627.
- Shanmugam, P. CAAS: an atmospheric correction algorithm for the remote sensing of complex water/P. Shanmugam//Annales Geophysicae. -2012. -Vol. 30, Issue 1. -P. 203-220. - DOI: 10.5194/angeo-30-203-2012
- Gao, B.C. Atmospheric correction algorithms for hyperspectral remote sensing data of land and ocean/B.G. Gao, M.J. Montes, C.O. Davis, A.F.H. Goetz//Remote Sensing of Environment. -2009. -Vol. 113, Suppl. 1. -P. S17-S24. - DOI: 10.1016/j.rse.2007.12.015
- Minu, S. Atmospheric correction algorithms for hyperspectral imageries: A review/S. Minu, A. Shetty//International Research Journal of Earth Sciences. -2015. -Vol. 3, Issue 5. -P. 14-18.
- Lenot, X. SIERRA: A new approach to atmospheric and topographic corrections for hyperspectral imagery/X. Lenot, V. Achard, L. Poutier//Remote Sensing of Environment. -2009. -Vol. 113, Issue 8. -P. 1664-1677. - DOI: 10.1016/j.rse.2009.03.016
- Hadjit, H. Atmospheric correction of Earth-observation remote sensing images by Monte Carlo method/H. Hadjit, A. Oukebdane, A.H. Belbachir//Journal of Earth System Sciences. -2013. -Vol. 122, №. 5. -P. 1219-1235. - DOI: 10.1007/s12040-013-0337-4
- Катковский, Л.В. Параметризация уходящего излучения для быстрой атмосферной коррекции гиперспектральных изображений/Л.В. Катковский//Оптика атмосферы и океана. -2016. -Т. 29, № 9. -С. 778-784. - DOI: 10.15372/AOO20160909
- Griffin, M.K. Compensation of Hyperspectral Data for Atmospheric Effects/M.K. Griffin, H.K. Burke//Lincoln Laboratory Journal. -2003. -Vol. 14, No 1. -P. 29-54.
- Thompson, D.R. Atmospheric correction for global mapping spectroscopy: ATREM advances for the HyspIRI preparatory campaign/D.R. Thompson, B.C Gao, R.O. Green, D.A. Roberts, P.E. Dennison, S.R. Lundeen//Remote Sensing of Environment. -2015. -Vol. 167. -P. 64-77. - DOI: 10.1016/j.rse.2015.02.010
- Qu, Z. The high accuracy atmospheric correction for hyperspectral data (HATCH) model/Z. Qu, B. Kindel, A.F.H. Goetz//IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing. -2003. -Vol. 41, Issue 6. -P. 1223-1231. - DOI: 10.1109/TGRS.2003.813125
- Marion, R. Atmospheric correction of hyperspectral data over dark surfaces via simulated annealing/R. Marion, R. Michel, Ch. Faye//Proceedings of SPIE. -2005. -Vol. 5979. -59791T. - DOI: 10.1117/12.622685
- Деркачева, А.А. Эффективность атмосферных коррекций гиперспектральных снимков Hyperion в регионах с развитым растительным покровом/А.А. Деркачева, О.В. Тутубалина//Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. -2014. -Т. 11, № 4. -С. 360-368.
- Денисова, А.Ю. Анализ линейной спектральной смеси, инвариантный к атмосферным искажениям гиперспектральных изображений/А.Ю. Денисова, Ю.Н. Журавель, В.В. Мясников//Компьютерная оптика. -2016. -Т. 40, № 3. -С. 380-387. - DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-3-380-387
- Буканова, Т.В. Разработка региональных алгоритмов коррекции данных спутниковых сканеров цвета для вод юго-восточной Балтики/Т.В. Буканова, С.В. Вазюля, О.В. Копелевич, В.И. Буренков, С.В. Шеберстов, С.В. Александров//Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. -2012. -Т. 9, № 4. -С. 70-79.
- ГОСТ Р 52870-2007. Средства отображения информации коллективного пользования. Требования к визуальному отображению информации и способы измерения. -Введ. 2009-01-01. -М.: Стандартинформ, 2008. -27 с.
- Rozanov, V.V. Differential optical absorption spectroscopy (DOAS) and air mass factor concept for a multiply scattering vertically inhomogeneous medium: theoretical consideration/V.V. Rozanov, A.V. Rozanov//Atmospheric Measurement Techniques. -2010. -Vol. 3. -P. 751-780. - DOI: 10.5194/amt-3-751-2010
- Sayer, A.M. A pure marine aerosol model, for use in remote sensing applications/A.M. Sayer, A. Smirnov, N.C. Hsu, B.N. Holben//Journal of Geophysical Research. -2012. -Vol. 117. -D05213. - DOI: 10.1029/2011JD016689
- ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Параметры. -Взамен ГОСТ 4401-73; введ. 1982-07-01. -М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. -180 с.
- Герцев, М.Н. Восстановление сечений молекулярного поглощения излучения из базы данных HITRAN/М.Н. Герцев//Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. -2016. -№ 19. -22 с. - DOI: 10.20948/prepr-2016-19
- Баула, Г.Г. Формирование базы данных гиперспектральных оптических характеристик сельскохозяйственных культур в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра/Г.Г. Баула, М.Н. Брычихин, М.И. Истомина, А.Ю. Кротков, Е.Ю. Сжёнов, А.А. Ризванов, В.Н. Третьяков//Космонавтика и ракетостроение. -2013. -№ 4(73). -С. 178-184.
- Ризванов, А.А. Гиперспектральные наблюдения системы атмосфера -земля в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра с борта международной космической станции/А.А. Ризванов//Космонавтика и ракетостроение. -2015. -№ 6(85). -С. 39-44
- Гермогенова, Т.А. Локальные свойства решений уравнения переноса/Т.А. Гермогенова. -М.: Наука, 1986. -272 с.
