遥感影像预处理流程及基本概念介绍（辐射校正、辐射定标、大气校正、正射校正等）

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0. 前言

上课需要，在此特对辐射校正、辐射定标、大气校正、正射校正的概念及流程进行梳理。
感谢好友西红柿炒豆腐的指导和博文。

1. 正文

1. 辐射校正

辐射校正，包含辐射定标和大气校正。

1. 辐射校正（radiometric correction)：

• 定义1： 一切与辐射相关的误差的校正。
• 定义2： 消除图像数据中依附在辐射亮度里的各种失真（噪声）的过程
• 目的： 消除干扰，得到真实反射率的数据

2. 处理流程及概念

2.1 流程

2.2 基本概念

1. 概念

• DN值（digital number）: 遥感影像像元亮度值，记录地物灰度值。
• 地表反射率：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。
• 表观反射率：大气层顶的反射率，辐射定标的结果之一。（大气表观反射率，简称表观反射率，又称视反射率。）
• 辐射亮度值(辐射率）：卫星上接受的辐射亮度，代表某一个面积辐射能量综合，辐射定标的结果之一。

2. DN值与辐射亮度值的转换^[1]
   

2.3 流程细分

2.3.1 辐射定标

• 定义1：将记录的原始DN值转换为表观反射率。
• 定义2：将图像的亮度灰度值转换为绝对辐射亮度。
• 目的：消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值。
• 方法：实验室定标、机上/星上定标、场地定标
• 辐射亮度和表观反射率转换：
  

2.3.2 大气校正

• 定义1：将辐射亮度或者表面反射率转换为地表实际反射率
• 定义2：大气校正是消除这些由大气影响造成的辐射误差，反应地物真实的地表反射率的过程。
• 目的：消除大气散射、吸收、反射引起的误差。
• 方法：统计型，物理型。

2.3.3 几何校正

• 定义1：纠正系统和非系统因素引起的几何畸变
• 定义2：利用GCP（地面控制点）纠正各种因素引起的几何变形，对影像进行地理坐标定位，获得真实坐标信息。包括：空间像元位置的变换和变换后像元亮度值的计算。

2.3.4 正射纠正

• 定义1：消除地形的影响或相机方位引起的变形等，生成平面正射影像的处理过程。
• 定义2：正射校正除了进行常规的几何校正外，还要根据DEM来纠正影像因地形起伏而产生的畸变，会给图像加上高程信息。

参考文献

[1] https://blog.csdn.net/Chaolei3/article/details/81037309
[2] http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102y7g4.html
[3] https://blog.csdn.net/weixin_30856965/article/details/96349920?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task
[4] https://blog.csdn.net/qq_36213352/article/details/88067701?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task
[5] https://blog.csdn.net/hmei007/article/details/8141201?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task
[6] https://blog.csdn.net/weixin_44839513/article/details/103057445
[7] https://blog.csdn.net/qq_41718357/article/details/83545582?depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task&utm_source=distribute.pc_relevant.none-task