大气校正的原理

大气校正的基本原理

大气校正（Atmospheric Correction）是遥感图像预处理中的一项关键技术，用于

去除大气散射对图像的影响，从而更准确地提取出地物信息。

1. 大气散射的影响

在遥感图像中，由于大气分子和气溶胶的存在，光线在传输过程中会发生散射现象，

导致图像的亮度、色彩和对比度发生变化。这些散射光主要包括大气散射光、地表

反射光和太阳辐射等组成。

大气散射光主要由于大气中的气体和气溶胶对入射光的散射而产生，它会产生一部

分散射辐射，从而模糊了地物的特征和细节。

2. 大气校正的目的

大气校正的目的是通过去除大气散射对图像的影响，使得图像中地物的反射率能够

更准确地反映地物的特征。通过大气校正，可以得到真实的地表反射谱，进而实现

遥感图像的定量应用。

3. 大气校正的基本原理

大气校正的基本原理是将图像中的每个像素的辐射值转换为地物的反射率。这一过

程需要考虑到光线在入射过程中的吸收、散射、透射等因素。

大气校正的基本原理可以分为以下几个步骤：

（4）大气校正结果的验证

大气校正的最后一步是验证校正结果的准确性。通常使用地面实测数据和已知的地

物反射率进行对比来验证大气校正的效果。

4. 大气校正的方法

根据遥感图像的特点和大气校正的要求，大气校正方法可以分为物理模型法和经验

模型法两种。

（1）物理模型法

物理模型法是基于大气散射的物理原理，通过解决辐射传输方程来实现大气校正。

该方法需要获取大气和地表的参数，进行复杂的计算，以得到每个像素的反射率。

常用的方法有大气气溶胶模型法、大气输运模型法等。

（2）经验模型法

经验模型法是建立在大量的实验和现场观测数据基础上的经验总结，通过对已知地

物的反射率进行拟合，从而推算出其他地物的反射率。经验模型法不需要获取大气

和地表的详细参数，而是通过直接建立从辐射强度到反射率的函数关系，从而简化

计算。常用的方法有偏最小二乘法（PLS），以及Histogram Matching等。

5. 大气校正的应用