7、遥感图像的几何畸变与校正

遥感图像的几何畸变与校正

1. 辐射校正与缩放反射率计算

在遥感数据处理中，辐射校正至关重要。通过公式 (z_{i,n} = \frac{x_{i,n}}{G_n(x_{i,n})G_i(x_{i,n})})（式 2.10） 进行计算，将式 2.9 代入后得到 (z_{i,n} = \frac{R_{i,n}}{G_n(I_n)G_i(S_i)G_n(R_{i,n})G_i(R_{i,n})})（式 2.11）。这里 (G_n(I_n)) 与像素无关，在式 2.11 中为常数；(G_i(S_i)) 与波段无关，同样是常数。所以，基于测量辐射定义的 (z_{i,n}) 是一个涉及地表反射率的表达式，与测量辐射的形式相同，且不受光照条件和地形影响。若使用式 2.10，其结果可视为缩放反射率。

对式 2.10 取对数可得：
(\log z_{i,n} = \log x_{i,n} - \log G_n(x_{i,n}) - \log G_i(x_{i,n}))
即 (\log z_{i,n} = \log x_{i,n} - \frac{1}{N}\sum_{n = 1}^{N} \log x_{i,n} - \frac{1}{K}\sum_{i = 1}^{K} \log x_{i,n})

这就是对数残差法使用的表达式，它产生的结果是与缩放反射率等价的表达式的对数，因此不受地形和光照影响。

2. 几何畸变的来源

图像中的几何畸变来源众多，其影响可能十分严重。不同平台（如飞机、无人机和卫星）面临的几何畸变问题有所不同，主要与以下因素有关：
- 图像采集期间地球的自转
- 平台高度、姿态和速度的变化