УДК 528.714

Атмосферная коррекция гиперспектральных данных авиакосмического дистанционного зондирования агросистем

 

А. А. Николенко

Московский физико-технический институт

 

Статья получена 23 июня 2015 г.

 

Аннотация. В статье рассматривается один из подходов к атмосферной коррекции гиперспектральных данных авиакосмического дистанционного зондирования агросистем, который основан на комплексном использовании дополнительных данных, получаемых с различных приборов при проведении полевых измерений. В качестве дополнительных данных рассматриваются результаты измерений, проводимых спектрорадиометрами, солнечными фотометрами и т.д. Отмечается целесообразность использования данных сети AERONET. Кроме того при решении целевых задач полезным является наличие информации о навигационной привязке гиперспектральных изображений, а также доступ к снимкам, получаемым с помощью другой видеоаппаратуры. Предложенный в статье подход отработан на примере атмосферной коррекции гиперспектральных изображений территории полигона Почвенного института им. В.В. Докучаева в Тульской области. В ходе экспериментальных работ использовался авиационный гиперспектрометр производства ЗАО "НПО "Лептон" г.Зеленоград. В качестве исходной информации для совместной обработки были выбраны данные наземного спектрометрирования спектрорадиометром ASD FieldSpec(R)3 и данные солнечного фотометра MICROTOPS(R)II. Выявлено, что для проведения атмосферной коррекции наиболее полезны данные солнечного фотометра, из которых выделяются такие ключевые параметры атмосферы, как метеорологическая дальность видимости и влагосодержание. Показано, что наилучшие результаты достигнуты в полосах поглощения воды и в синей области спектра.

Ключевые слова: гиперспектрометр, спектрорадиометр, солнечный фотометр, сеть AERONET, атмосферная коррекция, тематическая обработка гиерспектральных изображений агросистем.

Abstract. This article presents one approach to atmospheric correction of hyperspectral aerospace remote sensing data, which is based on the integrated use of additional data obtained with different instruments for field measurements. The results of measuring performed by the spectroradiometer, sun photometer, etc. are considered as additional data. It is advisable to use the data of the AERONET radiometer network. Additionally, the availability of information about the navigational reference of hyperspectral images, as well as access to images obtained using different video equipment is especially very useful when addressing targets. The approach, offered in the article, is tested on the example of the atmospheric correction of hyperspectral images of the landfill site of Dokuchaev Soil Science Institute in the Tula region. Aviation hyperspectrometer produced by JSC "NPO "Lepton" was used during the experimental work. Ground-based measurements obtained by spectroradiometer ASD FieldSpec(R)3 and by sun photometer MICROTOPS(R)II were selected as a source of information for aggregation. It is revealed that measurements of the sun photometer are mostly useful for the atmospheric correction. Such principal atmospheric parameters as meteorological visibility range and precipitable water vapour are obtained from these measurements. It is shown that the best results were achieved in the absorption bands of water and in the blue region of the spectrum.

Keywords: hyperspectrometer, spectroradiometer, sun photometer, network AERONET, atmospheric correction, thematic hyperspectral image processing, agricultural systems.