6.2.3 中巴资源卫星数据
中巴卫星遥感数据用途广泛，可用于土地利用、水资源调查、农作物估产、探矿、地质测绘、城市规划、环境保护、海岸带探测等地球资源与环境调查各个方面，但是，IRMSS热红外B9波段的空间分辨率比较低，数据的质量不是很稳定，对于大面积地表热异常的探测而言，其利用效果还有待进一步验证和提高。
6.3 图像预处理
6.3.1 几何纠正
利用已有的地形图（1/5万）或地面控制点对所获取的遥感影像进行地理坐标的校正。采用高斯-克吕格投影；校正控制点可在1/5万地形图中均匀选取或野外实测，每个图幅（1/5万）应不少于9个点；选定控制点后利用多项式拟合法进行图像几何校正；校正后的影像与地面控制点间的拟合精度应控制在2个像元以内。
6.3.2 辐射校正
辐射校正包括辐射定标、大气校正等。由于大气校正所需参数难以获得，故本工作不再对大气校正的相关内容作硬性规定，仅在亮温计算的基础上通过经验公式进行地表温度的计算。
遥感传感器在成像过程中，将获取的辐射强度以一定法则换成DN值（灰度值），并进行数字化输出。因此，对于所获取的影像应进行辐射定标，获得辐射值。
对于美国陆地卫星Landsat数据，校正过程如下： ① DN值转换为辐射强度L???
Landsat 5 TM数据：L????Lmin????Lmax????Lmin????式中，L???——遥感器所接受的辐射强度； Qmax——最大DN值，即Qmax?255；
Qmin——最小DN值，对LPGS（EOS Data Gateway）公司产品取1，对NLAPS（EarthExlorer）公司的产品取0；
Lmax(?)、Lmin(?)——遥感器所接受到的最大和最小辐射强度，即相当于QDN=255和
??QDN QmaxQDN=0时的最大和最小辐射强度；
QDN——Landsat数据的像元灰度值。
上式可简化为：
7
L(?)?Gain?Qn?Bias
Lmax(?)?Lmin(?)式中，Gain?——增益值；
255 Bais?Lmin(?)——偏值。
Landsat 5 TM数据的Lmax(?)、Lmin(?)值见下表6-1。
表6-1 Landsat 5 TM数据的Lmax(?)、Lmin(?)值
波段
1984-3-1至2003-5-4
2003-5-5以后
Lmin(?)
1 2 3 4 5 7
-5.2 -2.84 -1.17 -1.51 -0.37 -0.15
Lmax(?)
152.10 296.81 204.30 206.20 27.19 14.38
Lmin(?)
-1.52 -2.84 -1.17 -1.51 -0.37 -0.15
Lmax(?)
193.0 365.0 264.0 221.0 30.2 16.5
对于Landsat 7 ETM数据，公式（1）修正为：
+
QDN?Qmin
Qmax?Qmin+
Landsat 7 ETM数据的Lmax(?)、Lmin(?)值见下表6-2。 L????Lmin?????Lmax????Lmin?????表6-2 Landsat 7 ETM数据的Lmax(?)、Lmin(?)值
+
2000-7-1之前
波段
低增益参数
高增益参数
2000-7-1之后
低增益参数
高增益参数
Lmin(?)
1 2 3 4
-6.2 -6.0 -4.5 -4.5
Lmax(?) Lmin(?)
297.5 303.4 235.5 235.0
-6.2 -6.0 -4.5 -4.5
Lmax(?) Lmin(?)
194.3 202.4 158.6 157.5
-6.2 -6.4 -5.0 -5.1
Lmax(?) Lmin(?)
293.7 300.9 234.4 241.1
-6.2 -6.4 -5.0 -5.1
Lmax(?)
191.6 196.5 152.9 157.4
8
2000-7-1之前
波段
低增益参数
高增益参数
2000-7-1之后
低增益参数
高增益参数
Lmin(?)
5 7
-1.0 -0.35
Lmax(?) Lmin(?)
47.70 16.60
-1.0 -0.35
Lmax(?) Lmin(?)
31.76 10.932
-1.0 -0.35
Lmax(?) Lmin(?)
47.57 16.54
-1.0 -0.35
Lmax(?)
31.06 10.80
*注：根据地表类型(非沙漠和冰面的陆地、沙漠、冰与雪、水体、海冰、火山等6大类型)和太阳高度角状况来确定采用高增益参数或是低增益参数。一般低增益的动态范围比高增益大1．5倍，因此当地表亮度较大时，用低增益参数；其它情况用高增益参数。在非沙漠和冰面的陆地地表类型中，ETM的1～3和5、7波段采用高增益参数，4波段在太阳高度角低于45°时也用高增益参数，反之则用低增益参数
② 辐射强度L???转换为大气顶层反射率???? 放射率根据下式计算：
+
?????ESUN????cos??z?L??????d2
式中，????——大气顶层放射率；?——圆周率，3.14159265…；?z——太阳天顶角；d——以日地平均距离为单位的日地距离；ESUN?——大气层顶的平均太阳光谱辐照度。
cos??z?可根据下式计算：
cos??z??sin???sin????cos???cos???cos???
式中，?——太阳赤纬（Solar declination）；?——地理纬度（Latitude）；?——太阳的时角（Hour angle）。
太阳赤纬?（Solar declination）计算公式：
??0.006918?0.399912cos(da)?0.070257sin(da)?0.006758cos(2?da)?0.000907sin(2?da)?0.002697cos(3?da)?0.00148sin(3?da)2?式中，da为太阳日角（Day angle）， da?(dn?1)?，dn为儒略日（Julian day）。
365太阳赤纬?（Solar declination）还可以通过以下较为简单的公式进行计算：
??23.45sin??360?(dn?284)? ?365?太阳的时角?（Hour angle）计算公式：
??15(LAT?12)?180
本地时间LAT（local solar time）通过公式LAT?UTC?4?Lc/60?Et/60计算，
UTC为全球标准时间，Lc为地理经度（longitude），Et（equation of time）通过下式
9
计算：
Et?0.000075?0.001868cos(da)?0.032077sin(da)?0.014615cos(2?da)?0.04089sin(2?da)日地距离d可以通过查表获得（表6-3），也可以通过下式计算： ?2????dn?93.5??d?1?0.01672?sin??
365??表6-3 随时间变化的日地距离（单位：天文单位）
儒略日 1 15 32 46 60
距离 0.9832 0.9836 0.9853 0.9878 0.9909
儒略日 74 91 106 121 135
距离 0.9945 0.9993 1.0033 1.0076 1.0109
儒略日 152 166 182 196 213
距离 1.0140 1.0158 1.0167 1.0165 1.0149
儒略日 227 242 258 274 288
距离 1.0128 1.0092 1.0057 1.0011 0.9972
儒略日 305 319 335 349 365
距离 0.9925 0.9892 0.9860 0.9843 0.9833
*注：１天文单位＝149600000公里。
大气层顶的平均太阳光谱辐照度（ESUN?）可根据表6-4查的。
表6-4 Landsat 7和Landsat 5的大气层顶平均太阳光谱辐照度
波段 Landsat 7 Landsat 5
6.3.3 地表特征参数反演
地表特征参数主要包括归一化植被指数（NDVI）、植被覆盖指数（FVC）等，用于影像的后期综合分析。
（1）归一化植被指数（NDVI）
NDVI是表征区域植被覆盖的重要指标，根据遥感影像的近红外波段与红外波段求得：
1 1969.00 1957.00
2 1840.00 1826.00
3 1551.00 1554.00
4 1044.00 1036.00
5 225.70 215.00
7 82.07 80.67
NDVI??nir??red
?nir??red
式中，?nir为近红外波段反射率，?red为红外波段反射率。
（2）植被覆盖指数（FVC）
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