(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210456007.9 (22)申请日 2022.04.24 (71)申请人 中国科学院空天信息创新研究院 地址 100190 北京市海淀区北四环西路19 号 (72)发明人 张方方　李俊生　王胜蕾　卜博　 田彬　张兵　 (74)专利代理 机构 北京金信知识产权代理有限 公司 11225 专利代理师 贾然 (51)Int.Cl. G06T 5/00(2006.01) G06T 7/70(2017.01) G06T 3/40(2006.01) G06V 10/74(2022.01)G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种水体大气校正方法和系统 (57)摘要 本发明提出一种水体大气校正方法和系统。 其中， 方法包括： 根据时间和位置属性在光谱库 中查找并获取均匀不变地物控制点及其相应的 遥感反射率， 基于此建立待 校正图像原始像元值 或大气层顶辐亮度(或反射率值)和均匀不变地 物控制点遥感反射率之间的统计关系， 拟合并生 成相对大气校正模型， 实现无短波红外波段情况 下的基于光谱库和图像自身的水体大气校正。 本 发明针对无短波红外波 段的遥感影像， 实现了内 陆二类水体的精确大气校正， 解决国产陆地卫星 水体大气校正的技术瓶颈问题。 且利用均匀不变 地物光谱库代 替了图像， 摆脱了相对 大气校正算 法对图像的依赖， 提高了相对大气校正的效率。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114841879 A 2022.08.02 CN 114841879 A 1.一种水体大气校正方法， 其特征在于， 基于均匀不变地物控制点光谱库的水体大气 校正方法， 所述方法包括： 步骤S1、 读取待水体大气校正的遥感影 像； 步骤S2、 计算所述遥感影像某波段内的N ×N像元的变化率， 提取变化率小于预设值的 像元为均匀地物， 得到均匀地物掩膜； 步骤S3、 获取所述遥感影像的成像时间， 计算所述遥感影像的位置， 根据 所述成像时间 和位置去均匀不变地物控制点 光谱库中查找均匀不变地物控制点； 步骤S4、 将所述均匀不变地物控制点和所述均匀地物掩膜进行叠加匹配， 得到遥感影 像上的均匀不变地物控制点及其相应的波段光谱值， 并对所述 光谱值进行插值； 步骤S5、 建立所述遥感影像上的均匀不变地物控制点的像元值与插值得到的所述波段 光谱值之间的线性关系， 得到大气校正模型； 步骤S6、 根据所述大气校正模型对所述待水体大气校正的遥感影像进行大气校正， 得 到遥感反射 率值。 2.根据权利要求1所述的一种水体大气校正方法， 其特征在于， 在所述步骤S6之后， 所 述方法还 包括： 步骤S7、 建立待校正遥感影像每个波段与Sentinel ‑2 MSI对应波段之间 的系统定标模 型， 对所述遥感反射率做进一步系统偏差校正， 得到最 终的遥感反射率值， 完成水体大气校 正。 3.根据权利要求1所述的一种水体大气校正方法， 其特征在于， 在所述步骤S1中之前， 所述方法还 包括： 对于未按Sentinel ‑2 MSI剖分格 网做数据剖分的遥感影像， 对待待水体大气校正的遥 感影像进行精确几何校正。 4.根据权利要求1所述的一种水体大气校正方法， 其特征在于， 在所述步骤S3中， 获取 所述遥感影像的成像时间， 计算所述遥感影像的位置， 根据所述成像时间和 位置去均匀 不 变地物控制点 光谱库中查找均匀不变地物控制点的具体方法包括： 对于未按Sentinel ‑2 MSI剖分格 网做数据剖分的遥感影像， 获取所述遥感影像的成像 时间， 计算所述遥感影像的经纬度范围， 根据所述成像时间和经纬度范围去均匀 不变地物 控制点光谱库中查找均匀不变地物控制点。 5.根据权利要求1所述的一种水体大气校正方法， 其特征在于， 在所述步骤S3中， 获取 所述遥感影像的成像时间， 计算所述遥感影像的位置， 根据所述成像时间和 位置去均匀 不 变地物控制点 光谱库中查找均匀不变地物控制点的具体方法还 包括： 对于按Sentinel ‑2 MSI剖分格 网做数据剖分的遥感影像， 获取所述遥感影像的成像时 间和剖分格网分块号、 行号及列号， 根据所述 成像时间和剖分格网分块号、 行号及列号去均 匀不变地物控制点 光谱库中查找均匀不变地物控制点。 6.根据权利要求1所述的一种水体大气校正方法， 其特征在于， 在所述步骤S3中， 所述 均匀不变地物控制点光谱库的光谱属性提供了442nm， 492nm， 560nm， 665nm， 704nm， 740nm， 780nm， 83 3nm， 865nm和944nm十个波长的遥感反射 率数据； 所述均匀不变地物控制点光谱库的位置属性提供了均匀不变地物控制点的纬度、 经度 和Sentinel‑2 MSI数据全球剖分网格的分块 号及在分块内的行号和列号；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114841879 A 2所述均匀不变地物控制点光谱库的时间属性包括开始时间和结束时间， 表征开始时间 和结束时间之间的一段时间内的地物光谱反射 率是不变的。 7.根据权利要求6所述的一种水体大气校正方法， 其特征在于， 在所述步骤S4中， 对所 述光谱值进行插值的具体方法包括： 其中， Rrs‑(Bk)为待进行水体大气校正的遥感图像某波段的遥感反射率， 即插值得到的光谱 值； Rrs‑l(Bi)和Rrs‑l(Bj)分别为光谱库中两个波段的遥感反射 率； Bk为待进行水体大气校正的遥感图像的中心波长； Bi、 Bj分别为光谱库中相邻的两个中心波长， Bk的波长介于Bi和Bj之间， Bi的波长比Bj的 波长短。 8.一种用于水体大气校正系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 第一处理模块， 被 配置为， 读取待水体大气校正的遥感影 像； 第二处理模块， 被配置为， 计算所述遥感影像某波段内的N ×N像元的变化率， 提取变化 率小于预设值的像元为均匀地物， 得到均匀地物掩膜； 第三处理模块， 被配置为， 获取所述遥感影像的成像时间， 计算所述遥感影像的位置， 根据所述成像时间和位置去均匀不变地物控制点 光谱库中查找均匀不变地物控制点； 第四处理模块， 被配置为， 将所述均匀不变地物控制点和所述均匀地物掩膜进行叠加 匹配， 得到遥感影像上 的均匀不变地物控制点及其相 应的波段光谱值， 并对所述光谱值进 行插值； 第五处理模块， 被配置为， 建立所述遥感影像上的均匀不变地物控制点的像元值与插 值得到的所述波段光谱值之间的线性关系， 得到大气校正模型； 第六处理模块， 被配置为， 根据所述大气校正模型对所述待水体大气校正的遥感影像 进行大气校正， 得到 遥感反射 率值； 第七处理模块， 被配置为， 建立待校正遥感影像每个波段与Sentinel ‑2 MSI对应波段 之间的系统定标模型， 对所述遥感反射率做进一步系统偏差校正， 得到最终的遥感反射率 值， 完成水体大气校正。 9.一种电子设备， 其特征在于， 所述电子设备包括存储器和处理器， 所述存储器存储有 计算机程序， 所述处理器执行所述计算机程序时， 实现权利要求1至7中任一项所述的一种 水体大气校正方法中的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质上存储有计算机 程序， 所述计算机程序被处理器执行时， 实现权利要求1至7中任一项所述的一种 水体大气 校正方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114841879 A 3