高分六号卫星数据在出厂前,会经历一系列精密的系统几何校正流程。这一步骤主要依赖于卫星的轨道参数、姿态数据以及传感器的几何模型,对影像进行初步校正,旨在削弱由卫星轨道、姿态等因素引发的几何变形,为后续应用奠定坚实基础。
在此基础上,为了进一步提升影像的几何精度,通常采用多项式几何校正方法。这一技术需要选取地面控制点(GCP),这些点的影像坐标与实际地理坐标均已知。GCP的获取方式多样,包括实地测量、高精度地图比对或利用其他已校正影像。GCP在影像上均匀分布,数量依据影像大小和复杂度而定,通常需几十至上百个点。通过选定合适的多项式模型,如二次或三次多项式,建立影像坐标与地理坐标的数学关系,并采用最小二乘法等方法求解多项式系数,最终实现影像的几何校正,有效消除地形起伏、地球曲率等因素导致的非线性变形。
基于数字高程模型(DEM)的校正技术,为影像几何精度的提升提供了又一重要途径。该技术充分利用高精度DEM数据,充分考虑地形起伏对影像的影响。通过计算每个像元的地形高度,对影像进行地形校正,有效消除地形引起的像点位移。具体而言,将影像的像点先投影到DEM所代表的地形表面上,再进一步投影到平面坐标系统中,从而实现更为精确的几何定位。这一技术在山区等复杂地形区域尤为有效,能显著提升校正精度。
在辐射校正方面,高分六号卫星数据同样表现出色。辐射定标是将传感器记录的数字量化值(DN)转换为具有物理意义的辐射亮度值或反射率值的关键步骤。通过实验室定标、场地定标或星上定标设备等方法,建立DN值与辐射亮度之间的定量关系。其中,场地定标常利用已知反射率的标准地物,在特定条件下进行观测,通过测量地物反射率和传感器接收到的辐射亮度,对影像进行辐射定标,从而提高影像的辐射精度。
大气校正则是消除大气对电磁波传播影响的重要步骤,包括大气散射和吸收等。常用的方法包括基于辐射传输模型的方法,如6S模型、MODTRAN模型等,通过输入大气参数、地表参数等,模拟大气对辐射的传输过程,进而对影像进行校正。同时,经验性的大气校正方法,如暗目标法,也被广泛应用。该方法假设影像中存在完全不反射辐射的暗目标,通过对暗目标的分析来估计大气参数,从而进行大气校正,使影像更真实地反映地物的反射特性。
最后,针对传感器不同波段或不同探测器之间响应差异导致的条带现象,条带校正技术显得尤为重要。通过统计分析相邻波段或探测器之间的辐射差异,建立校正模型,对条带进行去除或减弱。利用影像的统计特征,如均值、方差等,对条带进行检测和校正,使影像的辐射分布更加均匀,显著提升影像的质量和可判读性。