Информационно-алгоритмические основы атмосферной коррекции спутниковых изображений

В различных источниках информации можно найти обширные данные по вопросам атмосферной коррекции спутниковых изображений подстилающей поверхности и результатам её проведения на практике. Для распространенных коммерческих программ ERDAS и ENVI разработаны блоки атмосферной коррекции спутниковых измерений. Несмотря на это, в ряде случаев атмосферная коррекция не производится вообще, либо используются её упрощенные схемы, которые не всегда обеспечивают требуемую точность коррекции. Таким образом, построение эффективных программных блоков атмосферной коррекции, комплексно учитывающих с требуемой точностью все искажающие факторы, является актуальной задачей.
В качестве основы программного обеспечения (ПО) атмосферной коррекции спутниковых изображений подстилающей поверхности может быть использован один из пакетов программ, хорошо зарекомендовавших себя в решении задач моделирования переноса оптического излучения через атмосферу (например, LOWTRAN, MODTRAN, 6S и т.п.). Для первой версии блока атмосферной коррекции, разработка которого ведется в ИОА СО РАН (см. напр. [1]), был выбрана программа LOWTRAN-7, которую в дальнейших версиях должна заменить программа MODTRAN. Первое назначение ПО – это проведение модельных расчетов, имитирующих спутниковые измерения различными типами спутниковых и самолетных сенсоров. Второе – осуществление атмосферной коррекции спутниковых изображений подстилающей поверхности с учетом ключевых искажающих факторов на основе априорных данных об оптико-метеорологическом состоянии атмосферы и геометрии наблюдений. Программное обеспечение функционирует в операционных системах WINDOWS 98/2000/XP. Интерфейс ПО написан на языке C.
В качестве априорной информации для работы ПО можно использовать:
1) спутниковые метеорологические данные (MODIS или NOAA/ATOVS);
2) данные радиозондирования и данные приземных измерений значений температуры и влажности атмосферы;
3) спутниковые данные оперативной оценки оптических характеристик аэрозоля и данные оптических моделей атмосферного аэрозоля;
4) спектральные оптические характеристики подстилающей поверхности;
5) характеристики рельефа.
В работе дано краткое описание общей схема работы ПО, приводятся оценки пространственно-временной изменчивости искажающих факторов атмосферы, рассмотрены тестовые примеры атмосферной коррекции спутниковых изображений.
Работа поддержана Госконтрактом 02.438.11.7008.