復雜地形下典型地物目標熱遙感成像仿真研究.pdf

1、遙感圖像仿真以其成本低的優(yōu)勢廣泛應用于軍事偵察、衛(wèi)星預警、場景仿真、紅外導引頭設計、空間探測器成像性能評價及遙感任務演練等軍事工業(yè)領域。
　　本文在分析熱遙感成像物理過程的基礎上,針對成像仿真的關鍵環(huán)節(jié)進行了數(shù)值研究,主要的研究工作如下:1、本文針對典型地物(裸露地表、植被)分類建立了地表溫度的物理模型,考慮了太陽運行軌跡、氣象參數(shù)變化以及大氣對太陽能量衰減等作用,根據(jù)能量守恒數(shù)值模擬了地表溫度,為復雜地形場景溫度場計算奠定基礎。

2、2、本文采用菱形—方形網(wǎng)(Diamond-Square)分形方法,隨機生成了數(shù)字高程(DEM)數(shù)據(jù),構建了三維地表模型;利用遙感影像分割獲得地表類型映射于復雜地形,生成了三維自然地表場景。3、考慮三維地形的相互遮擋效應,建立了復雜地表接收太陽入射輻射能的理論模型,應用蒙特卡羅(Monte-Carlo)方法進行了溫度場數(shù)值模擬,提出了相關長度模式在保證精度同時提高計算效率,獲得了包括典型地物目標(公路、農(nóng)作物、草地、裸露土壤等)的三維復雜

3、地物場景溫度場。4、根據(jù)自然場景內(nèi)典型地物目標的光譜輻射特性,考慮地形因素、大氣衰減及模糊、雜散光等因素,建立了地物場景熱遙感成像輻射傳輸模型。
　　針對法國SPOT-4衛(wèi)星的綠色通道(0.50?0.59μm)和近紅外通道(0.78?0.89μm)應用輻射傳輸模型結合大氣傳輸計算軟件LOWTRAN7進行了地物場景熱遙感成像仿真。通過數(shù)值模擬,本文研究了地表傳熱過程、地物輻射傳輸過程、大氣傳輸過程、熱成像過程等遙感仿真中的關鍵問題,