NPP/VIIRS多时相夜光遥感影像校正方法

2019-08-07李明峰蔡炜珩

测绘通报 2019年7期

关键词：研究

李明峰，蔡炜珩

(南京工业大学测绘科学与技术学院，江苏南京 211816)

夜光遥感被公认为大范围同步监测社会经济活动的良好数据来源，已在人口估算、经济估计、城市化监测、环境与能源消费研究等领域得到广泛应用[1-8]。与美国国防气象卫星(defense meteorological satellite program，DMSP)搭载的业务型线性扫描传感器(operational linescan system，OLS)获取的数据相比，美国国家极地轨道合作卫星(national polar-orbiting partnership，NPP)搭载的可见光红外成像辐射仪(visible infrared imaging radiometer suite，VIIRS)获取的日夜波段(day and night band，DNB)继承并优化了前者的微光探测能力，消除了像元饱和，减少了溢出现象[9]。由于该传感器对夜间微光的优质探测灵敏度，影像易受噪声干扰，影响了应用的准确性。目前，针对NPP/VIIRS影像校正的研究尚不多见，大多停留在掩膜去噪[10]、固定阈值分割[11]等操作。利用DMSP/OLS掩膜剔除VIIRS噪声的方法仅适用于2012和2013年，且随着影像更新，掩膜去噪的弊端越来越明显；固定阈值分割法主观性强且通用性差，分割效果不稳定。此外，国内外针对NPP/VIIRS的校正和研究侧重于宏观尺度的年际数据，影像月度发布的优势很少体现。

本文在研究NPP/VIIRS月度影像辐射特征的基础上，提出多时相夜光遥感影像校正方法。该方法基于无光源区域样本剔除背景噪声，使用峰值特征化放大辐射差异，通过卷积阈值分离异常像元与稳定像元；对于卷积阈值边界附近的像元，按最大熵阈值和八邻域中值滤波重分类，实现对异常像元的动态剔除。