Тестирование инженерной методики атмосферной коррекции спектров и изображений на данных съемки Фотоспектральной системы с борта МКС

Фотоспектральная Система (ФСС) созданная в НИИПФП им. А.Н. Севченко БГУ по заказу РКК «Энергия» [1], работающая на борту Международной Космической Станции в рамках космического эксперимента «Ураган», осуществляет измерения спектров высокого разрешения подстилающих поверхностей в видимом и ближнем ИК диапазонах длин волн и цветных изображений высокого пространственного разрешения.
При обработке данных, полученных с помощью Фотоспектральной Системы для устранения влияния атмосферы в регистрируемых спектрах и изображениях используется модель безоблачной атмосферы, оптико-физические параметры которой существенны с точки зрения теории переноса излучения, аналитическое представление спектра уходящего излучения на верхней границе атмосферы. Производится решение обратной задачи по нахождению параметров модели и непосредственно атмосферная коррекция изображений на основе построенной модели[2].
Изначально, при нахождении оптических параметров атмосферы (на первом этапе атмосферной коррекции) для альбедо подстилающей поверхности использовалась линейная аппроксимация в зависимости от длины волны. Для некоторых типов подстилающих поверхностей такой аппроксимации может быть достаточно, однако для получения хороших результатов следует учитывать особенности альбедо различных типов поверхностей. Также следует учитывать, что при регистрации спектра в пределах поля зрения щели спектрометра может находится несколько различных типов подстилающих поверхностей.
В работе представлены результаты обработки спектров и изображений полученных с помощью Фотоспектральной Системы с использованием экспериментальных кривых альбедо различных подстилающих поверхностей, а также аппроксимаций нелинейной функцией. Также для учета особенностей альбедо различных подстилающих поверхностей в пределах щели спектрометра использовались методы классификации пикселей изображения. Как результат каждому классу были сопоставлены свои кривые альбедо, которые позволили более точнее представить характеристики подстилающей поверхности при атмосферной коррекции и последующей обработке спектров и изображений.

1. Результаты испытаний Фотоспектральной Системы на МКС / Б. И. Беляев, М. Ю. Беляев, Л. В. Десинов, Л. В. Катковский, Ю. А. Крот, Э. Э. Сармин // Исследование Земли из космоса, 2014, No 6, с. 1–13
2. Обработка спектров и изображений с Фотоспектральной Системы в космическом эксперименте «Ураган» на МКС / Б. И. Беляев, М. Ю. Беляев, Л. В. Десинов, Л. В. Катковский, Э. Э. Сармин // Исследование Земли из космоса, 2014, No 6, с. 1–12