本发明涉及遥感影像处理，尤其涉及一种适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法。
背景技术：
1、山地面积约占全球陆地面积的24％，中国也是一个多山国家，山地面积约占中国陆地面积的66.7％，其中起伏度大于200m的山地占55.2％。山地是一个复杂的生态系统，拥有丰富的自然资源，具有维持生物多样性、调节区域气候和涵养水源等生态功能。山地遥感存在一个典型的问题就是地形效应。山地地形起伏会导致影像的辐射畸变，即不同地形位置的地表目标受到的光照条件不同，从而影响其在影像上的辐射/反射率，使得地物在影像中表现不一致，对地表进行变化监测时，地形效应可能会引起误判。这种辐射不一致性需要通过地形效应校正来消除，以便更准确地进行地表覆盖和植被指数等的分析。
2、目前已经发展了多种地形校正方法，常用的包括基于波段比方法和基于dem地形校正方法。基于波段比的地形校正方法通过两个波段的反射率比值来减弱地形阴影的影响，校正效果有限，当地表覆被具有相似的光谱反射特性时,地表反射率的差异变得模糊不清。基于dem的地形校正方法则通过dem数据计算坡面几何及相关地形参数来纠正地形效应，具体可以分为3类：经验方法、朗伯体反射方法和非朗伯体反射方法，其中常用的有cc方法、minnaert方法、cosine方法和scs+c方法等。这些地形校正方法在一定程度上都能减弱地形效应，但在不同传感器、不同波段、不同地表类型以及不同区域的校正效果不一样。
3、当前地形校正方法对针对观测角度较小的遥感影像，而高分一号大角度观测遥感影像的地形效应更加复杂，传统的地形校正方法无法校正大角度观测下的地形效应。太阳入射角会影响到地表目标的光照条件，进而影响遥感影像上的辐射值。地形起伏会导致不同位置的地表目标接收到不同的光照条件，因此，太阳入射角是地形校正中必须考虑的因素。传感器的观测角度，包括观测天顶角和和方位角，也会影响影像的几何和辐射特性。不同的观测角度会导致不同的投影效果和阴影效应，从而影响地形校正的结果。例如，垂直观测(即传感器垂直于地表)通常可以减少地形起伏造成的几何畸变，而倾斜观测则可能需要更复杂的校正过程。
4、因此，如何有效地校正大角度观测所引发的复杂地形效应，实现高分一号大角度观测遥感影像地形效应的高精度校正是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法和装置。
2、具体地，本发明实施例提供了以下技术方案：
3、第一方面，本发明实施例提供了一种适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法，包括：
4、根据遥感影像的成像时间、观测几何信息和数字高程模型，确定影像中各个像元的太阳入射方向角度、观测方向角度、坡度和坡向信息；
5、根据各个像元的太阳入射方向角度、观测方向角度、坡度和坡向信息，确定每个像元的校正系数；校正系数同时考虑了太阳入射角度和观测角度对地形效应的影响；校正系数用于对大观测角度所导致的地形效应进行校正；
6、根据原始遥感影像反射率和校正系数，得到地形校正后的遥感影像反射率数据。
7、进一步地，根据各个像元的太阳入射方向角度、观测方向角度、坡度和坡向信息，确定每个像元的校正系数，包括：
8、根据如下方式确定校正系数：
9、
10、其中，ct表示校正系数，由太阳入射方向角度、观测方向角度、坡度和坡向信息决定；θs表示太阳天顶角；α表示斜坡坡度角；cos i表示太阳入射角余弦值；θv表示观测天顶角；cos o表示出射角余弦值；c和v分别为太阳入射方向和地表出射方向的调节因子；调节因子c通过建立原始反射率与太阳入射角余弦值cos i的拟合方程计算得到，调节因子v通过建立原始反射率与出射角余弦值cos o的拟合方程计算得到，具体计算方法如下：
11、ρt＝a1+b1·cos i
12、c＝a1/b1
13、ρt＝a2+b2·cos o
14、v＝a2/b2
15、其中，ρt表示原始反射率；a2、b2表示原始反射率与出射角余弦值cos o的拟合系数；a1、b1表示原始反射率与太阳入射角余弦值cos i的拟合系数。
16、进一步地，根据如下方式确定地形校正后的遥感影像反射率数据：
17、ρscs+c＝ρt·ct
18、其中，ρscs+c+v表示地形校正后的遥感影像反射率数据；ct表示校正系数；ρt表示原始反射率。
19、第二方面，本发明实施例还提供了一种适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正装置，包括：
20、确定模块，用于根据遥感影像的成像时间、观测几何信息和数字高程模型，确定影像中各个像元的太阳入射方向角度、观测方向角度、坡度和坡向信息；
21、处理模块，用于根据各个像元的太阳入射方向角度、观测方向角度、坡度和坡向信息，确定每个像元的校正系数；校正系数同时考虑了太阳入射角度和观测角度对地形效应的影响；校正系数用于对大观测角度所导致的地形效应进行校正；
22、校正模块，用于根据原始遥感影像反射率和校正系数，得到地形校正后的遥感影像反射率数据。
23、第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法的步骤。
24、第四方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法的步骤。
25、第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法的步骤。
26、本发明实施例提供的适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法和装置，在传统scs+c方法的基础上进行了改进，不仅考虑了太阳入射角的影响，还纳入了观测角度的因素，从而也就可以有效地校正大角度观测所引发的复杂地形效应，实现高分一号大角度观测遥感影像地形效应的高精度校正。
1.一种适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法，其特征在于，所述根据各个像元的太阳入射方向角度、观测方向角度、坡度和坡向信息，确定每个像元的校正系数，包括：
3.根据权利要求2所述的适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法，其特征在于，所述根据原始遥感影像和所述校正系数，得到地形校正后的遥感影像反射率数据，包括：
4.一种适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正装置，其特征在于，包括：
5.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至3任一项所述的适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法的步骤。
6.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法的步骤。
7.一种计算机程序产品，其上存储有可执行指令，其特征在于，该指令被处理器执行时使处理器实现如权利要求1至3任一项所述的适用于高分一号卫星大角度观测数据的地形校正方法的步骤。
