【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对月观测，具体提供一种地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法。
技术介绍
1、月球作为遥感器在轨定标的标准辐射源具备许多优势，例如月表没有大气、月表反射率平滑且具有超强的辐射稳定特性等，因此月球定标逐渐成为当前遥感器定标领域的研究热点。
2、月球定标的核心是月球辐射模型，地基月球辐射测量可为月球辐射模型的建立和检验提供充分可靠的基础数据。
3、对于地基观测仪器获取的原始月球观测数据而言，由于观测过程中夜空背景噪声，以及地表大气的吸收、散射和反射等因素的影响，观测得到的原始数据并不是真实的月球辐射，存在较大的辐射误差。因此需要进行一系列的校正处理，从而获取真实的月球辐射。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供了一种地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，对地基观测仪器获取的原始月球观测影像中的观测数据校正和去噪，便于后续对观测数据的使用。
2、本专利技术提供的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，利用地基可见光高光谱成像仪对月观测，地基可见光高光谱成像仪的原始观测影像为像元灰度值，处理方法包括：
3、s1：对像元灰度值进行辐射标定，将原始观测影像转化为携带背景噪声的大气层底月表辐射亮度；
4、s2：选择无亮天体区域作为夜空背景，测量夜空背景的辐射亮度，并从携带背景噪声的大气层底月表辐射亮度中减去夜空背景的辐射亮度，获得无背景噪声的大气层底月表可见光辐射亮度；
5、s3：获取
6、对月观测的水汽含量和气溶胶光学厚度选择为：与对月观测时间相同、与对月观测地相同的era5数据；
7、对月观测的二氧化碳浓度选择为：与对月观测时间相同、与对月观测地相同的oco-2卫星数据；
8、s4：将气象数据、几何数据、对月观测的水汽含量、气溶胶光学厚度和二氧化碳浓度输入大气辐射传输模型，大气辐射传输模型输出在对月观测时间的不同波长对应的大气透过率；
9、s5：依据地基可见光高光谱成像仪的光谱响应函数，对大气辐射传输模型输出的大气透过率进行卷积，将其转化为地基可见光高光谱成像仪的光谱波段对应的大气透过率；
10、s6：对无背景噪声的大气层底月表可见光辐射亮度进行大气校正，获得大气层顶的月表可见光辐射亮度为：
11、；
12、其中，表示无背景噪声的大气层底月表可见光辐射亮度，表示地基可见光高光谱成像仪的光谱波段对应的大气透过率；
13、s7：计算获得大气层顶的月表可见光辐射亮度中的月球圆盘区域；对月球圆盘区域的辐射亮度进行积分，获得月球辐照度。
14、优选的，地基可见光高光谱成像仪为his高光谱成像仪。
15、优选的，s1中，对像元灰度值进行辐射标定的计算式为：
16、；
17、其中，表示携带背景噪声的大气层底月表辐射亮度，表示辐射亮度转化系数，表示像元灰度值。
18、优选的，利用移动气象台站在对月观测地、对月观测时间获取气象数据。
19、优选的，气象数据包括气温、气压和风速。
20、优选的，几何数据包括海拔高度和观测高度角。
21、优选的，在s5中，地基可见光高光谱成像仪的光谱波段对应的大气透过率的计算式为：
22、；
23、其中，表示波长，表示地基可见光高光谱成像仪的光谱响应函数的起始波长，表示地基可见光高光谱成像仪的光谱响应函数的终止波长，表示 m波段的大气辐射传输模型输出的大气透过率光谱，表示地基可见光高光谱成像仪在 k波段的光谱响应函数。
24、优选的，大气辐射传输模型为modtran模型。
25、优选的，在s7中，对大气层顶的月表可见光辐射亮度进行边缘检测获得边缘影像，将边缘影像与大气层顶的月表可见光辐射亮度进行平面卷积获得大气层顶的月表可见光辐射亮度在水平和垂直方向上的梯度影像；
26、计算梯度影像中每个像元的近似梯度，确定近似梯度的极大值对应的像元位置，划定为月球圆盘区域。
27、优选的，月球辐照度的计算式为：
28、；
29、其中，表示月球辐照度，表示原始观测影像中一个像元的立体角，表示水平方向像元数，为垂直方向像元数。
30、与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
31、本专利技术针对地基可见光高光谱成像仪收集的原始月球观测数据中存在显著误差，无法直接使用的问题，设计了一系列校正和计算方法，通过单独获取无亮天体区域作为夜空背景的方法有效消除了在月球观测过程中夜空背景噪声，并且在模拟大气透过率的过程中，优化了参数获取方式，在输入数据中增加了对大气影响很大的水汽、气溶胶、二氧化碳等参数，通过多数据源融合的方式，提高大气模拟精度，这不仅增强了地基可见光高光谱成像仪对月球观测数据的可靠性，而且为后续月球定标研究提供了重要的高精度数据基础。此外，本专利技术最终计算获取了月球辐照度，可以直接应用于月球定标工作。
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1.一种地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，利用地基可见光高光谱成像仪对月观测，所述地基可见光高光谱成像仪的原始观测影像为像元灰度值，其特征在于，处理方法包括：
2.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，所述地基可见光高光谱成像仪为HIS高光谱成像仪。
3.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，所述S1中，对像元灰度值进行辐射标定的计算式为：
4.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，利用移动气象台站在对月观测地、对月观测时间获取所述气象数据。
5.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，所述气象数据包括气温、气压和风速。
6.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，所述几何数据包括海拔高度和观测高度角。
7.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，在所述S5中，所述地基可见光高光谱成像仪的光谱
8.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，所述大气辐射传输模型为MODTRAN模型。
9.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，在所述S7中，对大气层顶的月表可见光辐射亮度进行边缘检测获得边缘影像，将所述边缘影像与大气层顶的月表可见光辐射亮度进行平面卷积获得大气层顶的月表可见光辐射亮度在水平和垂直方向上的梯度影像；
10.如权利要求9所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，所述月球辐照度的计算式为：
...【技术特征摘要】
1.一种地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，利用地基可见光高光谱成像仪对月观测，所述地基可见光高光谱成像仪的原始观测影像为像元灰度值，其特征在于，处理方法包括：
2.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，所述地基可见光高光谱成像仪为his高光谱成像仪。
3.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，所述s1中，对像元灰度值进行辐射标定的计算式为：
4.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，利用移动气象台站在对月观测地、对月观测时间获取所述气象数据。
5.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成像仪对月观测数据处理方法，其特征在于，所述气象数据包括气温、气压和风速。
6.如权利要求1所述的地基可见光高光谱成...
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