Correzione Atmosferica

Le immagini acquisite via remote sensing, oltre che ad essere impiegate per un’interpretazione visuale (come la digitalizzazione dei corsi d’acqua, strade etc), possono essere impiegate per estrarre informazioni concernenti la composizione del suolo, il tipo di vegetazione, gli elementi presenti in piu’ o meno elevata concentrazione.
Tutte le immagini che sono acquisite sono pero’  “contaminate” dalla presenza dell’atmosfera e delle particelle sospese in essa, siano esse polveri, acqua (vapore), gas (metano) ed una certa influenza la da anche il tipo di illuminazione. L’obiettivo della correzione atmosferica, o calibrazione, sulle immagini satellitari é dunque quello di rimuovere l’influenza che essa ha sulle lunghezze d’onda ricevute dal sensore  e questo per convertire la radianza (radiance) in riflettenza (reflectance) della superficie terrestre.
Il risultato che si ottiene sarà un’immagine accurata per quello che riguarda l’informazione spettrale di modo da poter essere comparata alle librerie spettrali disponibili in bibliografia, e di conseguenza, poter determinare le componenti presenti al suolo.
Le immagini illustrano l’apporto che ha l’atmosfera sulla modificazione del segnale ricevuto dal satellite (triangolo a destra).

Esistono differenti tecniche per effettuare una correzione atmosferica, la lista che segue elenca alcuni algoritmi utilizzati per effettuare questa calibrazione; i link sono relativi sia alle società che hanno sviluppato l’algoritmo, sia a lavori in cui si hanno applicazioni reali.

ATCOR:  http://www.rese.ch/atcor/atcor3/index.html
MODTRAN:  http://www.vs.afrl.af.mil/ProductLines/IR-Clutter/modtran4.aspx
FLAASH:  http://www.rsinc.com/envi/flaash.asp
ATREM:  http://cires.colorado.edu/cses/products/atrem/
EFFORT: http://www.gisdevelopment.net/aars/acrs/2004/hyper/acrs2004_a1001pf.htm (vedere anche il tutorial di ENVI)
LOWTRAN: http://www.gisdevelopment.net/aars/acrs/1995/ps4/ps4004.shtml
6S (Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum): http://modis-atmos.gsfc.nasa.gov/_docs/Vermote%20et%20al.%20(1997b).pdf

Se volete farvi un’idea di che cosa tratta l’analisi hyperspettrale, leggetevi gli articoli presentati su questo sito: http://speclab.cr.usgs.gov/ ; sebbene si parli in particolare del sensore AVIRIS, i testi sono assai completi per comprendere l’argomento.

Nelle due immagini soprastanti, é visualizzato il risultato che si ottiene in conseguenza all’applicazione della correzione atmosferica.

Immagine raw, senza applicazione della correzione geometrica ed atmosferica. Il profilo spettrale a sinistra corrisponde al segnale non corretto.

Immagine corretta geometricamante (ortorettificata) e con correzione atmosferica. Il profilo spettrale risulta differente rispetto al precedente

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