概述

地表反射率代表某一波段在一定方向上地表对太阳辐射的反射能力，它是反演很多地表参数的重要变量，对于研究地气间辐射能最平衡、地物识别和分类、水分与气候模型等具有十分重要的意义。地表覆盖、地表植被和冰雪监测等都依赖于高精度的地表反射率数据。地基仪器“点”尺度的监测，虽然可以精确地分析不同地物的光谱特征，但这些常规监测通常无法给出全球或区域尺度的地表变化情况。

卫星遥感可以从更大的空间尺度来监测地表状况，经过几十年的研究，目前已经有成熟的大气校正算法。大气校正是遥感数据进行地表参数定量分析的前提，主要是消除大气分子和气溶胶的散射和吸收对地物的影响，并反演获取地物真实反射率。目前大气校正的方法主要有经验线性法和基于物理的辐射传输模型法。经验线性法主要是基于野外实测地物波谱，建立经验线性方程完成大气校正，包括比值法、不变目标法、直方图匹配法和经验线性校正。经验线性法相对简单，易于实现，不足之处在于不能获取地物真实辐射信息。辐射传输模型计算出的反射率具有较高精度。其中，基于6S (Vermote et al. 1997)的MODIS标准产品MOD09给出了全球尺度的地表反射率。然而MODIS标准产品分辨率为250，500和1000 m，空间分辨率粗，难以满足高精度农业监测等领域的需求。

Landsat系列卫星已经在轨四十年，为长时序全球和局地气候变化分析和人类活动监测提供了非常宝贵的数据。USGS为Landsat 4-5 Thematic Mapper (TM), Landsat 7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+)开发的Landsat Ecosystem Disturbance Adaptive Processing System (LEDAPS)和为Landsat 8 Operational Land Imager (OLI) 开发的Land Surface Reflectance Code (LaSRC)地表反射率反演软件已经取得了极大的成功，可以高效地获取高精度地表反射率产品。然而，针对高空间分辨率卫星，山区的地形起伏导致了地表接收到的辐射能量异质性明显，现有的地表反射率产品很少考虑地形效应，导致了山地地表反射率数据难以支撑后续山地的地表参数反演和应用；因此，地形校正算法成为山地地表反射率反演中不可或缺的一部分。

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参考文献：

1. Ma, Y., He, T., Li, A., & Li, S. (2021). Evaluation and intercomparison of topographic correction methods based on landsat images and simulated data. Remote Sensing, 13, 4120
2. Vermote, E.F., El Saleous, N., Justice, C.O., Kaufman, Y.J., Privette, J.L., Remer, L., Roger, J.C., & Tanré, D. (1997). Atmospheric correction of visible to middle-infrared EOS-MODIS data over land surfaces: Background, operational algorithm and validation. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 102, 17131-17141

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