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Einstrahlungskorrektur, Reliefkorrektur, ist vor allem bei der Auswertung von Fernerkundungsdaten von gebirgigen Regionen von Bedeutung. Aufgrund unterschiedlicher Höhenlage, Exposition, Hangneigung und Horizonteinengung treten Einstrahlungsdifferenzen auf, die sich auch auf die detektierte Strahlung auswirken. Dies kann besonders bei der digitalen Klassifizierung, aber auch bei der visuellen Interpretation, störend wirken und letztlich zu fehlerhaften Zuweisungen führen. Um Fehlklassifizierungen zu vermeiden, sind Korrekturen der Einstrahlungsverhältnisse erforderlich, die auf digitale Höhenmodelle zurückgreifen. Neben aufwendigen, auf Strahlungsübertragungs- und Aerosolmodellen basierenden Verfahren wird auch die Cosinuskorrektur angewendet.
Die Cosinuskorrektur ist ein Verfahren zur Korrektur der über einem Pixel registrierten Strahldichte LT, das auf dem Cosinusgesetz als physikalische Grundlage beruht. Es beschreibt die Intensität der direkten Einstrahlung in Abhängigkeit vom Winkel zwischen Sonneneinstrahlung und der Flächennormalen eines Bildelements. Die Beleuchtungsverhältnisse (cos i) werden dabei aus dem Sonnenzenitwinkel (θS) und dem Sonnenazimutwinkel (φS) sowie der Geländeneigung (δn) und der Exposition (φn) des Pixels berechnet.
cosi = cosθS·cosδn+sinθS·sinδn*cos(φS -φn) Die korrigierte Strahldichte LH erhält man aus:
LH = LT+[cosθS/cosi].
Beim Cosinus-Verfahren können Überkorrekturen erfolgen, da zwischen der diffusen und der direkten Einstrahlung nicht weiter differenziert wird. |
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