城市光景的光谱测量

NASA的宇航员地球摄影门户包含超过30000张从国际空间站拍摄的2500个编目城市光景（城市夜间灯光）照片。其中超过100张多光谱单反照片具有足够的空间分辨率、清晰度和曝光度，可用于城市光景的宽带光谱表征。对来自MODTRAN辐射传输模型的模拟大气透射率的分析表明，透射率光谱的斜率对模型大气的选择相对不敏感，大气路径长度和气溶胶光学厚度的变化主要影响光谱的偏置而非斜率。这表明经色温校准的RGB通道可针对大气散射和吸收的相对差异进行校正，以实现定量互比。由18张互校准RGB照片拼接成的马赛克渲染出一个光谱特征空间，其中具有四个明确定义的光谱端元，分别对应白色、黄色和红色光源，其亮度由暗背景端元调制。这四个光谱端元构成线性光谱混合模型的基础，该模型可反演以估计每个像素瞬时视场内各端元的面积分数。所得光谱特征空间显示出从暗端元延伸至近平坦光谱（白-黄）和暖光谱（橙）光源的两种明显混合趋势。被照亮像素的分布强烈偏斜于暖光谱街道照明的较低亮度背景，较亮的灯光通常对应于点光源和主要干道。对18个独立城市光景光谱特征空间的互比显示出一致的拓扑结构，尽管曝光和内部混合趋势存在差异。