envi輻射校正

1、ENVI 輻射校正 輻射校正一、輻射定標(biāo)1. 由于 ENVI 4.4 中有專(zhuān)門(mén)進(jìn)行輻射定標(biāo)的模塊，因此實(shí)際的操作十分簡(jiǎn)單。將原始 TM 影像打開(kāi)以后，選擇Basic Tools–Preprocessing–Calibration Utilities–Landsat TM2. 進(jìn)入下一步參數(shù)選擇：根據(jù)傳感器類(lèi)型選擇 Landsat 4,5 或者 7。從遙感影像的頭文件中獲取 Data Acquisition 的時(shí)間，Sun elevat

2、ion。如果你是用 File–Open External File–Landsat–Fast 的方法打開(kāi) header.dat（頭文件）的話(huà)，sun elevation 就已經(jīng)填好了。這里 Calibration Type 注意選擇為 Radiance。輸出文件，定標(biāo)就完成了。二、大氣校正簡(jiǎn)單一點(diǎn)的大氣校正可以采用 ENVI 的 FLAASH 模塊，以下就是 FLAASH 操作的步驟：1. FLAASH 模塊的進(jìn)入方法是 Spectra

3、l–FLAASH，或者是 Basic Tools–Preprocessing–Calibration Utilities–FLAASH。2. FLAASH 模塊的操作界面分為三塊：最上部設(shè)定輸入輸出文件；中間設(shè)定傳感器的參數(shù)；下部設(shè)定大氣參數(shù)。3. 首先設(shè)定輸入輸出文件。FLAASH 模塊要求輸入輻亮度圖像，輸出反射率圖像。之前我們進(jìn)行了輻射定標(biāo)，得到輻亮度圖像，在這里要把 BSQ 格式的圖像轉(zhuǎn)換為 BIL 或者BIP 格式的圖像

4、，然后再 Input Radiance Image 中選擇轉(zhuǎn)換格式后的圖像。(Basic Tools–Convert Data(BSQ,BIL,BIP))。這里注意，當(dāng)輸入圖像后，程序會(huì)讓你選擇 Scale Factor，即原始輻亮度單位與 ENVI 默認(rèn)輻亮度單位之間的比例。ENVI 默認(rèn)的輻亮度單位是μW/cm2 ?sr?nm，而之前我們做輻射定標(biāo)時(shí)單位是 W/m2 ?sr?μm，二者之間轉(zhuǎn)換的比例是10，因此在下圖中選擇 Si

5、ngle scale factor，填寫(xiě) 10.000。4. 此外，如果 TM 影像的頭文件中沒(méi)有波段的信息，在這里也要求你提供一個(gè).txt 文件以包含此信息。那么，準(zhǔn)備好一個(gè).txt 文件，其中含有一列 TM 每個(gè)波段中心波長(zhǎng)的信息。5. 在 Output Reflectance File 和 Output Directory for FLAASH files 里面設(shè)定輸出文件的文件名和位置。6. 設(shè)定傳感器參數(shù)。首先是 Scene

6、Center Location，即遙感圖像中心的坐標(biāo)，以及 Flight Date, Flight Time GMT，這三者都可以在 TM 的頭文件中找到，填入即可。7. 在 Sensor Type 菜單中選擇 Landsat TM5。此時(shí) Sensor altitude 自動(dòng)填上為 705km。而Pixel Size 填為 30m。8. 根據(jù)遙感影像研究區(qū)實(shí)際情況，填寫(xiě) Ground Elevation，比如華北平原可以寫(xiě)為0.0

7、5km。9. 最關(guān)鍵的為大氣參數(shù)部分:a) Atmospheric Model( 大氣模式): 共有 Sub-Arctic Winter (SAW) ，Mid-Latitude Winter (MLW)，U.S. Standard (US) ，Sub-Arctic Summer(SAS), Mid-Latitude Summer (MLS) 和Tropical (T) 。根據(jù)經(jīng)緯度和時(shí)間可以選定研究區(qū)的大氣模式，見(jiàn) ENVI Help。

8、b) Aerosol Model（氣溶膠模式）：有 Rural, Urban, Maritime 和 Tropospheric 四種選擇。根據(jù)實(shí)際情況選擇即可。關(guān)于此四種模式的解釋見(jiàn) ENVI Help。c) 當(dāng)我們選擇 TM 時(shí)，可選的參數(shù)還有 Aerosol Retrieval 和 Initial Visibility。這兩個(gè)參數(shù)利用 ENVI 軟件中 Baisc Tools-Preprocessing->General-&g

9、t;Purpose Utilities->Apply Gain and Offset 功能下，生成輻射能量數(shù)據(jù)。由于 ENVI 軟件保存的數(shù)據(jù)格式通常為波段順序格式（BSQ） ，而 FLAASH 大氣校正模塊使用的是波段逐行交叉順序（BIL）或波段逐像元交叉順序（BIP）格式的文件，因此，ASTER 數(shù)據(jù)預(yù)處理的最后一步是把 BSQ 格式的文件轉(zhuǎn)換成 BIL 或 BIP 格式的文件. FLAASH 模塊參數(shù)設(shè)置 1.3.1 尺度轉(zhuǎn)

10、換因子的計(jì)算 FLAASH 模塊中，在輸入輻射能量數(shù)據(jù)時(shí)，同時(shí)要求輸入尺度轉(zhuǎn)換因子。尺度因子有兩種輸入方式①當(dāng)各波段尺度轉(zhuǎn)換因子不同時(shí)，選擇每一種的輸入方式，即事先把尺度因子輸入到記事本文件中，然后，從記事本文件中直接讀取；②當(dāng)尺度轉(zhuǎn)換因子相同時(shí)，選擇第二種輸入方式圖 2。由于模塊中要求輻射能量的量綱是μW/（cm2·nm·sr）,而經(jīng)輻射定標(biāo) ASTER 數(shù)據(jù)的量綱為 W/(m2·um·sr)，

11、所以后者還需通過(guò)換算關(guān)系式 1μW/（cm2·nm·sr）=10 W/(m2·um·sr)進(jìn)行量綱轉(zhuǎn)換。因此，利用 FLAASH 模塊校正ASTER 數(shù)據(jù)時(shí)，其尺度轉(zhuǎn)換因子為 10。對(duì)其它類(lèi)型遙感數(shù)據(jù)大氣校正時(shí)，可以參照上述方法計(jì)算相應(yīng)的尺度轉(zhuǎn)換因子。判斷尺度因子設(shè)置正確與否可的方法是依據(jù)圖像的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征，即當(dāng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)沒(méi)有負(fù)值和大于 1×放大系數(shù)的數(shù)值，則可以認(rèn)為尺度轉(zhuǎn)換因子設(shè)置正確

12、。 1.3.2 FLAASH 其它參數(shù)的設(shè)置（1）圖像中心點(diǎn)坐標(biāo)可以從相應(yīng)的 HDF 文件中找到，也可以從屏幕上直接讀取影像的中心坐標(biāo)，對(duì)反演結(jié)果影響不大。當(dāng)影像位于西半球時(shí)，經(jīng)度為負(fù)值；（2）傳感器類(lèi)型當(dāng)選擇傳感器類(lèi)型時(shí)，模塊會(huì)選擇相應(yīng)的類(lèi)型的傳感器波段響應(yīng)函數(shù)，同時(shí)系統(tǒng)一般會(huì)自動(dòng)設(shè)置傳感器的高度和圖像的空間分辨率；（3）海拔高度海拔高度為研究區(qū)的平均海拔；（4）數(shù)據(jù)獲取日期和衛(wèi)星過(guò)境時(shí)間衛(wèi)星過(guò)境時(shí)間為格林尼治時(shí)間，可以從相應(yīng)的 HD

13、F 文件中找到；（5）大氣模型模塊提供熱帶、中緯度夏季、中緯度冬季、極地夏季、極地冬季和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)大氣模型，研究者根據(jù)數(shù)據(jù)獲取時(shí)間選擇相應(yīng)的大氣模型；（6）水氣反演大多數(shù)多光譜數(shù)據(jù)不推薦反演水汽含量；（7）氣溶膠模型可供選擇的氣溶膠模型有無(wú)氣溶膠、城市氣溶膠、鄉(xiāng)村氣溶膠、海洋氣溶和對(duì)流層氣溶膠模型。當(dāng)能見(jiàn)度大于 40Km 時(shí)，氣溶膠類(lèi)型選擇對(duì)反演沒(méi)有太多影響，一般情況下利用ASTER 數(shù)據(jù)不做氣膠反演；在高級(jí)設(shè)置中，①M(fèi)odtran 分辨