envi輻射校正

1、ENVI 輻射校正 輻射校正一、輻射定標1. 由于 ENVI 4.4 中有專門進行輻射定標的模塊，因此實際的操作十分簡單。將原始 TM 影像打開以后，選擇Basic Tools–Preprocessing–Calibration Utilities–Landsat TM2. 進入下一步參數(shù)選擇：根據(jù)傳感器類型選擇 Landsat 4,5 或者 7。從遙感影像的頭文件中獲取 Data Acquisition 的時間，Sun elevat

2、ion。如果你是用 File–Open External File–Landsat–Fast 的方法打開 header.dat（頭文件）的話，sun elevation 就已經(jīng)填好了。這里 Calibration Type 注意選擇為 Radiance。輸出文件，定標就完成了。二、大氣校正簡單一點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：最上部設定輸入輸出文件；中間設定傳感器的參數(shù)；下部設定大氣參數(shù)。3. 首先設定輸入輸出文件。FLAASH 模塊要求輸入輻亮度圖像，輸出反射率圖像。之前我們進行了輻射定標，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，當輸入圖像后，程序會讓你選擇 Scale Factor，即原始輻亮度單位與 ENVI 默認輻亮度單位之間的比例。ENVI 默認的輻亮度單位是μW/cm2 ?sr?nm，而之前我們做輻射定標時單位是 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 10.000。4. 此外，如果 TM 影像的頭文件中沒有波段的信息，在這里也要求你提供一個.txt 文件以包含此信息。那么，準備好一個.txt 文件，其中含有一列 TM 每個波段中心波長的信息。5. 在 Output Reflectance File 和 Output Directory for FLAASH files 里面設定輸出文件的文件名和位置。6. 設定傳感器參數(shù)。首先是 Scene

6、Center Location，即遙感圖像中心的坐標，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 Sensor altitude 自動填上為 705km。而Pixel Size 填為 30m。8. 根據(jù)遙感影像研究區(qū)實際情況，填寫 Ground Elevation，比如華北平原可以寫為0.0

7、5km。9. 最關鍵的為大氣參數(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)緯度和時間可以選定研究區(qū)的大氣模式，見 ENVI Help。

8、b) Aerosol Model（氣溶膠模式）：有 Rural, Urban, Maritime 和 Tropospheric 四種選擇。根據(jù)實際情況選擇即可。關于此四種模式的解釋見 ENVI Help。c) 當我們選擇 TM 時，可選的參數(shù)還有 Aerosol Retrieval 和 Initial Visibility。這兩個參數(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)設置 1.3.1 尺度轉(zhuǎn)

10、換因子的計算 FLAASH 模塊中，在輸入輻射能量數(shù)據(jù)時，同時要求輸入尺度轉(zhuǎn)換因子。尺度因子有兩種輸入方式①當各波段尺度轉(zhuǎn)換因子不同時，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??；②當尺度轉(zhuǎn)換因子相同時，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 ASTER 數(shù)據(jù)的量綱為 W/(m2·um·sr)，

11、所以后者還需通過換算關系式 1μW/（cm2·nm·sr）=10 W/(m2·um·sr)進行量綱轉(zhuǎn)換。因此，利用 FLAASH 模塊校正ASTER 數(shù)據(jù)時，其尺度轉(zhuǎn)換因子為 10。對其它類型遙感數(shù)據(jù)大氣校正時，可以參照上述方法計算相應的尺度轉(zhuǎn)換因子。判斷尺度因子設置正確與否可的方法是依據(jù)圖像的數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征，即當統(tǒng)計數(shù)據(jù)沒有負值和大于 1×放大系數(shù)的數(shù)值，則可以認為尺度轉(zhuǎn)換因子設置正確

12、。 1.3.2 FLAASH 其它參數(shù)的設置（1）圖像中心點坐標可以從相應的 HDF 文件中找到，也可以從屏幕上直接讀取影像的中心坐標，對反演結果影響不大。當影像位于西半球時，經(jīng)度為負值；（2）傳感器類型當選擇傳感器類型時，模塊會選擇相應的類型的傳感器波段響應函數(shù)，同時系統(tǒng)一般會自動設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)星過境時間衛(wèi)星過境時間為格林尼治時間，可以從相應的 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、極地冬季和美國標準大氣模型，研究者根據(jù)數(shù)據(jù)獲取時間選擇相應的大氣模型；（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氣溶膠、城市氣溶膠、鄉(xiāng)村氣溶膠、海洋氣溶和對流層氣溶膠模型。當能見度大于 40Km 時，氣溶膠類型選擇對反演沒有太多影響，一般情況下利用ASTER 數(shù)據(jù)不做氣膠反演；在高級設置中，①Modtran 分辨