植被遥感上机课程HYPERION大气校正.ppt

* * 暗目标：水体亮目标：湖边沙土地 ROI选择 处理结果 * * 地表反射率 * * 几个反射率 比较几个反射率差异----对应的植被指数差异 * * 表观反射率 地表反射率 * * * * * * * * * * * * * * * 水汽设置 * * * * * * * * * 中科院研究生院《植被遥感》上机课程 Hyperion大气校正 两个反射率 太阳 遥感器 大气 （1）太阳辐射 （2）下行辐射在大气中的传播 （3）地表反射 （4）上行辐射在大气中的传播 （5）遥感器成像 1 表观反射率（大气层顶反射率） 2 地表反射率 植被的遥感信号形成过程 大气对太阳辐射的影响 大气校正的目的是去除大气的影响，获得地表反射率 本次上机目的 温习大气校正原理和方法，理解什么情况下要做大气校正 掌握大气校正的操作流程，特别关注FLAASH校正流程 了解不同大气校正方法的差异，关注对光谱特征（特别是植被指数）的影响 植被遥感应用的数据处理流程 遥感数据获取（DN图像） 辐射定标（辐亮度图像） 几何校正（加入投影信息） 大气校正（地表反射率数据） 植被指数等计算（NDVI、EVI等） 专题分级图生成（类型图、LAI图等） 大气校正 的相关概念 太阳 遥感器 大气 两个界面的四个辐射参量： （1）太阳常数（已知） （2）大气层顶太阳入射辐射（根据成像参数可计算） （3）大气层顶地球出射辐射（已知） （4）太阳入射到地表的辐射（根据大气条件和（2），可计算） （5）地表反射辐射（根据大气条件和（3），可计算） 由此，导出两个反射率参量： （a）表观反射率=（3）/（2） （b）地表反射率=（5）/（4） （2） （3） （4） （5） （1） 大气校正 的常用方法 （1）暗目标法 （2）不变地物法 —经验线性法等。 （3）直方图匹配法 （4）基于大气传输模型法: — 6S、MORDTRAN、LOWTRAN、 ATREM 、FLAASH（耦合MODTRAN ）等。 本次上机内容 一、计算表观反射率 二、ENVI的FLAASH大气校正 三、ENVI的经验线性法大气校正 上机课提供的材料 Hyperion辐射图像（img及头文件hdr） Hyperion说明文件 经纬度、地面海拔、拍摄时间 太阳常数数据（Hyperion波段一致） （excel） 地面测量的高、低反射率数据 一、表观反射率的计算 2 计算反射率 式中ρλ为表观反射率，d为日地距离，ESUNλ大气层顶平均太阳辐射（太阳常数），θs为太阳天顶角。 表观反射率Apparent Reflectance 2 计算反射率 根据儒略日（DOY）查找日地距离（d） 根据时间、地点计算太阳天顶角（ ） 这里计算的是太阳高度角（Elevation） 需换算到天顶角（Zenith angle） 天顶角=90-太阳高度角(Elevation) 提取图像像元的光谱 二、ENVI FLAASH大气校正 FLAASH（Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes）是基于MODTRAN4的大气纠正模块，它通过光谱特征估计大气的属性 。FLAASH适用于高光谱遥感数据（如HyMap，AVIRIS，HYPERION等）和多光谱遥感数据（如Landsat，SPOT，ASTER）的大气校正。 FLAASH中大气纠正主要分三步 ： 1：从影像中获取大气参数，包括能见度（气溶胶光学厚度）、气溶胶类型和大气水汽柱含量。 2：求解大气辐射传输方程来获取反射率数据。 3：消除纠正过程中存留的噪声，需要利用影像中光谱平滑的像元对整幅影像进行光谱平滑运算。 FLAASH大气校正 FLAASH大气校正 数据准备： （1）要求数据是经过定标后的辐射亮度数据，格式为BIL或BIP； （2）数据带有wavelenth值，如果是高光谱数据要求带有FWHM值，这些值可以在头文件里或者单独的ASCII文件里编写好。 （3）根据输入数据单位，计算缩放因子。 1 打开FLAASH模块，输入数据 2 输入Radiance Scale Factors 这是一个单位转换因子 ， FLAASH要求输入的是uw/cm2*sr*nm，而计算的Lλ的单位是w/m2 *str*um，因此转换因子为10。FLAASH的转换因子是除法。 3设置输出参数，包括：Output Reflectance File、Output Directory for FLAASH Files、和Output Directory for FLAASH Files 4输入