植被遥感上机课程HYPERION大气校正.pptx

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1、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，获得地表反射率第1页/共32页本次上机目的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）的影响第2页/共32页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）第3页/共32页大气校正 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

2、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）第4页/共32页大气校正大气校正 的常用方法的常用方法（1）暗目标法）暗目标法（2）不变地物法）不变地物法经验线性法经验线性法等。等。（3）直方图匹配法）直方图匹配法（4）基于大气传输模型法）基于大气传输模型法:6S、MORDTRAN、LOWTRAN、ATREM、FLAASH（耦合（耦合MODTRAN）等。等

3、。第5页/共32页本次上机内容本次上机内容一、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第6页/共32页上机课提供的材料上机课提供的材料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、低反射率数据第7页/共32页一、表观反射率的计算第8页/共32页2 2 计算反射率计算反射率式中式中为表观反射率，为表观反射率，d为日地距离，为日地距离，ESUN大气层顶平大气层顶平均太阳辐射（太阳常数），均太阳辐射（太阳常数），s为太阳天顶角。为太阳天顶角。

4、表观反射率表观反射率Apparent Reflectance 第9页/共32页第10页/共32页2 2 计算反射率计算反射率根据儒略日（根据儒略日（DOY）查找日地距离（）查找日地距离（d）第11页/共32页根据时间、地点计算太阳天顶角（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)第12页/共32页提取图像像元的光谱提取图像像元的光谱第13页/共32页第14页/共32页二、ENVI FLAASH大气校正第15页/共32页FLAASH（Fast Line-of-sight At

5、mospheric Analysis of Spectral Hypercubes）是基于）是基于MODTRAN4的大气纠正模块，的大气纠正模块，它通过光谱特征估计大气的属性它通过光谱特征估计大气的属性。FLAASH适用于高光谱遥适用于高光谱遥感数据（如感数据（如HyMap，AVIRIS，HYPERION等）和多光谱遥等）和多光谱遥感数据（如感数据（如Landsat，SPOT，ASTER）的大气校正）的大气校正。FLAASH中大气纠正主要分三步中大气纠正主要分三步：1：从影像中获取大气参数，包括：从影像中获取大气参数，包括能见度能见度（气溶胶光学厚度）、（气溶胶光学厚度）、气溶胶类型气溶胶类型

6、和和大气水汽柱含量大气水汽柱含量。2：求解大气辐射传输方程来获取反射率数据。：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：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。像元对整幅影像进行光谱平滑运算。FLAASH大气校正第16页/共32页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。第17页/共32页

7、第18页/共32页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L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 Files4输入中心经纬度5设置传感器参数、成像参数6设置大气模型及气溶胶模型7设置气溶胶反演波段第19页/共32页第20页/共32页水

8、汽设置汽溶胶设置光谱平滑设置第21页/共32页根据成像时间和纬度选择根据成像时间和纬度选择第22页/共32页输出数据的缩放系数设置为输出数据的缩放系数设置为1第23页/共32页处理结果处理结果第24页/共32页三、经验线性法（Empirical Line）大气校正第25页/共32页选取影像覆盖区域的地物分别作为亮目标和暗目标,选取非影像覆盖区域的同名地物为目标物,基于经验线性(Empirical line)法对Hyperion影像进行大气校正。经验线性法第26页/共32页打开Empirical line 模块第27页/共32页选择BIL或者BIP格式辐亮度文件第28页/共32页地面测量数据（sandandwater.txt）图像roi第29页/共32页暗目标：水体亮目标：湖边沙土地ROI选择选择第30页/共32页处理结果处理结果第31页/共32页谢谢您的观看！第32页/共32页