flaash大气校正
- 格式:ppt
- 大小:4.09 MB
- 文档页数:14
flaash大气辐射校正-李修楠制作一,把DN值转化为亮度1打开landsat5号星图像,7 4 2 波段分别赋值RGB2 单击basic tools >preprocessing>calibration utilities>landsat calibration选择六个反射通道,单击ok3.选择radiance,选择文件保存,等待处理结果处理完得到六个反射通道的亮度值二。
把亮度转化为bip格式1 单击basic tools>convert data(BSQ BIL BIP )然后弹出一个界面选择亮度值,单击ok然后弹出一个界面选择一种格式我选bip,选择文件保存等待处理结果。
三。
FLAASH1 单击spectral>FLAASH2出现以下界面,单击input radiance image选择 bip 格式的那个数据然后ok3再然后出现一个窗口,尺度转换因子,选择单一的转换因子,为10 如图4 。
单击 output reflectance file 选择文件存放位置命名。
5.选择这一景影像的中心经纬度。
如图6,选择传感器类型单击nkown—M> multispectral>landsat TM 57(1)设置获得图像的时间,2006年的8月17日 2时30分(2)大气模型 atmospheric model 选择中纬度夏季mid latitude summer (3)气溶胶选择农村aerosol model 》rural(4)气溶胶反演两个波段k-T aersol retrieval》 2-band(k-T)如图8 单击 Multispetral Settings 出现一个界面单击 kaufman-Tanre aerosol retrieval 选择第一个如图然后okOk完之后单击apply 等待结果结果如图最后,加载校正后的图同样7 4 2 rgb。
进行地理链接,调出光谱曲线比较二者不同。
第13章高光谱数据FLAASH大气校正本节以AVIRIS高光谱数据为数据源,介绍高光谱数据的FLAASH大气校正过程。
13.1 浏览高光谱数据此AVIRIS高光谱数据为经过传感器定标的辐射亮度数据。
(1)在ENVI主菜单中,选择File→Open Image File,打开JasperRidge98av.img文件。
(2)在波段列表中,选择JasperRidge98av.img,单击右键选择Load True Color,在Display 窗口中显示真彩色合成图像。
(3)在主图像窗口中单击右键,快捷菜单中选择Pixel Locator。
设置Sample:366,Line:179。
此像元为硬质水泥地,吸收特征主要受大气的影响,单击Apply按钮。
(4)在主图像窗口中单击右键,快捷菜单中选择Z Profile,打开Spectral Profile窗口,绘制像素(366,179)的波谱剖面。
(5)在Spectral Profile窗口中,可以看到在760nm,940nm和1135nm处,水汽具有吸收特征,1400nm和1900nm附近基本没有反射能量,二氧化碳在2000nm附近有两个吸收特征。
13.2 AVIRIS数据大气校正(1)在ENVI主菜单中,选择Spectral→FLAASH,打开FLAASH Atmospheric Correction Model Input Parameters对话框。
(2)单击Input Radiance Image按钮,选择JasperRidge98av.img文件。
在Radiance Scale Factors对话框中,选择Read array of scale factors from ASCII file,单击OK按钮。
(3)选择AVIRIS_1998_scale.txt文件,按照默认设置,单击OK按钮。
(4)单击Output Reflectance File按钮,选择输出路径及文件名JasperRidge98av.img。
flaash大气校正Flaash大气校正(IRSP6-08.3.24)大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响,获得地物反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数,用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧对地物反射的影响,消除大气分子和气溶胶散射的影响。
FLAASH可以处理任何高光谱数据、卫星数据和航空数据(860nm/1135nm),这些数据是由HyMAP、AVIRIS、CASI、HYDICE、HYPERION(EO-1)AISA、HARP、DAIS、Probe-1、TRWIS-3、SINDRI、MIVIS、OrbView-4、NEMO 等传感器获得的。
FLAASH还可以校正垂直成像数据和侧视成像数据。
Flaash大气校正使用了MODTRAN 4+辐射传输模型的代码,基于像素级的校正,校正由于漫反射引起的连带效应,包含卷云和不透明云层的分类图,可调整由于人为抑止而导致的波谱平滑。
FLAASH可对Landsat, SPOT, AVHRR, ASTER, MODIS, MERIS, AATSR, IRS等多光谱、高光谱数据、航空影像及自定义格式的高光谱影像进行快速大气校正分析。
能有效消除大气和光照等因素对地物反射的影响,获得地物较为准确的反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数。
校正过程点击envi——Basic Tools -Preprocessing - Calibration Utilities -FLAASHSpectral -FLAASH.或者点击envi-spectral- FLAASH1、输入数据必须是辐射校正后的数据,对辐射校正数据转成BIL或BIP格式(Basic Tools ——Convert Data);2、对输入数据进行头文件编辑,主要是对波长wavelenth(即每一波段的波长中心值)和波长宽度fwhm(每一波段的波长范围)的编辑。
不是高光谱数据可以不对fwhm进行编辑。
flash大气校正遥感数字图像处理(FLAASH 大气校正实践)实习报告学院:应用气象一,实验内容FLAASH 的特点是:1) 支持多种传感器,包括多光谱和高光谱。
可以通过自定义波谱响应函数支持更多的传感器。
2) FLAASH 采用MODTRAN+辐射传输模型,算法精度高。
3) 通过图像像素光谱上的特征来估计大气的属性,不依赖遥感成像时同步测量的大气参数数据。
4) 可以有效去除水蒸气、气溶胶散射效应,同时基于像素级的校正,校正目标像元和邻近像元交叉辐射的“邻近效应”。
5) 对由于人为抑制而导致波谱噪声进行光谱平滑处理。
可以得到真实地表反射率、整幅图像内的能见度、卷云与薄云的分类图像、水汽含量数据。
二,实验步骤及结果FLAASH 的处理步骤:1) 从图像中获取大气参数,包括能见度(气溶胶光学厚度)、气溶胶类型和大气水汽含量。
气溶胶反演算法沿用了暗目标法,水汽含量的反演是基于水汽吸收的光谱特征,采用了波段比值法,并逐像元进行。
2) 大气参数获取之后,通过求解大气辐射传输方程来获取反射率数据。
3) 利用图像中光谱平滑的像元对整幅图像进行光谱平滑运算。
FLAASH 操作:1)启动程序:ENVI―Basic Tools―Preprocessing―CalibrationUtilities―FLAASH。
图1 中FLAASH 程序界面分为三个部分。
上部分为设置文件输入与输出信息;中间部分为传感器与影像目标信息;下部分为大气参数(大气模式和气溶胶类型等)的设置。
图1 FLAASH 程序界面2)以一景要进行大气效应校正的LANDSAT ETM+为例进行FLAASH大气校正。
首先打开原始影像数据。
图2使用ENVI--File--Open External File--Landsat--GeoTIFF with Metadata命令打开的一景2021年Landsat ETM+影像。
图2 Landsat ETM 数据导入3)对影像进行定标,单位转换和文件储存格式转换。
flaash⼤⽓校正课程名称:定量遥感专业名称遥感科学与技术班级学号姓名实验名称 FLAASH ⼤⽓校正【实验名称】FLAASH⼤⽓校正【实验⽬的】了解⽤ENVI进⾏FLAASH⼤⽓校正的流程,明⽩各步骤的意义【实验内容】准备ASTER数据1.打开ENVI主菜单,选择File-Open External File – EOS-ASTER2.选择AST_L1A.hdf打开配准数据3.从ENVI主菜单中选择Map- Georeference ASTER- Georeference Data点击列表中第⼀个⽂件,这个⽂件有三个波段,波段范围从0.556µm 到0.807 µm ,点击OK4.在新弹出的投影列表中选择Geographic Lat/Lon,点击OK5.在参数对话框中,点击将输出结果存为⽂件,⽂件名为vnir_georef. 选择⼀个⽂件夹,点击OK6.重复以上3-5步,选择波段范围为1.656到2.4的AST_L1A的⽂件,在参数对话框中,输⼊输出⽂件名为swir_georef,这样vnir和swir波段就出现在波段列表中了合并VNIR 和SWIR数据7.在ENVI主菜单中选择Basic Tools Layer Stacking,弹出Layer Stacking Parameters对话框8.点击Import File,选择vnir_georef,点击OK,再次点击Import File,选择swir_georef,点击OK,确保vnir_georef是在上⾯的⽂件9.确定Inclusive按钮被选择10.确定Output Map Projection是Geographic Lat/Lon.11.其余选项不变,选择输出⽂件夹,⽂件名为aster_vnir_swir,点击OK转换格式12.在ENVI主菜单中选择Basic Tools Convert Data (BSQ, BIL, BIP) ,选择合成VNIR/SWIR数据aster_vnir_swir,点击OK13.选择BIL并且保证Convert In Place 为N0,选择输出⽂件夹,⽂件名为aster_BIL,ASTER 数据就被转换成FLAASH可以接受的格式。
FLAASH模块的大气校正1.1 FLAASH模块简介FLAASH是由世界一流的光学成像研究所-波谱科学研究所(Spectral Sciences)在美国空气动力实验室支持下开发的大气校正模块。
波谱科学研究所在1989年大气辐射传输模型开发初期就广泛从事MODTRAN的研究工作,已成为大气辐射传输模型开发过程中不可缺少的一员。
FLAASH适用于高光谱遥感数据(如HyMap,AVIRIS,HYIDCE,HYPERION,Probe-1,CASI 和AISA)和多光谱遥感数据(如陆地资源卫星,SPOT,IRS和ASTER)的大气校正。
当遥感数据中包含合适的波段时,用FLAASH还可以反演水气、气溶胶等参数。
ENVI中大气校正模型FLAASH,是高光谱辐射能量影像反射率反演的首选大气校正模型。
FLAASH能够精确补偿大气影响,其适用的波长范围包括可见光至近红外及短波红外,最大波长范围为3μm。
其他的大气校正模型是计算方法基于查找表(Look-up Table)、利用插值方法计算,而FLAASH是直接移植了modtran4中的辐射传输计算方法。
用户可以选取代表研究区的大气模型和气溶胶类型,并且对每景影像,Modtran都有独特的解决方案。
1.2 ASTER数据预处理ASTER L1B数据是记录是DN(Digital Number)值,而基于FLAASH大气校正过程中,需要的是辐射能量值。
因此,需要对ASTER L1B数据辐射定标,即把无量纲的DN值转换成有量纲的分辐辐射亮度值的过程(式1),Radiance=gain*DN+offset (式1)其中,gain是增益,offset是偏差。
经辐射定标后,得到天顶辐射能量值,其量纲为W/(m2.sr.um)。
ASTER数据多以HDF格式储存,利用ENVI软件中Baisc Tools->Preprocessing->Data-Specific Utilities->View HDF Global Attribute功能,读取相应ASTER HDF文件中的增益、偏差、成像时间和中心点坐标信息。
本文汇总了ENVI FLAASH大气校正模块中常见的错误,并给出解决方法,分为两部分:运行错误和结果错误。
前面是错误提示及说明,后面是错误解释及解决方法。
FLAASH对输入数据类型有以下几个要求:1、波段范围:卫星图像:400-2500nm,航空图像:860nm-1135nm。
如果要执行水汽反演,光谱分辨率<=15nm,且至少包含以下波段范围中的一个:∙∙●1050-1210 nm∙∙●770-870 nm∙∙●870-1020 nm2、像元值类型:经过定标后的辐射亮度(辐射率)数据,单位是:(μW)/(cm2*nm*sr)。
3、数据类型:浮点型(Floating Point)、32位无符号整型(Long Integer)、16位无符号和有符号整型(Integer、Unsigned Int),但是最终会在导入数据时通过Scale Factor转成浮点型的辐射亮度(μW)/(cm2*nm*sr)。
4、文件类型:ENVI标准栅格格式文件,BIP或者BIL储存结构。
5、中心波长:数据头文件中(或者单独的一个文本文件)包含中心波长(wavelenth)值,如果是高光谱还必须有波段宽度(FWHM),这两个参数都可以通过编辑头文件信息输入(Edit Header)。
一.高级设置里的选项:1.Aerosol Scale Height大气溶胶高度,用来计算邻近效应的范围,1-2km2.CO2 Mixing Ratio (ppm) 2001年前是370ppm。
2001年以后是390ppm。
3.Use Square Slit Function(是否使用平方函数进行邻近像元亮度的均匀)一般选择no 4.Use Adjacency Correction(进行邻近效应校正)5.Reuse MODTRAN Calculations使用以前的MODTRAN模型计算结果6.Modtran Resolution设置MODTRAN模型的光谱分辨率(推荐值5 cm-1) 分辨率高速度慢精度高,分辨率低,速度快,但是精度差。
1.3.2FLAASH其它参数的设置(1)图像中心点坐标可以从相应的HDF文件中找到,也可以从屏幕上直接读取影像的中心坐标,对反演结果影响不大。
当影像位于西半球时,经度为负值;(2)传感器类型当选择传感器类型时,模块会选择相应的类型的传感器波段响应函数,同时系统一般会自动设置传感器的高度和图像的空间分辨率;(3)海拔高度海拔高度为研究区的平均海拔;(4)数据获取日期和卫星过境时间卫星过境时间为格林尼治时间,可以从相应的HDF文件中找到;(5)大气模型模块提供热带、中纬度夏季、中纬度冬季、极地夏季、极地冬季和美国标准大气模型,研究者根据数据获取时间选择相应的大气模型;(6)水气反演大多数多光谱数据不推荐反演水汽含量;(7)气溶胶模型可供选择的气溶胶模型有无气溶胶、城市气溶胶、乡村气溶胶、海洋气溶和对流层气溶胶模型。
当能见度大于40Km时,气溶胶类型选择对反演没有太多影响,一般情况下利用ASTER 数据不做气胶反演;在高级设置中,①Modtran 分辨率(Modtran resolution):一般设置成5cm-1;②反射率输出的时尺度系数,默认尺度系数是10000,可以使用默认的尺度系数。
若使用默认的尺度系数,大气校正后得到反射率图像的数值域为:0-10000。
其余参数使用默认值。
大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响,获得地物反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数,用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧对地物反射的影响,消除大气分子和气溶胶散射的影响。
FLAASH 可以处理任何高光谱数据、卫星数据和航空数据(860nm/1135nm),这些数据是由HyMAP、AVIRIS、CASI、HYDICE、HYPERION(EO-1)AISA、HARP、DAIS、Probe-1、TRWIS-3、SINDRI、MIVIS、OrbView-4、NEMO等传感器获得的。
FLAASH还可以校正垂直成像数据和侧视成像数据。
ETM Flaash大气校正在ETM蚀变信息提取2文章里,已经得到了辐亮度图像,现在使用ENVI Flaash大气校正功能,进行地表反射率的反演。
1、数据格式转换Flaash大气纠正功能需要的辐亮度文件格式为BIL或者BIP,但是目前的文件格式是BSQ的,所以需要进行数据格式转换。
ENVI功能菜单:Basic Tools-》Convert Data(BSQ,BIL,BIP)选择辐亮度文件转换参数设置:再选好输出文件,按OK就行了。
2、Flaash大气校正ENVI功能菜单:Spectral->Flaash下面我们开始进行参数设置。
(1)输入输出文件设置Input Radiance Image输入转换格式后的辐亮度文件Ok后,弹出如下对话框,选择use single scale factor for all bands选项,设置single scale factor 为10,具体原因是由于单位不一致。
再选择输出反射率文件的位置,最后设置一下FLAASH输出的一些临时文件的目录。
(2)Flight date栏设置在*_MTLold.txt找到ACQUISITION_DATE = 2001-10-23SCENE_CENTER_SCAN_TIME = 03:50:11.2501468Z填入即可:(2)sensor type栏设置选择sensor type,MutiSpectral-》landsat TM7设置好后,sensor Altitude和 pixel size这两项自动就填上了。
还剩下一个Groud Elevation,怎么办呢?google earth啊,哈哈。
Sensor type这栏就填好了,如下图:(3)scene center Location栏设置在earth explore中查看该数据的元文件(具体步骤查看ETM蚀变信息提取1文章)填上就行了。
(4)Atmospheric model栏设置Model Atmosphere Water Vapor(std atm-cm)Water Vapor(g/cm2)Surface Air TemperatureSub-Arctic Winter (SAW) 518 0.42 -16° C (3° F) Mid-Latitude Winter (MLW) 1060 0.85 -1° C (30° F) U.S. Standard (US) 1762 1.42 15° C (59° F) Sub-Arctic Summer (SAS) 2589 2.08 14° C (57° F) Mid-Latitude Summer (MLS) 3636 2.92 21° C (70° F) Tropical (T) 5119 4.11 27° C (80° F)Latitude (°N)Jan March May July Sept Nov80 SAW SAW SAW M LW M LW S AW70 SAW SAW MLW M LW M LW S AW60 MLW MLW MLW SAS SAS MLW50 MLW MLW SAS SAS SAS SAS40 SAS SAS SAS MLS MLS SAS30 MLS MLS MLS T T MLS20 T T T T T T10 T T T T T T0 T T T T T T-10 T T T T T T-20 T T T MLS MLS T-30 MLS MLS MLS MLS MLS MLS-40 SAS SAS SAS SAS SAS SASLatitude (°N)Jan March May July Sept Nov-50 SAS SAS SAS MLW M LW SAS-60 MLW MLW MLW M LW M LW M LW-70 MLW MLW MLW M LW M LW M LW-80 MLW MLW MLW M LW M LW M LW处理的数据是10月份的,并且中心纬度是38度多的,所以选择SAS模型(Sub-Arctic Summer)。