ENVI辐射校正(辐射定标+大气校正)
0.辐射校正
定义:消除图像数据中依附在辐射亮度里的各种失真(噪声)的过程
包括:传感器定标(辐射定标)、大气校正、太阳高度与地形校正
如上图所示,进入传感器的信息包括物体反射、临近地物的反射、大气的影响等,使得图像中包含噪声,辐射校正就是去除这些噪声的过程。
0.0基本概念:DN值,辐射率,反射率
DN值(Digital Number):像元亮度值,记录地物灰度值,即传感器得到的数字测量值。无单位(*非物理量*),整数。其大小与传感器的辐射分辨率、地物发射频率、大气透过率、散射率有关,反映地物辐射率
范围:[1,2^Q],Q代表bit数(不同的线性量化系统,Q越高,辐射测量分辨率越高),如一个8bits(Q=8,2^8=256)的线性量化系统均匀地将传感器响应的动态范围划分成255阶(0-255)
注意:
相同传感器,量化系统不同,DN值不同
非物理量
不同传感器的量化级别:
TM SPOT AVHRR IKONOS MODIS/MERIS8 8 10 11 12
辐射率(radiance),也叫辐射亮度值,某一面积的辐射能量的总和
反射率(reflectance):物体表面反射的辐射量/接收的辐射量,[0,1],为存储方便通常扩大某一倍数(如MODIS扩大10000倍)。
包括:大气表观反射率:飞行在大气层外的传感器量测的反射率,包括云层、气溶胶、大气的贡献,由辐射亮度定标参数、太阳辐照度、太阳高度角、成像时间等来计算。
地表反射率(地物真实反射率):由辐射亮度图像计算得到,计算模型如辐射传输模型(去除云、大气、临近地物的影响)
0.1辐射定标
定义:为了估算辐射率,必须将DN值转化为物理量,这是遥感定量化的前提(大气校正的准备工作)
辐射定标即为建立DN值与其对应视场中辐射亮度值或者反射率(大气表观反射率,通过大气之后的能量,并不是地表反射率或者反射率的全部,其中包含大气的影响)之间的定量关系
它的目的:1.消除传感器本身误差(传感器灵敏度、探测器灵敏度等)
2.确定传感器入口处准确辐射值(入口处能量转化为DN值也有误差)
辐射校正的流程
问:是不是对所有应用来说都要做大气校正?
当然不是。当我们需要对地物进行真实的反映,就需要做大气校正,得到地物真实反射率;如果只做定性分析,做不做都可。
1.Landsat8的辐射校正
1.1数据准备
本次使用landsat8 oli l1g数据,采用ENVI5.3处理数据
数据下载地址:USGS
数据下载方法见网上教程
下载结果:
组成:
TIF格式:band1-7:可见光-近红外波段
band8:全色波段
band9:卷云波段
band10-11:热红外波段
BQA质量文件
txt格式:MTL.txt:头文件,记录传感器参数、影响获取时间、云量等重要信息
具体操作见链接:
1.ENVI入门系列:辐射定标和大气校正 (landsat、AVIRIS)
2.基于ENVI下的TM Flaash校正
3.ENVI中高分五号高光谱数据处理(辐射定标、大气校正、正射校正(基于DEM、landsat8))
其中遇到的问题:
a.分块问题:ENVI设置分块大小和缓存大小的方法
b.FLAASH 大气校正出现102错误解决方法
c.获取区域平均高程ENVI中获取一副影像对应区域的平均海拔高程
d.FLAASH大气校正结果出现较多负值的解决方法
e.ENVI去除NDVI/EVI异常值
其他问题:ENVI FLAASH大气校正常见错误及解决方法
NOTE:
用app store可以很轻松的找到合适的插件:ENVIAppStore
如:中国卫星打开工具、导数计算工具等
参考:
【遥感应用分析原理与方法】-赵英时
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