IDL实现风云三号D星1km数据定标及几何校正

数据

风云三号D星1KM数据
对应GEO1K定位数据

说明

因为250m的定位数据缺少角度信息，不能定标至大气层顶反射率，所以只做了1KM
暂时没做GUI和批量功能，等到明年年初再看情况做
关于发射率，官方说明是不需要定标，只需要通过slope和intercept线性转换就行
关于亮温的计算，单位给我整懵了，所以直接参考了下面这篇硕士论文里的计算公式
2020-07-15更改：感谢易智瑞的杜老师能够发现代码中的定标问题，现已修改。

基于多源卫星数据的秸秆焚烧监测研究

使用

编译
命令行键入如下代码，其中fnDat为数据文件，fnLoc为定位文件

fnDat = 'F:\FY3D_MERSI_GBAL_L1_date_1000M_MS.HDF'
fnDat = 'F:\FY3D_MERSI_GBAL_L1_date_GEO1K_MS.HDF'
preFY_1K, fnDat, fnLoc

数据所在文件夹生成两个文件，形如FY3D_date_TOA.dat为定标的19谱段TOA数据，形如FY3D_date_BT.dat为5谱段的亮温数据。

源码

pro preFY_1K, fnDat, fnLoccompile_opt idl2, hiddenticDLM_LOAD, 'HDF5', 'XML', 'MAP_PE', 'NATIVE'e = ENVI(/h)dirname = FILE_DIRNAME(fnDat)date = (FILE_BASENAME(fnDat)).Extract('20[1-4][0-9][0,1][0-9][0-3][0-9]_[0-9][0-9][0-9][0-9]')fnRef = dirname + PATH_SEP() + 'FY3D_' + date + '_TOA.dat'fnBT = dirname + PATH_SEP() + 'FY3D_' + date + '_BT.dat'fdid = H5F_OPEN(fnDat)rawRefAggr = h5GetData(fdid, '/Data/EV_250_Aggr.1KM_RefSB')rawRef = h5GetData(fdid, '/Data/EV_1KM_RefSB')rawEmsAggr = h5GetData(fdid, '/Data/EV_250_Aggr.1KM_Emissive')rawEms = h5GetData(fdid, '/Data/EV_1KM_Emissive')calCoef = h5GetData(fdid, '/Calibration/VIS_Cal_Coeff')ESUN = h5GetAttr(fdid, 'Solar_Irradiance')dst = (h5GetAttr(fdid, 'EarthSun Distance Ratio'))[0]tbbA = h5GetAttr(fdid, 'TBB_Trans_Coefficient_A')tbbB = h5GetAttr(fdid, 'TBB_Trans_Coefficient_B')H5F_CLOSE, fdidflid = H5F_OPEN(fnLoc)lat = h5GetData(flid, '/Geolocation/Latitude')lon = h5GetData(flid, '/Geolocation/Longitude')slrZth = h5GetData(flid, '/Geolocation/SolarZenith') * 0.01 * !pi / 180EH5F_CLOSE, flidrefChnl = MAKE_ARRAY([2048, 2000, 19], type = 5)refChnl[*, *, 0 : 3] = rawRefAggrrefChnl[*, *, 4 : 18] = rawRefemsChnl = MAKE_ARRAY([2048, 2000, 6], type = 5)emsChnl[*, *, 0 : 3] = rawEmsemsChnl[*, *, 4 : 5] = rawEmsAggrk = (dst ^ 2)for i = 0, 18 do refChnl[*, *, i] = k * $(calCoef[0, i] + calCoef[1, i] * refChnl[*, *, i] $+ calCoef[2, i] * refChnl[*, *, i] ^ 2) $/  COS(slrZth)wn = [2634.359, 2471.654, 1382.621, 1168.182, 933.364, 836.941]for i = 0, 5 do emsChnl[*, *, i] = $tbbA[i] * (1.43878 * wn[i] / ALOG(1 + $(1.191E-5 * wn[i] ^ 3 / emsChnl[*, *, i]))) + tbbB[i]refTempFn = e.GetTemporaryFilename()ref = ENVIRaster(refChnl, $uri = refTempFn, interleave = 'BSQ')ref.Saveref_id = ENVIRasterToFID(ref)ENVI_FILE_QUERY,ref_id, dims = ref_dimsemsTempFn = e.GetTemporaryFilename()ems = ENVIRaster(emsChnl, $uri = emsTempFn, interleave = 'BSQ')ems.Saveems_id = ENVIRasterToFID(ems)latTempFn = e.GetTemporaryFilename()latRaster = ENVIRaster(lat, uri = latTempFn)latRaster.Savelat_id = ENVIRasterToFID(latRaster)lonTempFn = e.GetTemporaryFilename()lonRaster = ENVIRaster(lon, uri = lonTempFn)lonRaster.Savelon_id = ENVIRasterToFID(lonRaster)proj = ENVI_PROJ_CREATE(/GEOGRAPHIC)gltTempFn = e.GetTemporaryFilename()ENVI_DOIT, 'ENVI_GLT_DOIT', DIMS = ref_dims, $I_PROJ = proj,  O_PROJ = proj, $OUT_NAME = gltTempFn, $R_FID = glt_id, ROTATION = 0 , $X_FID = lon_id, X_POS = [0], $Y_FID = lat_id, Y_POS = [0]ENVI_DOIT, 'ENVI_GEOREF_FROM_GLT_DOIT', $BACKGROUND = 0E, FID = ref_id , $GLT_FID = glt_id, R_FID = outR_fid, $OUT_NAME = fnRef, POS = [0 : 18]ENVI_DOIT, 'ENVI_GEOREF_FROM_GLT_DOIT', $BACKGROUND = 0E, FID = ems_id , $GLT_FID = glt_id, R_FID = outB_fid, $OUT_NAME = fnBT, POS = [0 : 5]CD, FILE_DIRNAME(e.GetTemporaryFilename())ref.Close & ems.Close & latRaster.Close & lonRaster.CloseFILE_DELETE, refTempFn, emsTempFn, latTempFn, lonTempFn, $(FILE_BASENAME(refTempFn)).Replace('dat', 'hdr'), $(FILE_BASENAME(emsTempFn)).Replace('dat', 'hdr'), $(FILE_BASENAME(latTempFn)).Replace('dat', 'hdr'), $(FILE_BASENAME(lonTempFn)).Replace('dat', 'hdr'), $/ALLOW_NONEXISTENT, /QUIETENVI_FILE_MNG, id = glt_id, /d, /rrefRaster = e.OpenRaster(fnRef)refRaster.Metadata.UpdateItem, 'band names', $['Ref_1', 'Ref_2', 'Ref_3(Aggr_1)', 'Ref_4',' Ref_5(Aggr_2)', $'Ref_6', 'Ref_7(Aggr_3)', 'Ref_8', 'Ref_9', 'Ref_10', $'Ref_11', 'Ref_12(Aggr_4)', 'Ref_13', 'Ref_14', $'Ref_15', 'Ref_16', 'Ref_17', 'Ref_18', 'Ref_19']refRaster.Metadata.UpdateItem, 'wavelength units', 'Micrometers'refRaster.Metadata.AddItem, 'wavelength', $[0.412, 0.443, 0.47, 0.49, 0.55, 0.555, 0.65, 0.67, $0.709, 0.746, 0.865, 0.865, 0.905, 0.936, 0.94, $1.24, 1.38, 1.64, 2.13]refRaster.WriteMetadatarefRaster.ClosebtRaster = e.OpenRaster(fnBT)btRaster.Metadata.UpdateItem, 'band names', $['Ems_1', 'Ems_2', 'Ems_3', 'Ems_4', $'Ems_5(Aggr_1)', 'Ems_6(Aggr_2)']btRaster.Metadata.UpdateItem, 'wavelength units', 'Micrometers'btRaster.Metadata.AddItem, 'wavelength', $[3.8, 4.05, 7.2, 8.55, 10.8, 12]btRaster.WriteMetadatabtRaster.CloseENVI_FILE_MNG, id = outR_fid, /rENVI_FILE_MNG, id = outB_fid, /re.Closetoc
endfunction h5GetData, fid, strcompile_opt idl2, hiddenstr_id = H5D_OPEN(fid, str)slope = FLOAT(h5GetAttr(str_id, 'Slope'))intercept = FLOAT(h5GetAttr(str_id, 'Intercept'))data = FLOAT(H5D_READ(str_id))foreach _slope, slope, index do $data[*, *, index] = _slope * data[*, *, index] + intercept[index]H5D_CLOSE, str_idRETURN, data
endfunction h5GetAttr, fid, strcompile_opt idl2, hiddenstr_id = H5A_OPEN_NAME(fid, str)attr = H5A_READ(str_id)H5A_CLOSE, str_idRETURN, attr
end

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