flash大气校正

更新时间：2024-05-06 05:12:01 阅读量：综合文库文档下载

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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—Calibration Utilities—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2005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。使用ENVI-Basic Tools—

Preprocessing—Calibation Utilities—Landsat Calibration，选择可见光一红外组（6个波段），打开Landsat定标工具。定标类型选择Radiance，并保存为本地文件。这里，得到的辐射亮度数据的单位为W/(m2·um·sr)，而FLAASH要求的辐射亮度数据uW/(cm2·nm·sr),两者相差10倍（单位换算方法见图4和图5，在图5中单击Map Variable to Input File按钮对所有波段进行换算）。另外，FLAASH要求输入的文件存储格式为BIL，而该文件现在的文件存储格式为BQS，因此需要进行BQS到BIL的转换。具体操作为ENVI--Basic Tools--Convert Data(BQS、BIL、BIP)。

图4 定标图5 单位转换

图6 格式转换

4）设置FLAASH程序文件输入和输出信息。点击Input Radiance Image后，会弹出对话框。选择第二项，并设置参数值为1.000000。如果第3步操作未进行单位换算，这里就必须为

10.000000。图8显示了根据传感器头文件信息获取的FLAASH界面其他参数的设定。这里大气模式选择“中纬度夏季模式”，气溶胶模型选择“农村”。气溶胶获取的方法为“2-Band(K-T)法”，初始的能见度为20km。通常晴朗天气，能见度参数设定为40--100km；薄雾天气为20--30km；大雾天气为≤15km。这里使用K-T法从影像中提取气溶胶信息。因此，需要点击FLAASH界面下部的“Multispectral Settings...”按钮，进一步设定其他参数。

图7 设置FLAAASH 程序首界面主要参数值

5）“Multispectral Settings...”面板中的参数设定（气溶胶反演参数设定）。这里主要设置Kaufman-Tanre Aerosol Retrieval面板中的KT-Upper Channel和KT-Lower Channel及Cirrus Channel (Optional)中的波段，分别选择波段中心值为2.22um,0.66um和1.65um的对应波段。

图8 气溶胶反演参数设定

6） “Advanced Settings...”面板中的参数设定。面板中主要针对MODTEAN4+模型中一些参数进行设定。左半边面板中Aerosol Scale Height(km)一般为1.5--2.0km。Modtran Resolution参数对于高光谱默认为5cm-1，多光谱数据默认为15cm-1。Modran

Multiscatter Model(多次散射模型)选择为Scaled DISORT，且Stream为8。右半边面板中Zenith Angle和Azimuth Angle设定是传感器的观测角度。对于垂直向下观测的传感器，Zenith Angle为180°，方位角为-180°--180°，这里默认为0°。

图9 “Advanc settings”面板参数设定

7）运行结果对比。下图给出了大气校正前和大气校正后的比对（左边为校正前，右边

为校正后）。可以发现，校正后的影像大气效应去除明显，尤其是蓝光波段的反射率

有明显的降低。

图10 flash后的结果

图11 大气效应校正前后对比

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mjvg.html

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