植被遥感上机课程HYPERION大气校正.ppt
焦全军jiaoqj,中科院研究生院植被遥感上机课程Hyperion大气校正,两个反射率,太阳,遥感器,大气,（1）太阳辐射（2）下行辐射在大气中的传播（3）地表反射（4）上行辐射在大气中的传播（5）遥感器成像,1 表观反射率（大气层顶反射率）,2 地表反射率,植被的遥感信号形成过程,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,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,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）,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）,大气校正 的常用方法,（1）暗目标法（2）不变地物法经验线性法等。（3）直方图匹配法（4）基于大气传输模型法:6S、MORDTRAN、LOWTRAN、ATREM、FLAASH（耦合MODTRAN）等。,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,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,一、表观反射率的计算,2 计算反射率,式中为表观反射率，d为日地距离，ESUN大气层顶平均太阳辐射（太阳常数），s为太阳天顶角。,表观反射率Apparent Reflectance,2 计算反射率,根据儒略日（DOY）查找日地距离（d）,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),提取图像像元的光谱,二、ENVI FLAASH大气校正,FLAASH（Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes）是基于MODTRAN4的大气纠正模块，它通过光谱特征估计大气的属性。FLAASH适用于高光谱遥感数据（如HyMap，AVIRIS，HYPERION等）和多光谱遥感数据（如Landsat，SPOT，ASTER）的大气校正。FLAASH中大气纠正主要分三步：1：从影像中获取大气参数，包括能见度（气溶胶光学厚度）、气溶胶类型和大气水汽柱含量。2：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像元对整幅影像进行光谱平滑运算。,FLAASH大气校正,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。,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,水汽设置,汽溶胶设置,光谱平滑设置,根据成像时间和纬度选择,输出数据的缩放系数设置为1,处理结果,三、经验线性法（Empirical Line）大气校正,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,打开Empirical line 模块,选择BIL或者BIP格式辐亮度文件,地面测量数据（sandandwater.txt）,图像roi,暗目标：水体亮目标：湖边沙土地,ROI选择,处理结果,
