3、遥感影像辐射校正详解.ppt

大气校正的定义 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。 广义上讲，为了获得地物反射率、辐射率或者地表温度等真实物理模型参数； 狭义上讲，是为了获取地物真实反射率数据。用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧等物质对地物反射的影响，消除大气分子和气溶胶散射的影响。大多数情况下，大气校正同时也是反演地物真实反射率的过程。 问题： ①什么情况下需要做大气校正？ ②我们购买或者其他途径获取的影像是否做过大气校正？ 通俗来讲，如果我们需要定量反演或者获取地球信息、精确识别地物等，需要使用影像上真实反映对太阳光的辐射情况，那么就需要做大气校正。 我们购买的影像，说明文档中会注明是经过辐射校正的，其实这个辐射校正指的是粗的辐射校正，只是做了系统大气校正，就跟系统几何校正的意义是一样的。 大气校正的类型 基于对遥感图像校正后的结果可以分为： ①绝对大气校正：是将遥感图像的DN值转换为地表反射率、地表辐射率、地表温度等的方法。 ②相对大气校正：校正后得到的图像，相同的DN值表示相同的地物反射率，其结果不考虑地物的实际反射率。 绝对大气校正方法 相对大气校正方法 基于辐射传输模型的MORTRAN模型、LOWTRAN模型、 ATCOR模型、 6S模型等 基于统计的不变目标法 基于简化辐射传输模型的黑暗像元法 直方图匹配法等 基于统计学模型的反射率反演 既然有这么多的大气校正方法，那么又应该如何判断何时用何种方法呢？ 总结规律仅供参考： ?1、如果是精细定量研究，那么选择基于辐射传输模型的大气校正方法。? ?2、如果是做动态监测，那么可选择相对大气校正方法或者较简单的方法。? ?3、如果参数缺少，只能选择其他较简单的方法。 简化黑暗像元法大气校正 此方法的原理是：在一定条件下反射率很小（近似0）的黑暗像元由于大气的影响，使得这些像元的反射率相对增加，即黑暗像元处增加的这部分反射率是由大气影响造成的，通过其他像元减去这些黑暗像元增加的像元值，就可以减少大气对整幅图像的影响，达到大气校正的目的。 关键：寻找黑暗像元以及黑暗像元增加的像元值。 ENVI下的Dark Subtract工具提供选择波段最小值、ROI的平均值、自定义值三种方式确定黑暗像元的像素值。操作过程如下（以2000年TM5大兴安岭地区影像图像为实例）： （1）打开待校正图像文件。 File→Open Image File →选择Landsat 7_2000.img数据 （2）在主菜单中，选择Basic Tools → Preprocessing → General Purpose Utilities → Dark Subtract，在文件选择对话框中选择待校正图像文件2000.img，单击OK按钮，打开Dark Subtraction Parameters面板。 （3）在Dark Subtraction Parameters面板中，确定黑暗像素值包括三种方法（Subtraction Method）：?? ①波段最小值(Band Minimum) ,自动统计每个波段的最小值作为黑暗像元的像元值，每个波段减去这个值作为结果输出；?? ② ROI的平均值(Region Of Interest) ，每个波段减去感兴趣区平均像元值作为输出结果；?? ③自定义值（User Value)，手动输入每个波段的黑暗像元值，每个波段减去自定义值作为结果输出。 （4）在Output Result to中选择File，以及相应的输出路径和文件名，单击OK执行操作。 大气校正模块 大气校正模块（Atmospheric Correction）提供两种大气校正工具： ① FLAASH校正工具（Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes） ②快速大气校正工具（Quick Atmospheric Correction ,简称QUAC） FLAASH大气校正工具 开发背景：FLAASH是基于MODTRAN4+辐射传输模型，MODTRAN模型是由进行大气校正算法研究的领先者SpectralSpectral Sciences, Inc和美国空军实验室（Air Force Research Laboratory）共同研发。ITT VIS公司负责集成和GUI设计。 FLAASH特点： ①支持传感器种类多； ②FLAASH采用了MODTRAN4+辐射传输模型，该算法精度高。任何有关影像的标准MODTRAN大气模型和气溶胶类型都可以直接使用； ③通过影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可以有效地去除水蒸气/气溶胶散射效应，