环境小卫星多光数据FLAASH精确大气校正方法.docVIP

环境小卫星多光谱数据FLAASH精确大气校正方法 环境与灾害监测预报小卫星星座A、B星（简称环境小卫星，简写HJ-1A /1B）于2009年3月30日开始正式交付使用，HJ-1-A星搭载了CCD相机和超光谱成像仪（HSI），HJ-1-B星搭载了CCD相机和红外相机（IRS）。HJ-1A /1B卫星是继我国继气象、海洋、国土资源卫星之后一个全新的民用卫星。卫星投入使用后，对自然灾害、生态破坏、环境污染进行大范围、全天候、全天时的动态监测，对灾害和环境质量进行快速和科学评估，提高灾害和环境信息的观测、采集、传送和处理能力，为紧急救援、灾后救助及恢复重建和环境保护工作提高科学依据。 HJ-1数据应用于自然灾害、生态环境之前，需要进行几何及光谱方面的预处理。ENVI在数据读取、图像配准、精确大气校正等方面提供了非常好的工具。1、数据读取 目前，网上免费获取的 HJ-1A /1B卫星CCD和HSI影像的分发的格式主要有两种：CCD为Geotiff，每一个波段为一个Geotiff文件，并提供一个元数据说明（.XML）; HSI为HDF5格式，也提供一个元数据说明（.XML）。 CCD相机的Geotiff格式直接可以在ENVI软件下打开，利用ENVI-Basic Tools-Layer Stacking工具将各个波段组合成一个文件输出。HIS高光谱数据是以HDF5格式提供，安装ENVI的HDF5读取补丁后直接在ENVI中打开。 更为方便的方法是直接使用HJ-1数据读取补丁，下载网址为：HYPERLINK /esri/thread-83044-1-3.html/ESRI/thread-83044-1-3.html。直接双击运行 .sav 或拷贝 sav 文件到 ENVI安装目录的save_add 目录下， 1）启动ENVI-File-Open External File-HJ-1-HJ-1A /1B Tools工具（下图）。直接读取CCD、HIS、IRS数据，输出结果为一个多波段的ENVI标准栅格文件，并带有中心波长等信息，其中CCD数据可以直接输出定标结果（辐射亮度）。 图1.1 HJ-1A /1B Tools注意此步骤中Calibration 和Layer Stacking选项应勾上。如果数据是BSQ格式的，要转换成BIL或者BIP格式的。转换方法2) 构建波谱响应函数任何传感器在设计时都会给出严格的波段响应函数，环境小卫星也不例外。在中国资源卫星应用中心可下载：HYPERLINK /n16/n1115/n1522/n2118/index.html/n16/n1115/n1522/n2118/index.html。以四列数字形式提供，第一列表示波长，后面四列分别表示4个波段对应波长的波谱响应值。 选择Window-Start New Plot Window，ENVI Plot Window窗口中，选择File-Input Data-ASCII,如图2所示，选择相应的波普响应函数3) 选择File- Save Plot As-Spectral Library，将波谱曲线保存为波谱库文件。 注意此处的Wavelength Units 应选Nanometers.4）如下图3.2所示，生成了4条曲线。选择Edit-Data Parameters，更改每一条曲线的名称：b1,b2,b3,b4，便于区分。 2 、FLAASH大气校正启动FLAASH模块，将准备好的数据输入，注意定标后的单位是W/（m2*um*sr）与FLAASH要求的单位（μW）/（cm2*nm*sr）相差10倍关系，因此在Radiance Scale Factors中输入10缩放系数。其他特殊参数设置主要如下：l 一般参数设置 传感器高度（Sensor Altitude）：650km 像元大小（pixel Size）：30m 地面高程（）：0.05km多光谱数据参数设置 Fileter Function File：选择前面生成的波谱响应文件。大气模型（Atmospheric Model）根据经纬度和日期来定。表1六种标准的大气模型Latitude (°N)Jan.MarchMayJulySept.Nov.80SAWSAWSAWMLWMLWSAW70SAWSAWMLWMLWMLWSAW60MLWMLWMLWSASSASMLW50MLWMLWSASSASSASSAS40SASSASSASMLSMLSSAS30MLSMLSMLSTTMLS20TTTTTT10TTTTTT0TTTTTT-10TTTTTT-20TTTMLSMLST-30MLSMLSMLSMLSMLSMLS-40SASSASSAS