植被遥感上机课程-HYPERION大气校正

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,焦全军,jiao,qj,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/cm,2,*sr*nm,，而计算的,L,的单位是,w/m,2,*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 Files,4,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,