第二讲大气校正

实验二大气校正
实验原理
概念：消除遥感图像中由大气散射和吸收引起的辐射误差的处理过程。

遥感所利用的各种辐射能均要与地球大气层发生相互作用-或散射、或吸收，而使能量衰减，并使光谱分布发生变化。

大气的衰减作用对不同波长的光是有选择性的，因而大气对不同波段的图像的影像是不同的。

另外，太阳-目标-遥感器之间的几何关系不同，则所穿越的大气路径长度不同，使图像中不同地区地物的像元灰度值所受大气影响程度不同，且同一地物的像元灰度值在不同获取时间所受大气影响程度也不同。

消除这些大气影响的处理，称为大气校正。

即使遥感系统工作正常，获取的数据仍然带有辐射误差。

两种最重要的环境衰减是1）由大气散射和吸收引起的大气衰减；2）地形衰减。

然而，在所有的遥感应用中都进行大气校正可能没有必要。

是否进行大气校正，取决于问题本身、可以得到的遥感数据的类型取的历史与当前实测大气信息的数量和从遥感数据中提取生物物理信息所要求的精度。

实验过程
（1）打开数据
Envi中打开实验数据，本次实验数据采用的是2009年7月20日
其中打开MTL文件可查询信息，其中SUN_ELEV ATION = 60.8111752
图1 打开数据
（2）辐射定标
打开Radiometric correction →radiometric Calabriation，选择多光谱数据，然后在Radiometric Calibration面板中，设置以下参数：
①定标类型（Calibration Type）：辐射率数据Radiance
②单击Apply FLAASH Settings按钮，自动设置FLAASH大气校正工具需要的数据类型，包括储存顺序（Interleave）：BIL或者BIP；数据类型（Data Type）：Float；辐射率数据单位调整系数（Scale Factor）：0.1。

③设置输出路径和单位名，单击OK执行辐射定标
图2 参数设置
结果显示如下图，其中可以查看信息发现数据发生改变；
图3 定标结果
（3）FLAASH大气校正
在Toolbox中打开FLAASH工具：/Radiometric Correction/Atmospheric Correction Module/FLAASH Atmospheric Correction。

启动FLAASH Atmospheric Correction Module Input Parameters面板
图4 FLAASH Atmospheric Correction
Input Radiance Image：选择辐射定标结果数据，在打开的Radiance Scale Factors 面板中，设置Single scale factor：1。

图5：Radiance Scale Factors面板
气溶胶反演方法Aerosol Retrieval：2-band（K-T）；
其中多光谱参数设置
①单击Multispectral Settings，打开多光谱设置面板；②K-T反演选择默认模式：Defaults->Over-Land Retrieval standard（600:2100），自动选择对应的波段；③其他参数选择默认。

图6 Multispectral Settings
图7 参数填写
结果显示
设置好参数后，单击Apply执行大气校正；
完成后会得到反演的能见度和水汽柱含量。

显示大气校正结果图像，查看像元值，可以看到像元值扩大10000倍后，值在几百到几千不等。

如果要得到0-1范围内的反射率数据，可以使用BandMath除以10000.0。

选择Display>Profiles>Spectral查看典型地物波谱曲线，如植被、水体等。

图8
图9 结果图。