地表反射率计算-flaash

表观反射率(反射率反照率)的计算

表观反射率（反射率、反照率）的计算第一步、分别计算各个波段每个像元的辐射亮度L 值：L=Gain*DN+Bias或者min min minmax minmax )(*L QCAL QCAL QCAL QCAL L L L +---=式中，QcaL 为某一像元的DN 值，即QCAL=DN 。

QCALmax 为像元可以取的最大值255。

QCALmin 为像元可以取的最小值。

如果卫星数据来自LPGS(The level 1 product generation system)，则QCAL=1(Landsat-7数据属于此类型)。

如果卫星数据来自美国的NLAPS ( National Landsat Archive Production System )，则QCALmin=0 (Ldsat-5的TM 数据属于此类型)。

根据以上情况，对于Landsat-7来说，可以改写为(QCALmin=1)：minminmax )1(*254L DN L L L +--=对于Landsat-5来说，可以改写为(QCALmin=0)：minminmax *255L DN L L L +-=表1 Iandsa-7 ETM+各个反射波段的Lmax 和Lmin 值Table1The values of Lmmax and Lmin for reflecting bands of Landsat-7表2 Landsat-5 TM 各反射波段的Lmax 和Lmin 值的陆地、沙漠、冰与雪、水体、海冰、火山等6大类型)和太阳高度角状况来确定采用高增益参数或是低增益参数。

一般低增益的动态范围比高增益大1.5倍，因此当地表亮度较大时，用低增益参数;其它情况用高增益参数。

在非沙漠和冰面的陆地地表类型中，ETM+的1一3和5,7波段采用高增益参数，4波段在太阳高度角低于45度（天顶角>45度）时也用高增益参数，反之则用低增益参数。

详见文献(NASA Landsat Project ScienceOffice , 1998b )。

Flaash大气校正

上机实习容：Flaash大气校正学生王玲学号201420771院系城市与环境学院专业地图学与地理信息系统年级2014级教务处制Flaash大气校正实验报告一、实验目的通过本次实验能够更深一步理解大气校正的原理、方法。

并且熟练掌握Landsat8 OLI 数据的大气校正的流程。

二、实验容1、辐射定标目的：将传感器记录的电压或数字量化值（DN值）转换为绝对辐射亮度值（辐射率）。

原理：L=Gain*DN + Bias步骤：（1）首先，在Envi5.1中打开辐射定标工具，Toolbox/Radiometric Correction/ Radiometric Calibration，并在File Selection对话框中选择数据，如下所示：（2）辐射定标参数设置当选择好辐射定标的数据时，接下来需选择定标参数。

其中，①Calibration Type：辐射定标类型，因Flaash校正要求输入的数据为辐亮度值，因此辐射定标类型选择辐亮度。

当数据的每个波段包含Gain和Offest参数时，Envi会自动从元数据文件中获取这些参数，并按照辐射定标公式进行定标，本实验所使用的Landsat8 OLI 数据的元数据中包含这两个参数。

另外，Envi默认Gain和Offest参数定标单位为W/（m2*sr*μm），因此，计算得到的辐亮度值为W/（m2*sr*μm）。

②Output Interleave：输出数据存储顺序，因Flaash校正要求输入的数据存储类型为BIL或BIP，但因BIL的处理速度快，故在此选择BIL。

③Output Data Type：输出数据类型，辐射定标中可以选择的输出数据类型为三种，分别是：浮点型（Float）、双精度浮点型(Double)和无符号位16整型(Uint)。

本实验中使用的OLI6 原始数据为无符号16位整型，在进行Flaash校正时计算缩放因子是无单位型与浮点型数据之间的缩放关系，因此，该处选择浮点型（Float）。

地表反射率计算

算计射率石市地表反黄一、数据预处理1、打开：用 ENVI5.1 将黄石市 2000 年遥感影像数据的 3,、4、5 波段打开（1）用鼠标左键双击 ENVI5.1 图标，打开 ENVI5.1 程序；（2）打开黄石市 2000 年遥感影像数据的 3,、4、5 波段。

File→Open Image File→选择黄石市 2000 年遥感影像数据的 3、4、5波段→打开。

波段进行合成。

4、5年遥感影像数据的 3、 2、合成：对黄石市 2000感遥2000 年 File Basic Tools→LayerStacking→Import →选择黄石市→2000_band543_hecheng→波段543影像数据的、、→Ok→Choose 命名（）打开→Ok黄石市遥感影像。

、裁剪：用黄石市边界矢量数据裁剪合成后的20003波段；5 3、4、遥感影像数据的（1）打开合成后的黄石市2000 年）→打开→Ok2000_band543_hecheng File→OpenImage File→选图（）打开黄石市边界矢量数据；2（→选图（黄石市边界范围.evf)→打开File Vector→OpenVector备注：建立掩膜时一定要将 2000_band543_hecheng 和黄石市矢量边界的影像打开。

（3）以黄石市边界矢量数据建立掩膜；Basic Tools→Masking→Bulid Mask→Display #1→Options →ImportEVFS→选图（111）→Ok→Choose→命名（2000_band543_hecheng_yanmo)→打开→Apply（4）应用掩膜；Basic Tools→Masking→Apply Mask→2000_band543_hecheng→Select Mask Bang→2000_band543_hecheng_yanmo→Ok→Ok→Choose →命名（2000_band543_hecheng_clip)→打开→Ok内黑色背景面积太大可以进行调整。

实习7、地表反射率、温度的反演以及植被指数的计算

基本原理一)地表反射率是指地表物体向各个方向上反射的太阳总辐射通量与到达该物体表面上的总辐射通量之比。

反照率可以通过遥感成像提供的辐射亮度值L 或反照率p ，二向性反射率分布函数BRDF 来获得：地物反射率的光谱特征差异是从遥感影像中识别地表不同类型地物的基本依据，也是地表其他各种物理、生物物理参数反演的依据地表。

地表反射率的计算步骤：1、辐射定标：根据遥感影像DN 值计算到达传感器的各波段辐射亮度也就是将传感器记录的辐射量化值（Digital Number ，DN ）转换成绝对辐射亮度值、表观反射率，或者表观温度的过程。

绝对定标：通过各种标准辐射源，建立辐射亮度值与辐射量化值（DN ）之间的定量关系式中，辐射亮度值L 的常用单位为W/(m2.μm.sr)，或者μW/(cm2.nm.sr) 。

1W/(m2.μm.sr)=0.1 μW/(cm2.nm.sr)2、各波段表观反射率计算3、大气辐射校正（ENVI FLAASH/QUAC ）绝对大气辐射校正：消除大气辐射衰减效应，将遥感影像的DN 值转换为地表反射率、辐亮度、地表温度等的方法，此过程包含了辐射定标。

相对大气辐射校正：将遥感影像的DN 值转换为类似的整型数，同时消除大气辐射衰减效应。

FLAASH 是用数学建模辐射的物理行为，纠正波长在可见光至近红外和短波红外区域，最多3微米。

（对于热地区，使用基本工具>预处理>校准工具>热大气压校正菜单选项。

）不同于预先计算模拟结果的数据库内插辐射传输特性许多其他大气校正程序， FLAASH 采用了MODTRAN4辐射传输代码。

MODTRAN4并入ENVI FLAASH 的版本被修改，以校正在HITRAN -96水行参数的误差。

可以选择任何一种标准MODTRAN 大气模型和气溶胶类型，FLAASH 还包括以下功能：校正邻近效应（像素混合是由于表面反射辐射的散射）计算场景的平均能见度（气溶胶/雾量）。

表观反射率(反射率、反照率)的计算(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑表观反射率（反射率、反照率）的计算第一步、分别计算各个波段每个像元的辐射亮度L 值：L=Gain*DN+Bias或者min min minmax min max )(*L QCAL QCAL QCAL QCAL L L L +---= 式中，QcaL 为某一像元的DN 值，即QCAL=DN 。

QCALmax 为像元可以取的最大值255。

QCALmin 为像元可以取的最小值。

如果卫星数据来自LPGS(The level 1 product generation system)，则QCAL=1(Landsat-7数据属于此类型)。

如果卫星数据来自美国的NLAPS ( National Landsat Archive Production System )，则QCALmin=0 (Ldsat-5的TM 数据属于此类型)。

根据以上情况，对于Landsat-7来说，可以改写为(QCALmin=1)：min min max )1(*254L DN L L L +--= 对于Landsat-5来说，可以改写为(QCALmin=0)：min min max *255L DN L L L +-=表1 Iandsa-7 ETM+各个反射波段的Lmax 和Lmin 值Table1The values of Lmmax and Lmin for reflecting bands of Landsat-7 ETM+(W ˙m-2-sr-1˙μm-1)表2 Landsat-5 TM 各反射波段的Lmax 和Lmin 值Table 2 The values of Lmax and Lmin for reflecting bands of Landsat-5TM (W ˙m-2-sr-1˙μm-1)表类型(非沙漠和冰面的陆地、沙漠、冰与雪、水体、海冰、火山等6大类型)和太阳高度角状况来确定采用高增益参数或是低增益参数。

遥感数字图像处理_地表反射率、温度的反演以及植被指数的计算

操作方法及过程1、使用ENVI对landsat 7 ETM+原始数据进行辐射定标：①对1、2、3、4、5、7波段进行辐射定标。

②对61和62波段进行辐射定标。

步骤和上面的一样，只是选择输入文件时为包含61和62波段的_MTL文件，将结果保存为radiance_band6。

2、将BSQ格式的影像数据转化为BIL：利用Basic Tools |Convert Data，弹出对话框中选择Radiance，Output Interleave中选择BIL，选择输出路径保存为radiance_BIL。

3、使用FLAASH大气辐射校正模型进行地表反射率的计算：①利用Spectral |FLASSH弹出大气校正模型参数设置窗口如下：分别按照以上所示的内容进行参数设置，将输入文件设为radiance_BIL，输出文件设为flassh，设置Scene Center Location时，打开原始影像在头文件中找到行和列，算出中心行和列，利用Pixel Locator工具找到中心点的经纬度。

将Sensor Type设为Landsat TM7。

设置Ground Elevation时，利用裁剪工具在亚洲幅SRTM DEM影像数据中裁剪该地区的DEM数据，再用统计功能算出高程的平均值为2058m。

在头文件中找到Flight Data：1999年8月10日，Flight Time GTM:3时36分39秒。

反射率指数

反射率指数摘要：一、反射率指数的概念与意义二、反射率指数的计算方法三、反射率指数在各个领域的应用四、提高反射率指数的策略与方法五、总结与展望正文：一、反射率指数的概念与意义反射率指数是衡量物体表面反射光能力强弱的一个物理参数。

它反映了光线在物体表面的反射程度，用以描述物体表面的光学特性。

反射率指数越高，表明物体表面反射光的能力越强，反之则越弱。

在现实生活中，反射率指数对于我们了解和分析物体表面的光照效果、色彩表现等方面具有重要的意义。

二、反射率指数的计算方法反射率指数的计算公式为：反射率= （反射光通量/ 入射光通量）× 100%。

其中，反射光通量指的是光线在物体表面反射后的总光通量，入射光通量是指照射在物体表面的光线总光通量。

通过测量入射光和反射光的光通量，可以计算出物体表面的反射率。

三、反射率指数在各个领域的应用1.摄影与影视制作：反射率指数在摄影和影视制作中起着重要作用，了解物体表面的反射率有助于摄影师和导演更好地把握画面效果，实现所需的光照效果和色彩搭配。

2.工业生产：反射率指数在工业生产中用于检测和控制产品质量。

通过测量产品表面的反射率，可以判断表面光洁度、涂层厚度等指标，从而保证产品质量和生产过程的稳定性。

3.建筑与室内设计：反射率指数在建筑和室内设计中有助于设计师了解和选择合适的材料，以实现所需的光照效果和空间氛围。

4.研究领域：反射率指数在光学、材料科学等领域具有重要的研究价值。

研究物体表面的反射率特性，有助于开发新型光学材料、提高光学器件的性能等。

四、提高反射率指数的策略与方法1.选择高反射率的材料：选用高反射率的材料制作物体表面，可以提高反射率指数。

例如，金属表面、瓷器表面等具有较高的反射率。

2.优化表面处理工艺：通过改善物体表面的加工工艺，提高表面光洁度，从而提高反射率指数。

3.合理布置光源：合理选择光源、调整光源角度和距离，有助于提高物体表面的反射率指数。

4.选择合适的颜色：在特定光照条件下，不同颜色的物体表面反射率存在差异。

遥感数字图像处理_地表反射率、温度的反演以及植被指数的计算

操作方法及过程1、使用ENVI对landsat 7 ETM+原始数据进行辐射定标：①对1、2、3、4、5、7波段进行辐射定标。

②对61和62波段进行辐射定标。

步骤和上面的一样，只是选择输入文件时为包含61和62波段的_MTL文件，将结果保存为radiance_band6。

2、将BSQ格式的影像数据转化为BIL：利用Basic Tools |Convert Data，弹出对话框中选择Radiance，Output Interleave中选择BIL，选择输出路径保存为radiance_BIL。

3、使用FLAASH大气辐射校正模型进行地表反射率的计算：①利用Spectral |FLASSH弹出大气校正模型参数设置窗口如下：分别按照以上所示的内容进行参数设置，将输入文件设为radiance_BIL，输出文件设为flassh，设置Scene Center Location时，打开原始影像在头文件中找到行和列，算出中心行和列，利用Pixel Locator工具找到中心点的经纬度。

将Sensor Type设为Landsat TM7。

设置Ground Elevation时，利用裁剪工具在亚洲幅SRTM DEM影像数据中裁剪该地区的DEM数据，再用统计功能算出高程的平均值为2058m。

在头文件中找到Flight Data：1999年8月10日，Flight Time GTM:3时36分39秒。

计算反射率——精选推荐

像元的亮度值代表地面的光谱反射率的相对大小。

注意利用头文件资源，利用头文件中记录的辐射校正参数，用户可方便地计算出地物在大气顶部的辐射亮度或反射率。

计算式如下：L = gain * DN + biasr = πL ds2 / (E0 cosq)其中：L是地物在大气顶部的辐射亮度，DN是象元值，gain和bias可从头文件中得到，r 是地物反射率，ds是日地天文单位距离，E0太阳辐照度，q是太阳天顶角。

另：对热红外波段(6L和6H)，可用下列公式计算地物的传感器温度(K。

)：T=K2/(ln((K1+K6)/K6))其中：L6是由上式给出的地物在大气顶部的辐射亮度，K1和K2是计算常数，分别为K1 = 666.093 W/m2 . ster .μm，K2 = 1282.7108 K。

卫星遥感中可见光波段常出现以下几个概念1、反射率：是指任何物体表面反射阳光的能力。

这种反射能力通常用百分数来表示。

比如说某物体的反射率是45%，这意思是说，此物体表面所接受到的太阳辐射中，有45%被反射了出去.英文表示：Reflectance2、地表反射率：地面反射辐射量与入射辐射量之比，表征地面对太阳辐射的吸收和反射能力。

反射率越大，地面吸收太阳辐射越少；反射率越小，地面吸收太阳辐射越多，表示：surface albedo3、表观反射率：表观反射率就是指大气层顶的反射率,辐射定标的结果之一，大气层顶表观反射率，简称表观反射率，又称视反射率。

英文表示为：apparent reflectance4、行星反射率：从文献“一种实用大气校正方法及其在ＴＭ影像中的应用”中看到“卫星所观测的行星反射率（未经大气校正的反射率）”；在“基于地面耦合的TM影像的大气校正-以珠江口为例”一文有“该文应用1998年的LANDSAT5 TM影像,对原始数据进行定标、辐射校正,求得地物的行星反射率”。

因此行星反射率就是表观反射率。

英文表示：planetary albedo5、反照率：反照率是指地表在太阳辐射的影响下，反射辐射通量与入射辐射通量的比值。

FLAASH使用说明

FLAASH使用说明一、为什么要进行大气纠正?（1）太阳辐射通过大气以某种方式入射到物体表面然后再反射回传感器（2）原始影像包含物体表面、大气、以及太阳的信息（3）如果我们想要了解某一物体表面的光谱属性，我们必须将它的反射信息从大气和太阳的信息中分离出来AtmosphericBackscatteringDirect Reflection AdjacencyReflection二、FLAASH简介(1) FLAASH的开发者Spectral Sciences, Inc. (SSI)光谱研究的世界领先者FLAASH的开发者与 AFRL一起进行 MODTRAN模型的研究Air Force Research Labs (AFRL)和SSI 以及Spectral Information Technology Application Center(SITAC) 共同研究开发 FLAASH与 SSI一起进行 MODTRAN模型的研究ITTVIS (RSI)ENVI Integration and FLAASH GUI(2)FLAASH的纠正模型FLAASH 通过光谱特征估计大气的属性采用先进的MODTRAN4+模型光谱反射率方程A, B, S, La 由MODTRAN 的输出结果获得三、如何使用FL Preprocessing / Calibration Utilities FLAASH 或者 FL 有以下六个方面内容设置 1．多光谱/高光谱传感器数据OT 、A VHRR 、 ASTER 、 MODIS 、 MERIS 、高光谱HYMAP 、A VIRIS 、HYDICE 、CASI 数据要求带有FWHM 值，这些值可以在头gnd integers ，如果输入的数据是浮点型用户可以选择MODTRAN 模型的光谱分辩率AASH打开FLAASHBasic Tools /Spectral / FLAASH.AASH 模块使用主要1．输入文件准备 2．基本参数设置3．多光谱数据参数4．高光谱数据参数设置 5．高级设置 6．输出文件 7．处理结果输入文件准备（1）支持多种多光谱： QuickBird 、Ikonos 、 Landsat 、 SP AATSR 、 IRS：HYPERION 、（2）要求数据是经过定标后的辐射率数据（3）数据带有wavelenth 值，如果是高光谱文件里或者单独的ASCII 文件里编写好；（4）数据类型：浮点型,或者2/4byte (un)si 数据,单位：uw/cm 2*nm*sr ，这时缩放因子sacle factor 是1；如果是2或者4byte (un)signd integers 型数据，需要计算缩放因子，缩放因子通过以下换算公式获取，如果缩放因子对每一个波段都不是常量，必须提供一个适当的ASCII 文件。

地表反射率反演

地表反射率反演MODIS 反照率反演算法1 基本概念1地表反射率(albedo)指地表向各个方向反射的全部光通量与总入射光通量的比。

2 辐射亮度指面辐射源上某点在一定方向上的辐射强弱的物理量3 BRDF （二向反射率）理想光滑表面的反射是镜面反射，理想粗糙表面的反射是漫反射（朗伯反射），而自然地表往往既不满足镜面反射也不满足漫反射的条件。

二向反射的概念是指物体表面反射光线的能力与入射和反射光线的方向有关，二向性反射分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function, BRDF ）定义如下：它是光线入射方向、反射方向和波长的函数，是基于微分面元和微分立体角定义的。

2 反照率反演算法流程2.1核驱动模型和反演核驱动的线性BDRF 模型，是用核的线性组合来拟合地表的二向反射特征。

简单地说，可以用下面的公式表示：),,,(∧φ?θR =),,()(kφ?θk k k f ∧∑其中 , R 为二向反射; K k 为各类核 , f K 为相应各个核所占的比例(权重),θ为太阳入射天顶角,?为观测天顶角,φ为相对方位角;Λ为波段宽。

拟合观测数据()∧ρ，通过最小二乘法，反演拟合观测数据的最优的k f ，也就是说，已知l l φ?θ,,l 角度的反射观测()∧ρ，最小化得到，各个核的权重k f其中，d 为自由度，也就是观测样本数减去核系数k f 的个数；()∧l w 为第l个观(,;,;)(,;,;)(,;,;)r i i r r r i i r r i i i r r dL f dE θφθφλθφθφλθφθφλ=测的权重。

通过上式繁衍出核系数之后，可以通过核的外推求出任意太阳入射角、观测角以及相对方位角的二向反射。

2.2 依据BRDF 模型计算反照率如前所述 ,根据反照率的定义 ,方向——半球(黑半球)反照率和双半球(白半球)反照率等于BRDF 核驱动模型中核的方向——半球空间积分和双半球空间积分的线性组合。

flaash 大气校正方法

flaash 大气校正方法相对于常规的校正方法，大气校正在航空、卫星、天文等领域具有广泛的应用。

因为大气对于光的传播和反射都具有很大的影响，如果不考虑大气光学特性，就会产生误差和偏差，从而影响数据处理的结果，降低解析度和精度。

因此，大气校正方法就显得尤为重要。

而FLASH（Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes）算法便是一种可以高效、准确地实现大气校正的方法。

FLASH算法的基本思路FLASH算法是一种基于高光谱数据的大气校正方法，可以高效地实现光学图像数据获取和大气校正。

它是利用大气分子对光的影响，分析高光谱数据中每个波长的传输情况，采用迭代法计算大气反射率和真实地表反射率，从而实现大气校正的目的。

具体而言，FLASH算法需要以下过程：预处理在开始校正之前，需要对光谱数据进行一些预处理操作，包括去除扫描仪噪声、零偏调节、波长校正、光谱辐射校正等。

大气光传输模型FLASH算法采用了光的辐射传输模型来模拟光的透过和反射过程，以计算出大气反射率和地表反射率。

在模型中，光的传输方式可以用以下公式表示：I(l) = I0(e^(-τλ)T0(λ) + (1-e^(-τλ))Tg(λ)ρg(λ)ρs(λ))其中，I(l)是波长为λ时观测值，I0是真实的地物辐亮度值，τλ是指定波长λ处的光学厚度，T0(λ)是大气透过率，Tg(λ)是地表透过率，ρg(λ)是大气反射率，ρs(λ)是地表反射率。

根据传输模型，可以得到以下式子：此外，为了简化计算，该式还可以表示为：其中，S(λ) = I(l) / I0Tg(λ)为观测值与真实值的比例。

迭代计算用上面的模型可以求出大气反射率，但它的准确程度受到不确定因素的影响。

因此，需要进行迭代计算来修正误差。

FLASH采用了快速定量迭代算法（Fast Quantitative Iterative Algorithm，FQIA），以计算整个图像中每个像素的大气校正值。

地表反射率反演

MODIS 反照率反演算法1 基本概念1地表反射率(albedo)指地表向各个方向反射的全部光通量与总入射光通量的比。

2 辐射亮度指面辐射源上某点在一定方向上的辐射强弱的物理量3 BRDF （二向反射率）理想光滑表面的反射是镜面反射，理想粗糙表面的反射是漫反射（朗伯反射），而自然地表往往既不满足镜面反射也不满足漫反射的条件。

二向反射的概念是指物体表面反射光线的能力与入射和反射光线的方向有关，二向性反射分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function, BRDF ）定义如下：它是光线入射方向、反射方向和波长的函数，是基于微分面元和微分立体角定义的。

2 反照率反演算法流程2.1核驱动模型和反演核驱动的线性BDRF 模型，是用核的线性组合来拟合地表的二向反射特征。

简单地说，可以用下面的公式表示：),,,(∧φϑθR =),,()(kφϑθk k k f ∧∑其中 , R 为二向反射; K k 为各类核 , f K 为相应各个核所占的比例(权重),θ为太阳入射天顶角,ϑ为观测天顶角,φ为相对方位角;Λ为波段宽。

拟合观测数据()∧ρ，通过最小二乘法，反演拟合观测数据的最优的k f ，也就是说，已知l l φϑθ,,l 角度的反射观测()∧ρ，最小化得到，各个核的权重k f其中，d 为自由度，也就是观测样本数减去核系数k f 的个数；()∧l w 为第l个观(,;,;)(,;,;)(,;,;)r i i r r r i i r r i i i r r dL f dE θφθφλθφθφλθφθφλ=测的权重。

通过上式繁衍出核系数之后，可以通过核的外推求出任意太阳入射角、观测角以及相对方位角的二向反射。

2.2 依据BRDF 模型计算反照率如前所述 ,根据反照率的定义 ,方向——半球(黑半球)反照率和双半球(白半球)反照率等于 BRDF 核驱动模型中核的方向——半球空间积分和双半球空间积分的线性组合。

地表反射率计算

◦ 经过定标后辐射率数据，单位为uw/cm2*nm*sr ◦ ENVI标准影像格式,BIP或者BIL存储方式, ◦ 数据带有wavelenth（中心波长）值，如果是高光谱数据
还要求带有FWHM值
对QuickBird而言，需要做的准备工作是：辐射定标；设置中心波长（0.485,0.560,0.660)；格式转为BIL。
ENVI可以对以下数据进行FLAASH大气校正: 多光谱： QuickBird、Ikonos、 Landsat、
SPOT、 AVHRR、 ASTER、 MODIS、 MERIS、 AATSR、 IRS
高光谱：HYPERION、HYMAP、AVIRIS、 HYDICE、CASI
第5页/共12页ຫໍສະໝຸດ 入文件准备第1页/共12页
DN值（Digital Number ）是遥感影像像元亮度值，记录的地物的灰度值。
辐亮度：单位投影面积上单位立体角内的辐射通量。
反射率：反射辐射量与入射辐射量之比，表征地面对太阳辐射的吸收和反射能力。反射率越大，地面吸收太阳辐射越少；反射率越小，地面吸收太阳辐射越多
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文件输入输出设置
影像中心坐标
大气模型, 水气去除
传感器
气溶胶模型,气
溶胶去除方法
影像获取时间
光谱打磨
多(高第)光8页谱/共设12置页高级设置
大气模型(六种) ◦ 根据影像纬度和季节确定
消除水气影响 ◦ 具有15nm以上波谱分辨率，且至少覆盖以下波谱范围之一：1050－1210nm(优先考虑)，770－ 870nm，870－1020nm。
辐射定标：辐射定标是指建立遥感传感器的数字量化输出值DN与其所对应视场中辐射亮度值之间的定量关系。

地表反照率单位

地表反照率单位及其影响一、引言地表反照率，也称为反射率，是指地表反射太阳辐射的能力与入射太阳辐射的比值。

它是地球能量平衡的重要组成部分，对于气候、生态系统和遥感等领域具有重要意义。

本文将围绕地表反照率单位展开探讨，分析其对地球能量平衡的影响及其在各个领域的应用。

二、地表反照率单位地表反照率通常用一个无量纲的数值来表示，这个数值介于0和1之间。

其中，0表示完全吸收太阳辐射，没有反射；1表示完全反射太阳辐射，没有吸收。

实际地表的反照率值介于这两者之间，取决于地表的类型、颜色、粗糙度以及太阳高度角等因素。

为了更好地理解地表反照率的概念，我们可以将其与其他相关术语进行辨析。

三、地表反照率与地球能量平衡地表反照率在地球能量平衡中起着重要作用。

太阳辐射是地球能量的主要来源，而地表反照率决定了多少太阳辐射被反射回大气层，从而影响地球的能量收支。

高反照率的地表，如冰川、沙漠等，反射较多的太阳辐射，导致地表温度较低；而低反照率的地表，如森林、水体等，吸收较多的太阳辐射，地表温度较高。

这种能量分布不均现象对全球气候格局和生态系统产生深远影响。

四、地表反照率在气候领域的应用在气候领域，地表反照率是研究气候变化和预测未来气候状况的关键参数。

通过观测和分析地表反照率的变化，科学家可以了解地球能量收支的变化，从而评估气候变化的风险和制定应对策略。

例如，冰川融化会导致地表反照率降低，进而加速全球变暖。

因此，监测冰川地区的地表反照率变化对于预测海平面上升和全球气候格局具有重要意义。

五、地表反照率在生态系统领域的应用在生态系统领域，地表反照率与植被覆盖、生物多样性等密切相关。

植被覆盖度的变化会影响地表反照率，进而影响生态系统的能量平衡和水分循环。

例如，森林砍伐会导致地表反照率增加，降低生态系统的水分保持能力，对生物多样性产生负面影响。

因此，通过监测地表反照率的变化，我们可以评估人类活动对生态系统的影响，为生态保护提供科学依据。

六、地表反照率在遥感领域的应用在遥感领域，卫星遥感技术是观测地表反照率的主要手段。

场地反射率测量方法介绍

场地反射率测量方法介绍作者：董毅吕佳彦宋青涛来源：《科技风》2016年第15期摘要：场地反射率是场地反射光能与总的入射光能的比值，本文介绍了两种反射率测量方法，分别为“单光谱仪法”和“双光谱仪法”，并分析二者的优缺点。

关键词：场地反射率；ASD光谱仪；单光谱仪法；双光谱仪法场地反射率是场地反射光能与总的入射光能的比值，传统的野外场地反射率光谱测量采用单光谱仪法进行测量，依次交替对目标及参考板进行测量。

这样的测量方法，在辐射条件连续、剧烈变化的情况下，无法保证目标及参考板的辐射条件的一致性[ 1 ]。

而双光谱仪法，分别对参考板和目标物进行长时间的连续同步测量，避免了传统方法测量中可能出现的辐射条件不一致问题。

1 单光谱仪法“单光谱仪法”是目前场地反射率测量广泛使用的方法。

顾名思义，单光谱仪法就是使用一台光谱仪进行场地反射率测量，依次交替测量场地和参考板，借助参考板反射的光能间接计算出目标入射的光能，如图1所示。

其中假设定标场地和参考板均为朗伯体，反射率分别为R场地，R参考板。

具体操作方法如下：1）在t1时刻，测量场地反射辐亮度L场地（t1）；2）在t2时刻，测量场地处参考板的反射辐亮度L参考板（t2）；3）计算场地反射率。

对于朗伯体，场地和参考板入射辐照度E与出射辐亮度L关系为：测量过程中，假定入射辐照度E（t1），E（t2）保持不变，由公式（1）和（2），则：由上述方法可以看到，单光谱仪法测量过程中，测量场地和参考板是分别是在t1，t2两个时刻，如果两个时刻的光照条件存在差异，就会给测量的场地反射率造成误差。

2 双光谱仪法“双光谱仪法”，顾名思义，同时使用两台光谱仪进行场地反射率测量，一台测量场地反射辐亮度L场地，另一台测量参考板反射辐亮度L参考板，进而保证测量时二者测量辐射条件一致，测量示意图如图2所示，具体操作方法如下：1）由于测量过程中使用两台光谱仪，采集的数据需要进行协同计算，为了消除光谱仪间辐射响应不一致造成的测量误差，需在测量前对试验所用的ASD光谱仪进行相对辐射定标，获得两台光谱仪间的相对定标系数C光谱仪，则：L场地=C光谱仪·L参考板（4）2）用两台光谱仪同时测量场地和参考板的反射辐亮度，L场地和L参考板；3）计算场地反射率。

地物反射率问题回答

地物反射率地物反射率是指地表面对太阳辐射的反射能力，也就是太阳辐射照射到地表面后，有多少能量被反射回到大气层中。

地物反射率是遥感技术中非常重要的参数之一，它对于遥感图像的解译和应用具有重要的意义。

一、地物反射率的基本概念1.1 反射率的定义反射率（Reflectance）是指光线从介质中穿过另一个介质时发生反向传播并且不被吸收的比例。

在遥感中，反射率通常是指太阳辐射照到地表面后，被地表面反射回来的比例。

1.2 反射率的计算方法在实际应用中，我们可以通过计算不同波段下太阳辐射和地表面反射辐射之间的比值来计算出地物反射率。

具体而言，可以使用如下公式进行计算：ρλ = Lλ / Eλsinθ其中，ρλ表示波长为λ时的地物反射率；Lλ表示波长为λ时接收器接收到的光线辐亮度；Eλ表示波长为λ时太阳入射光线辐亮度；θ表示太阳入射光线与垂直于地表面的夹角。

二、地物反射率的影响因素2.1 地物本身的特性地物反射率受到地物本身特性的影响。

不同类型的地物具有不同的反射率，因此在遥感图像解译中需要考虑到这一点。

例如，植被通常具有较高的反射率，而水体则具有较低的反射率。

2.2 入射角度入射角度也会对地物反射率产生影响。

当太阳光线垂直照射时，地表面接收到的能量最大，此时地物反射率也最高；而当太阳光线偏离垂直方向时，接收到的能量减少，因此地物反射率也会相应降低。

2.3 大气层干扰大气层中存在着吸收、散射等现象，这些现象会影响到遥感图像中地物反射率的精确计算。

为了减小大气层干扰对遥感图像解译造成的影响，在遥感技术中通常采用校正方法来消除大气层干扰。

三、地物反射率的应用3.1 地物分类与识别地物反射率是遥感图像中非常重要的参数之一，它可以用于地物分类和识别。

通过分析不同类型地物的反射率特征，我们可以将遥感图像中的地物进行分类和识别。

例如，在农业生产中，可以利用遥感技术对作物进行监测和管理，以提高作物产量和质量。

3.2 地表覆盖变化监测地表覆盖变化是指地表面上不同类型地物在时间和空间上的分布变化。

地表反射率的计算

地表覆盖反射率的计算(6s软件的应用)9月23日首先在envi软件中打开已经处理好的真彩色影像（TM543波段），我的影像因为没有居中，所以首先进行了裁剪，让影像满幅居中再操作。

1、打开遥感影像，并裁减居中：先打开7个波段影像，，选中543，。

合成，，，在弹出的对话框中点，按住ctrl再选中这3项，点ok，命名为。

打开矢量边界，，，选中。

建立掩膜，，，，，，重命名为，点，形成掩膜文件。

再应用掩膜，选文件，点，选，，，重命名为，形成影像。

所以接下来对背景进行裁剪，，，选，，，选，，，，，重命名为，形成影像。

2、让#1和Scroll中的红方框大致居中，在#1中任意位置双击弹出“光标位置评估”，或者右键找出也可。

（可是我不太清楚调出这个的目的？）3、寻找我们应用的黄石市遥感影像中头文件为MTL.txt的文件，以写字板的形式打开，方便查看遥感影像的具体信息。

找到影像获取的时间即“DATE _ACQUIRED”，这个原始的影像获取时间才是我们需要的，不要被其他的信息误导。

因为6s识别不了具体的时分秒，所以我们需要将具体时间换算成小时，即此处的02:26:32应转换成2.43小时。

4、打开中的,我们在运行6s的一切操作，都是按着这个步骤来的，但是期间会出现一些专业术语的特定要求，所以我们需要打开另外的文件，书名如下：打开到35页，IGEOM，从对应上我们找到TM影像，即Landset对应的数字为7，接下来，我们运行6s软件。

打开中的，Geometrical conditions (几何条件)igeom [0-7]:7(因为IGEOM，从对应上我们找到TM影像，即Landset对应的数字为7);输好后只按一次enter键；4、接下来输入时间：月，日，小时，经度，纬度。

5、Atmospheric model（大气模型）idatm [0-8]: 2（中纬度夏季大气模式）6、Aerosol model(type)（气溶胶类型）iaer[0-12]:37、 Aerosol model (concentration)（气溶胶浓度）the visibility:16 (输入光学厚度)8、The altitude of target （目标的高度）xps: -0.02 (目标高度＝0.02km)9、The sensor altitude （传感器的高度）xpp: -1000 (传感器在卫星高度)10、The spectral conditions （波段状况）iwave[25-30]:27 （25即TM1,26即TM2，27即TM3，28即TM4，29即TM5,30即TM7。

ETM Flaash大气校正

ETM Flaash大气校正在ETM蚀变信息提取2文章里，已经得到了辐亮度图像，现在使用ENVI Flaash大气校正功能，进行地表反射率的反演。

1、数据格式转换Flaash大气纠正功能需要的辐亮度文件格式为BIL或者BIP，但是目前的文件格式是BSQ的，所以需要进行数据格式转换。

ＥＮＶＩ功能菜单：Basic Tools－》Convert Data(BSQ,BIL,BIP)选择辐亮度文件转换参数设置：再选好输出文件，按OK就行了。

2、Flaash大气校正ENVI功能菜单：Spectral->Flaash下面我们开始进行参数设置。

（1）输入输出文件设置Input Radiance Image输入转换格式后的辐亮度文件Ok后，弹出如下对话框，选择use single scale factor for all bands选项，设置single scale factor 为10，具体原因是由于单位不一致。

再选择输出反射率文件的位置，最后设置一下FLAASH输出的一些临时文件的目录。

（2）Flight date栏设置在*_MTLold.txt找到ACQUISITION_DATE = 2001-10-23SCENE_CENTER_SCAN_TIME = 03:50:11.2501468Z填入即可：（2）sensor type栏设置选择sensor type，MutiSpectral-》landsat TM7设置好后，sensor Altitude和 pixel size这两项自动就填上了。

还剩下一个Groud Elevation，怎么办呢？google earth啊，哈哈。

Sensor type这栏就填好了，如下图：（3）scene center Location栏设置在earth explore中查看该数据的元文件（具体步骤查看ETM蚀变信息提取1文章）填上就行了。

（4）Atmospheric model栏设置Model Atmosphere Water Vapor(std atm-cm)Water Vapor(g/cm2)Surface Air TemperatureSub-Arctic Winter (SAW) 518 0.42 -16° C (3° F) Mid-Latitude Winter (MLW) 1060 0.85 -1° C (30° F) U.S. Standard (US) 1762 1.42 15° C (59° F) Sub-Arctic Summer (SAS) 2589 2.08 14° C (57° F) Mid-Latitude Summer (MLS) 3636 2.92 21° C (70° F) Tropical (T) 5119 4.11 27° C (80° F)Latitude (°N)Jan March May July Sept Nov80 SAW SAW SAW M LW M LW S AW70 SAW SAW MLW M LW M LW S AW60 MLW MLW MLW SAS SAS MLW50 MLW MLW SAS SAS SAS SAS40 SAS SAS SAS MLS MLS SAS30 MLS MLS MLS T T MLS20 T T T T T T10 T T T T T T0 T T T T T T-10 T T T T T T-20 T T T MLS MLS T-30 MLS MLS MLS MLS MLS MLS-40 SAS SAS SAS SAS SAS SASLatitude (°N)Jan March May July Sept Nov-50 SAS SAS SAS MLW M LW SAS-60 MLW MLW MLW M LW M LW M LW-70 MLW MLW MLW M LW M LW M LW-80 MLW MLW MLW M LW M LW M LW处理的数据是10月份的，并且中心纬度是38度多的，所以选择SAS模型（Sub-Arctic Summer）。