植被遥感上机课程-HYPERION大气校正

打开Empirical line 模块
选择BIL或者BIP格式辐亮度文件
图像roi
地面测量数据 （sandandwater.txt）
ROI选择
暗目标：水体 亮目标：湖边沙土地
处理结果
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
（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/cm2*sr*nm，而计算的Lλ的单位是w/m2 *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
经验线性法
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。
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
表观反射率Apparent Reflectance
中科院研究生院《植被遥感》 上机课程 Hyperion大气校正
焦全军
jiaoqj@radi.ac.cn
两个反射率
植被的遥感信号形成过程
（1）太阳辐射 太阳 遥感器
1 表观反射率（大气层顶反射率）
（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
大气
2 地表反射率
提取图像像元的光谱
二、ENVI FLAASH大气校正
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
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；
（1）
太阳 遥感器
（2） 大气
（3）
（4） （5）
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
2 计算反射率
式中ρλ为表观反射率，d为日地距离，ESUNλ大气层顶平 均太阳辐射（太阳常数），θs为太阳天顶角。
根据儒略日（DOY）查找日地距离（d）
2 计算反射率
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)
遥感数据获取源自文库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
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）