FLAASH大气校正软件使用说明

FLAASH 大气校正软件使用须知胡顺石 hufrank@（中国科学院遥感应用研究所）1 输入数据要求1．波段范围：卫星图像400—2500nm ，航空图像860—1135nm ；2．数据类型：必须是浮点型、4位有符号整型、2位无符号整型；3．影像存储格式：输入影像必须是BIL 或BIP 格式；4．影像单位：输入影像的单位必须是2/()W cm nm sr μ⋅⋅，如果单位不一致，先转换成所需要的单位。

可以指定为每个波段指定一个缩放因子，这需要一个文本文件，文本文件中包含每个波段对应的缩放因子；也可以为整幅影像的所有波段指定相同的缩放因子，5．水汽获取：如果要获取图像水汽含量，传感器具有1050~1210nm ，770~870nm 或者870~1020nm 范围内的通道，并且这些通道必须具有至少15nm 的光谱分辨率；6．气溶胶获取：如果要获取图像气溶胶含量，传感器必须具有660nm 和2100nm 附近的通道，这些通道主要是用于获取“黑暗像元”，条件为0.662.1 2.1(0.1)&&(0.45)ρρρ≤≈，如果输入图像中还具有800nm 和420nm 附近的通道，可以用于消除阴影和水体，条件为0.880.42 1.0ρρ≤； 7．输入波长信息：对于FLAASH 暂时没有的传感器类型：如果是高光谱数据，需要波长、FWHM 信息，这些信息可以在头文件中，也可以建立一个ASCII 文件进行存储；如果是多光谱数据，由要输入光谱响应函数，这需要在“Multispectral Settings ”中进行设置。

2 多光谱设置1．对于大部分多光谱数据而言，由于其不具备水汽反演通道，并且光谱分辨率没有达到15nm ，水汽反演功能是不能设置的；2．气溶胶反演，如下图所示。

这些参数用于确定黑暗像元，用于气溶胶反演；KT Upper Channel：建议选择2100nm附近的通道；KT Lower Channel：建议选择660nm附近的通道；Maximum Upper Channel Reflectance：建议设置为0.1 ，即：2.10.1ρ≤；Reflectance Ratio：为反射率比值，建议设置为0.45，即：0.662.10.45ρρ≈；Cirrus Channel (optional)：确定云的通道，建议设置为1367—1383nm左右的通道；图1 多光谱设置水汽、气溶胶和云反演通道设置如下图所示：图2 通道设置波长范围3高光谱设置1．Automatic Selection：根据输入高光谱数据的光谱特征信息，自动选择水汽、气溶胶和云反演通道；2．File：选择某一高光谱通道定义文件，然后根据文件中指定的反演通道进行反演。

高光谱通道定义文件如下：water channels referencewater channels absorptioncirrus channelKT upper channelsKT lower channelsalternate water channels absorptionalternate water channels reference***********************************************************************示例文件，A VIRIS的通道定义文件如下：; Standard AVIRIS channels; Channels are counted starting at 1.water channels reference = {73 74 75 87 88 89} ; wings must be; symmetric on absorption center channelwater channels absorption = {80 81 82} ; absorption bandcirrus channel = 109 ; no {} needed for single number; optional channels. Can leave these out, but will lose some; functionality. KT is needed for automatic visibility; determination.; Kaufman-Tanre method channelsKT upper channels = { 184 185 186 187 188 }KT lower channels = { 29 30 31 32 33 34 }alternate water channels absorption = { 49 50 } ; 0.82 micron bandalternate water channels reference = { 44 45 54 55 }***********************************************************************图3 高光谱设置4 高级设置FLAASH 高级设置分为三大部分：模型参数、观测几何和FLAASH 运行控制参数。

如下图所示。

图4 高级设置1．模型参数。

这部分参数用于输入MODTRAN 模型的参数。

Aerosol Scale Height (KM)：气溶胶在1/e 高度处的垂直廓线高度，其值基本在1~2km 之间，默认为1.5km 。

注意：它只用于邻近效应散射范围；CO2 Mixing Ratio (ppm)：CO2混合比，2001年大致为370ppm ，为得到更好的结果，推荐使用390ppm ；Use Square Slit Function ：是否对邻近波段进行平均；Use Adjacency Correction ：是否考虑邻近效应，如果不考虑邻近效应，则e ρρ=；Reuse MODTRAN Calculations ：决定是否重用上次MODTRAN 运行结果。

如果选择No ，FLAASH 则重新计算所有参数；如果选择Yes ，FLAASH 会重新反演水汽，FLAASH 大气校正窗体中的Water Retrieval 会变成Yes ，除非你将Reuse MODTRAN Calculations 设置成No ，否则它不会变化。

对于同一光照条件、观测几何和能见度等条件下的影像，建议设置成Yes ，这样只反演水汽，因而能加快运算速度；Modtran Resolution ：设置MODTRAN 模型运算的波谱分辨率并控制运算速度,值越大运算速度越快,精度降低。

主要精度差别在2000nm 附近以超过2000nm 波段处。

高光谱默认为51cm −，多光谱默认为15。

如果选择了气溶胶反演，FLAASH 将在气溶胶两个反演通道以151cm −1cm −进行运算；否则，此过程将会被省略；Modtran Multiscatter Model ：选择散射计算模型。

FLAASH 提供三种散射计算模型Isaacs ，Scaled DISORT 和DISORT 。

其区别在于：Isaacs 精度较低，但运算速度快；Scaled DISORT 精度接近于DISORT ，运算速度接近于Isaacs ；DISORT 精度高，但运算速度慢。

因此建议选择Scaled DISORT 散射模型； Number of DISORT Streams ：如果在Modtran Multiscatter Model 选择了Scaled DISORT 或DISORT ，选择计算流数。

考虑到精度和时间，建议选择8。

Isaacs 与DISORT-2: DISORT-4: DISORT-8: DISORT-16的时间比如下： Isaacs: DISORT-2: DISORT-4: DISORT-8: DISORT-16 = 1: 22: 24: 30: 602．观测几何。

这部分参数用于输入传感器观测几何条件。

Zenith Angle ：观测天顶角，位于90~180之间的正值，180表示垂直观测或星下点观测；Azimuth Angle ：观测方位角，从地面—传感器视线在地面的投影与正北方向的夹角，取值范围为-180~180之间。

如果是星下点观测，观测方位角可以是任何值。

3．FLAASH 运行控制参数。

控制FLAASH 运行参数配置。

Use Tiled Processing ，Tile Size (Mb)：用于设置是否要分块处理，分块的大小。

对于大影像建议进行分块处理；Spatial Subset ：对图像进行裁切，裁切部分参与大气校正的部分；Re-define Scale Factors For Radiance Image ：对输入影像的选择缩放因子，转换成单位；2/()W cm nm sr μ⋅⋅Output Reflectance Scale Factor ：为节省存储空间输出影像为整型，因此要对地表反射率值进行缩放，此处设置输出的影像的缩放因子，默认为10000； Automatically Save Template File ：设置是否保存模板文件，模板文件定义了大气校正的基本参数，建议选择Yes ；Output Diagnostic Files ：设置是否输出特征文件。

如果选择Yes ，则会输出一个特征文件，其中包含通道定义文件，其中有水汽、气溶胶和云反演通道定义。

5 其它注意事项1．对于MODIS 这种影像分辨率较低的情况，不应再考虑邻近效应，将Advancedsettings→Use Adjacency Correction设置为No；2．如果要进行气溶胶、水汽反演，输入图像应具有相应通道和相应条件；3．对于ASTER数据而言，不建议反演气溶胶，因为660nm波段太宽且包含植被红边信息，这会严重影响能见度值的估计；参考文献[1] FLAASH4.7帮助文件[2] /esri/viewthread.php?tid=33334&highlight=flaash[3] /s/blog_764b1e9d0100pvrk.html。