实验二--遥感图像的辐射定标

实验二遥感图像的辐射定标

1.实验目的与意义：

（1）了解辐射定标原理

（2）使用ENVI软件自带的定标工具定标

（3）学习波段运算进行辐射定标

2.为什么要进行辐射定标，定标的原理是什么？

目的：消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值。

原理：辐射定标是将传感器记录的电压或数字量化值（DN）转换为绝对辐射亮度值（辐射率）的过程，或者转换为与地表（表观）反射率、表面温度等物理量有关的相对值的处理过程。

3.辐射定标过程

一般有两种方式：

第一种：利用计算公式，在ENVI中利用band math计算福亮度和反射率。

第二种：利用ENVI自带的定标工具进行定标，获取福亮度或反射率。

第一种方法：用波段运算得到Radiance和Reflectance

（1）表观辅亮度radiance的计算

radiance=（（lmax-lmin）/（qcalmax-qcalmin）*（qcal-qcalmin）+lmin 其中：radiance –表观辐亮度

qcal-----DN（也就是影像数据本身）；

lmax 和lmin是从参数表中查询；

qcalmax 是DN值的最大值，对于TM是8bit来说，qcalmax=255；

Qcalmin 是DN值的最小值，一般为0

即

（2）表观反射率的计算

ρ =π*L*d2/（ESUN*cos（θ））

其中ρ为表观反射率；

L为上一步计算出来的表观辐亮度；

d为日地距离，这个数据通过下面的表格中获取；

ESUN为大气层外的太阳辐射,也可以说是传感器接收处的太阳辐射；

θ为太阳天顶角。（这个可以通过影像的元数据获取）

在本次实验的数据中radiance=（193+1.52）/255*b1-1.52

Reflectance=3.14*（b1）*1.0128^2/（1957*0.7381）步骤如下：打开文件L5120036__MTL.txt ，点击Band Math，输入(193+1.52)/255*b1-1.52，之后即可计算出辐射度，文件保存为radiance1。

、

第二种方法：

点击Preprocessing>Calibration Utilites>Landsat Calibration选择所要校正的波段，如下图：

\

点击OK，之后选择输出为radiance文件，命名为radiance2。打开radiance1和radiance2，右击选择link，将两个图像连接起来，然后右击鼠标，选择Cursor Location，出现窗口的可以看到两种方法得到的辐射度的数值对比。我们可以看到两者有差距，但是很小，这是因为ENVI软件的数据不是最新的，计算出来会有一定的误差。

下面进行反射度的计算，同样的，点击Preprocessing>Calibration Utilites>Landsat Calibration选择所要校正的波段，点击OK，之后选择输出为reflence文件，命名reflence2。

在Band Math输入3.14*(b1)*1.0092*1.0092/(1957*sin(58.8459801)*3.14计算出辐射度，之后保存为reflence1。

打开reflence1和reflence2，将其连接起来，通过Cursor Location可以看到两者的对比。

4.实验体会

通过这次辐射定标实验，了解到两种方法可以实现辐射定标的方法。虽然操作步骤简单，但是对其中的知识点不是很了解，知其然，而不知其所以然。另外，我明白到数据也是在不断更新换代的，而辐射定标还是用公式计算来求得的准确性更高一点。