基于RSGIS监测洪灾变化上机操作实例.doc

基于RS\GIS监测洪灾变化上机操作实例 数据： 几何校正的米分辨率影像分别 其中有关影像的相关信息存放于后缀为_MTL.txt的文件中，TM影像1-5及7波段的中心波长信息，存放于中心波长.txt遥感图像在获取过程中，受到大气吸收与散射、传感器定标、地形等因素的影响，且会随时间的不同而有所差异。利用多时相遥感图像的光谱信息检测地物变化重要前提是要消除不变地物的辐射值差异。 大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响，大多数情况下，大气校正是反演地物真实反射率的过程。0.4~0.76 μm有一个反射峰值，大约0.55 μm（绿）处，两侧0.45 μm（蓝）和0.67 μm（红）则有两个吸收带；近红外波段0.7~0.8 μm有一反射陡坡，至1.1 μm附近有一峰值，形成植被独有特征；中红外波段1.3~2.5 μm受植物含水量影响，吸收率大增，反射率大大下降。 土壤的光谱曲线特征为：自然状态下，土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来说，土质越细反射率越高。有机质和含水量越高反射率越低，土类与肥力也对土壤反射率有影响。但由于其波谱曲线较平滑，所以在不同光谱段的遥感影像上土壤亮度区别并不明显。 水体的光谱曲线特征为：水体反射率较低，小于10%，远低于大多数的其他地物，水体在蓝绿波段有较强反射，在其他可见光波段吸收都很强。纯净水在蓝光波段最高，随波长增加反射率降低。在近红外波段反射率为0；含叶绿素的清水反射率峰值在绿光段，水中叶绿素越多则峰值越高。这一特征可监测和估算水藻浓度。 而浑浊水、泥沙水反射率高于以上，峰值出现在黄红区。 目前可以进行大气校正的模块有很多种，如最早的 MODTRAN 4+，6S (Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum)，ACORN，ATREM，在 ERDAS IMAGINE 8.7上的模块 ATCOR，以及 ENVI上的模块 FLAASH（基于 MODTRAN）。 FLAASH可对LANDSAT，SPOT，AVHRR，ASTER，MODIS，MERIS，AATSR， IRS等多光谱、高光谱数据、航空影像及自定义格式的高光谱影像进行快速大气校正分析。下面的大气纠正步骤，都是基于FLAASH进行的。 辐射定标 当TM获取影像以后（Level 0），会将其转化为 32 位浮点型的绝对辐亮度。之后进一步处理，将绝对辐亮度变为8位的DN值（Digital Number），这也就是我们购买后拿到的数据（Level 1）。 如果要将 L1的DN值转化为传感器处的辐亮度值（at-sensor spectral radiance），需要通过下面这个公式： 其中， 是传感器处的辐亮度值，注意单位是W/m2·sr·μm；为像元的DN值；为传感器处最小辐亮度值所对应的DN值（一般取0）；为传感器处最大辐亮度值所对应的DN值（一般取 255）；为光谱辐亮度的最小值，单位同；为光谱辐亮度的最大值，单位同。 上面的这个公式也可以改为： 其中， 各个波段的，以及和见下表。 需要注意的是，上述参数在2003年5月5日前后是不一致的，所以在操作时，一定要搞清楚影像获取的时间。 气溶胶反演 我们采用FLAASH模块中的暗目标法来反演气溶胶光学厚度。暗目标法是由Kaufmaun提出，它是利用660nm和2100nm处的反射率估算气溶胶量，由于2100nm波长比大部分气溶胶微粒的直径要大，故该波段受气溶胶影响可以忽略；在大量的试验中，他发现2100nm的植被反射率与660nm植被反射率之间存在稳定的关系，因此可以直接利用2100nm的植被反射率来获取660nm处的植被反射率。气溶胶的影响会使得实际获得的植被反射率与理论反射率存在一定差异，FLAASH模块中正是利用了这个差异来反演气溶胶的光学厚度值。 要在FLAASH模块中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，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 。 处理过程： 打开ENVI软件，点击主菜单栏的file下的open image file打开LT51520412010247KHC00_B1—B5及B7影像，再选择主菜单栏的---Preprocessing---Calibration Utilities---Landsat Calibration，对6个波段进行辐射定标。 在Landsat Calibration Input File列表中，先选择LT51520412010247KHC00_B1第一波段影像进行处理，点击OK。 参考处理影像相关信息文件LT51