ENVI专题五 Landsat TM辐射定标与大气纠正.docxVIP

专题五 Landsat TM 辐射定标与大气纠正 图像处理流程分为以下几个步骤：图像的配准、重采样、定标以及大气纠正。其中，图像配准是做所有工作的前提，是图像的几何纠正。在进行定性或者定量遥感时都要进行图像 配准来确定我们所要研究的目标。在进行完图像配准（几何纠正）之后，为了使得输出图像 的配置与输入图像向对应，因此要进行重采样。定标以及大气纠正则是进行辐射量纠正的重 要的过程，是进行定量遥感不可少的步骤。分类是图像处理的最后一步，按某种使用意图分 类之后的图像，对实际应用有很大帮助。 辐射定标和大气纠正都属于图像的预处理，辐射定标的目的是把图像上的 DN 值转为辐亮度或者是反射率，大气纠正的目的是消除或减少大气对图像的干扰。 以下是图像预处理的流程： 一、辐射定标 要对图象进行辐射定标，将图象的 DN 值转化为表观反射率，该过程的实现是通过应用以下两个步骤来实现的： 首先将图象的 DN 值转化为辐亮度：radiance=gain*DN+offset (1)式 然后将图象的辐亮度转化为表观反射率： (reflectance) ρ=π*L*d2/（ESUN*cos（θ） (2)式其中ρ 为表观反射率，L 为表观辐亮度，d 为日地距离，ESUN 为太阳平均辐射强度，θ 为太阳天顶角。 将以上两个步骤结合得： ρ=π*（gain*DN+offset）* d2/（ESUN*cos（θ） (3)式 ①日地天文单位距离 ①日地天文单位距离D： D＝1 - 0.01674 cos(0.9856× (JD-4)×π/180；)JD 为遥感成像的儒略日（Julian Day） D = 1 + 0.0167 * Sin(2 * PI * (days - 93.5) / 365)；days 是拍摄卫片的日期在那一年的天数，如 2004 年 5 月 21 号，则days＝31＋29＋31+30+21＝142。 计算得：D=1ENVI 中的具体实现（以Landsat 7 ETM+为例）：采用简单的波段运算 例如，我们把 2002-5-22 的一幅 ETM 图像第 3 波段的 DN 值转化为表观反射率。 第一步，查找.FST 文件（是该图像经过粗纠正后的数据信息说明文件），该图像第 3 波 段 的 gain 和 offset， 可 知 ： gain＝0.619215662339154，offset＝-5.0000000000000 第二步，查找.FST 文件可知 =90-62.7=27.3 度，cos（θ）＝0.8886； S 查找 Table 11.4（Earth-Sun Distance in Astronomical Units）可知 d=1.0109 天文单位；查找 Table 11.3 （ETM+ Solar Spectral Irradiances）可知 ESUN＝1551。 第三步，把这些参数的值带入（1）式：L3＝0.619*b3-5.0 代入（3）式：ρ3＝3.1415* (0.619*b3-5.0)*1.0109^2/(1551*0.4602) 运算前： 实施运算 Basic tools band math 输入运算式: 运算之后: Table 11.3 ETM+ Solar Spectral IrradiancesBandwatts/(meter squared * Table 11.3 ETM+ Solar Spectral Irradiances Band watts/(meter squared * μm) 1 1969.000 2 1840.000 3 1551.000 4 1044.000 5 225.700 7 82.07 8 1368.000 对于其它波段只要知道相关的参数 ,可以用同样的方法作简单的定标.其中关于 ETM 图像的一些参数如下： Table 11.4 Earth-Sun Distance in Astronomical Units（同上表 3）JulianDistanceJulian Table 11.4 Earth-Sun Distance in Astronomical Units（同上表 3） Julian Distance Julian Distance Julian Julian Julian Distance Distance Distance Day Day Day Day Day 1 0.9832 74 0.9945 152 1.0140 227 1.0128 305 0.9925 15 0.9836 91 0.9993 166 1.0158 242 1.0092 319 0.9892 32 0.9853 106 1.0033 182 1.0167 258 1