环境小卫星高光谱数据FLAASH精确大气校正方法.doc
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1、环境小卫星高多光谱数据FLAASH精确大气校正方法高光谱遥感数据的特点是光谱分辨率高、 波段连续性强,能够获得地物在一定范围内连续的、 精细的光谱曲线,具有非常好的应用前景。第一个星载民用成像光谱仪是高光谱成像仪Hyperion,其平均光谱分辨率为10 nm,空间分辨率达到30米。2008年9 月6日我国HJ-1顺利升空,其中A星搭载了我国自主研制的空间调制型干涉高光谱成像仪(HSI)。HSI 对地成像幅宽为50 km, 星下点像元地面分辨率为100 m,115个波段,工作谱段:459 956nm。具有30度侧视能力和星上定标功能。ENVI扩展工具一、HDF5读取补丁从HIS数据中获取元数据信
2、息。下载地址:http:/bbs.esrichina- 文件到 ENVI安装目录的save_add 目录下。步骤:(1)选择ENVI-File-Open External File-HJ-1-HJ-1A /1B Tools工具。 图1(2)选择HIS,单击Input Files选择HIS文件(.xml)(3)选择输出路径,单击Apply执行。(4)在ENVI主模块中,选择Basic Tools-Convert Data(BSQ,BIL,BIP),将刚才生成的文件转成BIP储存顺序的文件。按照FLAASH工具的要求,已经将HSI数据转成BIP储存顺序、带有中心波长信息、波段宽度信息的ENVI格式
3、文件。说明:如果不用HJ-1数据预处理补丁,可以在波段列表中手动输入中心波长和波段宽度信息。FLAASH参数设定HSI数据已经经过了定标,单位是100W/(m2*um*sr ),启动FLAASH工具,在输入辐射率数据时候,缩放系数填写:1000(即缩小1000倍),(符合FLAASH对辐射亮度单位的要求(W)/(cm2*nm*sr)。 图2 辐射亮度值缩放系数一、传感器基本信息设置选择传感器类型,成像中心点经纬度,成像时间,高度信息(成像区域和传感器飞行高度)等都可以在HDF5文件中获取。选择ENVI-File-Open External File-Generic Formats-HDF5,打
4、开.h5文件,如下是相应参数填写。 图3 成像中心点经纬度信息 图4 成像时间(选择开始扫描时间,开始和结束时间相差不大)传感器信息是固定的:飞行高度650km,像元分辨率100米二、 大气参数设置l 大气模型(Atmospheric Model)根据经纬度和日期来定。表1六种标准的大气模型Latitude (N)Jan.MarchMayJulySept.Nov.80SAWSAWSAWMLWMLWSAW70SAWSAWMLWMLWMLWSAW60MLWMLWMLWSASSASMLW50MLWMLWSASSASSASSAS40SASSASSASMLSMLSSAS30MLSMLSMLSTTMLS2
5、0TTTTTT10TTTTTT0TTTTTT-10TTTTTT-20TTTMLSMLST-30MLSMLSMLSMLSMLSMLS-40SASSASSASSASSASSAS-50SASSASSASMLWMLWSAS-60MLWMLWMLWMLWMLWMLW-70MLWMLWMLWMLWMLWMLW-80MLWMLWMLWSAWMLWMLWl 水气反演设置Water Retrieval,设置为yes。 使用水气去除模型,数据必须具有15nm以上波谱分辨率,且至少覆盖以下波谱范围之一: 1050-1210 nm (对应 1135 nm) 870-1020 nm (对应940 nm) 770-870
6、 nm (对应820 nm) HSI选择820 nm。l 气溶胶模型根据影像所在地区的情况来设定,这里选择Rural(乡村)。提供两种气溶胶去除方法:2-Band(K-T)方法(类似模糊减少法),如果没有找到适应的黑值(一般是阴影区或者水体),系统将采用能见度值来计算;所以即使选择了该选项也要给能见度。HSI数据由于缺少短波红外波段,这里选择None,采用能见度值参与气溶胶去除。能见度值大约参考值参见下表天气条件能见度晴朗40 to 100 km中等雾、阴霾20 to 30 km厚雾、阴霾15 km 或者更少三、 高光谱数据参数设置1) 自动选择通道定义(推荐) 图 5高光谱设置2)高级设置里
7、注意将Title Size设置成合适的值,一般设置成100-800不等,如有发现此类问题相关报错,请试着调试Title Size大小和图7中的 Image Title Size大小,一般Cache Size设置成物理内存的一半,Image Title Size大小设置成Cache Size的一半。图 6图 7FLAASH大气校正常见错误及解决方法FLAASH对输入数据类型有以下几个要求: 1、波段范围:卫星图像:4002500nm,航空图像:860nm-1135nm。如果要执行水汽反演,光谱分辨率 preferences -miscellaneous:cache的大小,这个值正常是14Mb(0
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