ENVI软件FLAASH工具实现波段范围

2023-09-17 理论教育版权反馈

【摘要】：利用ENVI软件中提供的FLAASH 大气校正工具对Landsat数据进行逐一的大气校正。FLAASH 不仅可以对高光谱数据进行大气校正，而且可以对多光谱数据如Landsat、SPOT、AVHRR、MERIS、 IRS和ASTER等数据进行大气校正。FLAASH 大气校正输入数据要求及输出结果如下：波段范围：卫星图像为400～2500nm；航空图像为860～1135nm。记录FLAASH 大气校正参数设置的工程文件，文件名为template.txt。图8.2、图8.3分别列举了FLAASH 大气校正参数设置及2002年图像大气校正后的结果。

利用ENVI软件中提供的FLAASH 大气校正工具对Landsat数据进行逐一的大气校正。FLAASH（fast line-of-sight atmospheric analysis of spec- tral hypercubes）是基于MODTRAN 4模型的大气纠正模块，它可以从高光谱遥感影像中还原出地物的地表反射率。FLAASH 不仅可以对高光谱数据进行大气校正，而且可以对多光谱数据如Landsat、SPOT、AVHRR、MERIS、 IRS和ASTER等数据进行大气校正。它校正的波长范围为0.4～3μm。FLAASH 大气校正模块与其他大气校正模块有所不同，FLAASH 并不是在预先计算好的模型数据库中加入辐射传输参数来进行大气校正，它直接结合了 MODTRAN 4的大气辐射传输编码，任何有关影像的标准MODTRAN 大气模型和气溶胶类型都可以直接被选用，并进行地表反射率的计算。FLAASH模块可以对邻近像元效应进行纠正，同时提供对整幅影像的能见度的计算。此外，FLAASH 能够生成卷云与薄云的分类影像，对光谱进行平滑，消除噪声。

FLAASH 中大气校正主要分为3步：第一步，从图像中获取大气参数，包括能见度（气溶胶光学厚度）、气溶胶类型和大气水汽含量。由于目前气溶胶反演算法多是基于图像中的特殊目标，如水体或浓密植被等暗目标，在FLAASH中也沿用了暗目标法，一景图像最终能获取一个平均的能见度数据；同时，FLAASH 中水汽含量的反演算法是基于水汽吸收的光谱特征，采用了波段比值法，水汽含量的计算在FLAASH 中是逐像元进行的。第二步，大气数据获取之后，通过求解大气辐射传输方程来获取反射率数据。第三步，为了消除校正过程中存留的噪声，需要利用图像中光谱平滑的像元对整幅图像进行光谱平滑运算。

FLAASH 大气校正输入数据要求及输出结果如下：

（1）波段范围：卫星图像为400～2500nm；航空图像为860～1135nm。如果要执行水汽反演，光谱分辨率不大于15nm，且至少包含以下波段范围中的一个：1050～1210nm；770～870nm；870～1020nm。

像元值类型：经过定标后的辐射亮度（辐射率）数据，单位μW/（cm2·nm·sr）。

（2）数据存储类型：浮点型（Floating Point）、32位无符号整型（Long Integer）、16位无符号和有符号整型（Integer、Unsigned Int）。

文件类型：ENVI标准栅格格式文件，BIP或BIL存储结构。

（3）中心波长：数据头文件中（或者单独的一个文本文件）包含中心波长（wavelenth）值，如果是高光谱还必须有波段宽度（FWHM），这两个参数都可以通过编辑头文件信息输入（Edit Header）。

波谱滤波函数（波谱响应函数）文件：对于未知多光谱传感器（UNKNOWN-MSI）需要提供波谱滤波函数文件。

（4）输出结果。

1）地表反射率数据。地表真实反射率反演数据，结果一般是乘以系数10000以16位有符号整型输出。

2）水汽含量数据。以atm·cm 为单位的水汽含量反演数据，文件名为water.dat。

3）云分类图。以ENVI分类格式输出，文件名为cloudmask.dat。

4）日志文件。描述FLAASH 详细处理过程的日志文件，文件名为journal.txt。