基于 FLAASH模型的 SPOT6卫星影像大气校正及评价

大气校正方法说明

利用MODTRAN 进行大气校正的方法说明一．大气校正公式、原理以及所需参数大气是介于传感器和地球表层之间由多种气体和气溶胶组成的介质层，电磁波在地物和传感器之间传输时，必然受到大气的影响。遥感对地观测时，要想得到目标的真实信息，大气校正是不可回避的。由卫星传感器获取的表观反射率ρ* 可由下式表出： '()(,,)(,,)(())1v s s v s v a s v s v t t v d t T S e t τμθρθθφφρθθφφρρθρ-*-=-++- (1) 式中： s θ：太阳天顶角， s φ：太阳方位角，v θ ：传感器天顶角，v φ ：传感器方位角， t ρ：目标反射率，(,,)a s v s v ρθθφφ-：大气的路径辐射项等效反射率， τ：大气的光学厚度， S ：大气的半球反照率，' ()v d t θ：散射透过率，cos()v v μθ=。通过MODTRAN4对大气辐射传输进行模拟，求得大气校正所需参数，将所求的大气校正参数和传感器获得的表观反射率一并代入大气辐射传输公式 (1)，便可计算出目标的真实反射率t ρ，从而完成大气校正的任务。在实际的工作中，我们可以用下面的公式： 0()()()1t v v d v t L L F T S ρμμμρ=+ - (2) 是传感器接收到的辐射亮度，0()v L μ是路径辐射项，d F ＝式中：s μ0F ()s T μ是太阳下行总辐射(0F 是大气层顶的太阳辐照度)， ()v T μ=v e τμ-+'()v d t θ是传感器和目标之间的透过率（v e τμ-是直射透过率，' ()v d t θ是散射透过率）。在已知的观测条件（太阳和传感器的几何参数，大气廓线，地表反射率等）下，设定一组t ρ值以及相应的传感器高度，通过MODTRAN4模拟得到一组辐射亮度()v L μ，代入方程(2)，再经过简单的代数运算就可以求出大气校正所需的参数（路径辐射项、透过率、大气半球反照率和太阳下行总辐射）。地表反射率和相应传感器高度设置见表1：(地面高程时候传感器不受大气影响,L0项去掉；()v T μ＝1表示完全透过) 表1 地表反射率和相应的传感器高度参数设置由(2)式，可以解出t ρ， ()v L μ

FLASSH大气校正的过程

Flaash大气校正（IRSP6-08.3.24）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，获得地物反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数，用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧对地物反射的影响，消除大气分子和气溶胶散射的影响。FLAASH 可以处理任何高光谱数据、卫星数据和航空数据(860nm/1135nm)，这些数据是由HyMAP、AVIRIS、CASI、HY DICE、HYPERION(EO-1)AISA、HARP、DAIS、Probe-1、TRWIS-3、SINDRI、MIVIS、OrbView-4、NEMO等传感器获得的。FLAASH还可以校正垂直成像数据和侧视成像数据。 Flaash大气校正使用了MODTRAN 4+ 辐射传输模型的代码，基于像素级的校正，校正由于漫反射引起的连带效应，包含卷云和不透明云层的分类图，可调整由于人为抑止而导致的波谱平滑。 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。能有效消除大气和光照等因素对地物反射的影响，获得地物较为准确的反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数。校正过程点击envi——Basic Tools －Preprocessing －Calibration Utilities －FLAASH Spectral －FLAASH.或者点击envi-spectral- FLAASH 1、输入数据必须是辐射校正后的数据，对辐射校正数据转成BIL或BIP格式（Basic Tool s ——Convert Data）； 2、对输入数据进行头文件编辑，主要是对波长wavelenth（即每一波段的波长中心值）和波长宽度fwhm（每一波段的波长范围）的编辑。不是高光谱数据可以不对fwhm进行编辑。（e nvi——file——Edit Envi Header） 3、输入数据后，弹出如下对话框共有两种选择，如果输入影像不同波段有不同的转换因子，那选择第一种，反之第二种。我用的是irs影像所有波段都为同一因子，所以选用第二种，因子的值根据输入数据的单位与envi标准单位的转换尺度。 Radiance Scale Factors是一个单位转换因子，如果你的radiance（光谱灵敏度）是标准单位w/m2 *um *rad ，而flaash要求输入的是uw/cm2*sr*nm，则该因子为10。 1m=103mm=106μm=109nm=1012pm(皮米) 1w=103mw=106μw 1兆瓦=106瓦

大气校正问题心得

九月份学习报告报告人：fairy郑学习内容介绍：九月份主要对论文中存在的问题进行了修正以及对论文中不足的部分进行了改善。一．首先：对环境小卫星HJ_1A的HIS数据进行了深入的了解。二．其次：对envi软件在处理环境小卫星的HJ_1A的HIS数据的FALSSH大气校正从原理到实际操作有更加清晰的认识。三．最后：对环境小卫星的HJ_1A的HIS数据的FALSSH大气校正的处理结果进行分析，并且根据此次实验对论文中的错误进行修正。一．对环境小卫星HJ_1A的HIS数据的了解。 HSI 数据为资源卫星中心提供的辐亮度产品, 影像已经过系统级几何校正与表观辐亮度标定, 但前20 几个波段具有较为明显的噪声和条带效应。由此可知：环境小卫星HJ_1A的HIS数据是经过辐射定标的数据。由辐亮度数据可以直接用公式求算出地物的表观反射率曲线下图即为表观反射率曲线，即为原始数据的光谱曲线：由上图可以得出在760 nm 与820 nm 附近存在两个明显的波谷, 这是由于760 nm 处为氧气吸收带,820 nm 处为水汽吸收带。说明直接由H SI 的辐亮度产品获得的表观反射率含有较多的大气影响。若直接基于表观反射率开展遥感应用, 难以体现地物的真实物理特性, 从而影响其后遥感应用的准确性。

二．在envi软件中进行大气校正的步骤第一步：由于envi软件不能打开HJ_1A的HIS的h5格式的图像，所以下载了HDF5 这个扩展模块，这个扩展模块不用自己安装，直接将copy到“save_add”目录下，默认为C:\Program Files\ITT\IDL##\products\envi##\save_add\。要使用这个这个功能时：按照File→Open Extenral File→HJ-1→HIS就可以打开h5格式的图像，同时还可以读取下载图像的原始信息。如下图第二步：将图像格式转换为bip格式，

大气校正问题心得

大气校正问题心得-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

FLAASH大气校正参数设置

1.3.2FLAASH其它参数的设置（1）图像中心点坐标可以从相应的HDF文件中找到，也可以从屏幕上直接读取影像的中心坐标，对反演结果影响不大。当影像位于西半球时，经度为负值；（2）传感器类型当选择传感器类型时，模块会选择相应的类型的传感器波段响应函数，同时系统一般会自动设置传感器的高度和图像的空间分辨率；（3）海拔高度海拔高度为研究区的平均海拔；（4）数据获取日期和卫星过境时间卫星过境时间为格林尼治时间，可以从相应的HDF文件中找到；（5）大气模型模块提供热带、中纬度夏季、中纬度冬季、极地夏季、极地冬季和美国标准大气模型，研究者根据数据获取时间选择相应的大气模型；（6）水气反演大多数多光谱数据不推荐反演水汽含量；（7）气溶胶模型可供选择的气溶胶模型有无气溶胶、城市气溶胶、乡村气溶胶、海洋气溶和对流层气溶胶模型。当能见度大于40Km时，气溶胶类型选择对反演没有太多影响，一般情况下利用ASTER 数据不做气胶反演；在高级设置中，①Modtran 分辨率（Modtran resolution）：一般设置成5cm-1；②反射率输出的时尺度系数，默认尺度系数是10000，可以使用默认的尺度系数。若使用默认的尺度系数，大气校正后得到反射率图像的数值域为：0-10000。其余参数使用默认值。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，获得地物反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数，用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧对地物反射的影响，消除大气分子和气溶胶散射的影响。FLAASH 可以处理任何高光谱数据、卫星数据和航空数据(860nm/1135nm)，这些数据是由HyMAP、AVIRIS、CASI、HYDICE、HYPERION(EO-1)AISA、HARP、DAIS、Probe-1、TRWIS-3、SINDRI、MIVIS、OrbView-4、NEMO等传感器获得的。FLAASH还可以校正垂直成像数据和侧视成像数据。

FLAASH大气校正软件使用说明

FLAASH 大气校正软件使用须知胡顺石 hufrank@https://www.360docs.net/doc/a22544254.html, （中国科学院遥感应用研究所） 1 输入数据要求 1．波段范围：卫星图像400—2500nm ，航空图像860—1135nm ； 2．数据类型：必须是浮点型、4位有符号整型、2位无符号整型； 3．影像存储格式：输入影像必须是BIL 或BIP 格式； 4．影像单位：输入影像的单位必须是2/()W cm nm sr μ??，如果单位不一致，先转换成所需要的单位。可以指定为每个波段指定一个缩放因子，这需要一个文本文件，文本文件中包含每个波段对应的缩放因子；也可以为整幅影像的所有波段指定相同的缩放因子， 5．水汽获取：如果要获取图像水汽含量，传感器具有1050~1210nm ，770~870nm 或者870~1020nm 范围内的通道，并且这些通道必须具有至少15nm 的光谱分辨率； 6．气溶胶获取：如果要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0.662.1 2.1 (0.1)&&(0.45)ρρρ≤≈，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 0.880.42 1.0ρρ≤； 7．输入波长信息：对于FLAASH 暂时没有的传感器类型：如果是高光谱数据，需要波长、FWHM 信息，这些信息可以在头文件中，也可以建立一个ASCII 文件进行存储；如果是多光谱数据，由要输入光谱响应函数，这需要在“Multispectral Settings ”中进行设置。 2 多光谱设置 1．对于大部分多光谱数据而言，由于其不具备水汽反演通道，并且光谱分辨率没有达到15nm ，水汽反演功能是不能设置的； 2．气溶胶反演，如下图所示。这些参数用于确定黑暗像元，用于气溶胶反演；

大气校正(ENVI)

大气校正（ENVI）大气校正是定量遥感中重要的组成部分。本专题包括以下容：大气校正概述 ENVI中的大气校正功能 1大气校正概述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，广义上讲获得地物反射率、辐射率或者地表温度等真实物理模型参数；狭义上是获取地物真实反射率数据。用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧等物质对地物反射的影响，消除大气分子和气溶胶散射的影响。大多数情况下，大气校正同时也是反演地物真实反射率的过程。

图1 大气层对成像的影响示意图很多人会有疑问，什么情况下需要做大气校正，我们购买或者其他途径获取的影像是否做过大气校正。通俗来讲，如果我们需要定量反演或者获取地球信息、精确识别地物等，需要使用影像上真实反映对太的辐射情况，那么就需要做大气校正。我们购买的影像，说明文档中会注明是经过辐射校正的，其实这个辐射校

正指的是粗的辐射校正，只是做了系统大气校正，就跟系统几何校正的意义是一样的。目前，遥感图像的大气校正方法很多。这些校正方法按照校正后的结果可以分为2种：绝对大气校正方法：将遥感图像的DN(Digital Number)值转换为地表反射率、地表辐射率、地表温度等的方法。相对大气校正方法：校正后得到的图像，相同的DN值表示相同的地物反射率，其结果不考虑地物的实际反射率。常见的绝对大气校正方法有：基于辐射传输模型 MORTRAN模型 LOWTRAN模型 ATCOR模型 6S模型等基于简化辐射传输模型的黑暗像元法基于统计学模型的反射率反演；相对大气校正常见的是：基于统计的不变目标法直方图匹配法等。既然有怎么多的方法，那么又存在方法选择问题。这里有一个总结供参考： 1、如果是精细定量研究，那么选择基于基于辐射传输模型的大

flaash大气校正

课程名称：定量遥感专业名称遥感科学与技术班级学号姓名实验名称 FLAASH 大气校正【实验名称】FLAASH大气校正【实验目的】了解用ENVI进行FLAASH大气校正的流程，明白各步骤的意义【实验内容】准备ASTER数据 1.打开ENVI主菜单，选择File-Open External File – EOS-ASTER 2.选择AST_L1A.hdf打开配准数据 3.从ENVI主菜单中选择Map- Georeference ASTER- Georeference Data 点击列表中第一个文件，这个文件有三个波段，波段范围从0.556 μm 到0.807 μm ，点击OK

4.在新弹出的投影列表中选择Geographic Lat/Lon，点击OK 5.在参数对话框中，点击将输出结果存为文件，文件名为vnir_georef. 选择一个文件夹，点击OK 6.重复以上3-5步，选择波段范围为1.656到2.4的AST_L1A的文件，在参数对话框中，输入输出文件名为swir_georef，这样vnir和swir波段就出现在波段列表中了合并VNIR 和SWIR数据 7.在ENVI主菜单中选择Basic Tools Layer Stacking,弹出Layer Stacking Parameters 对话框 8.点击Import File，选择vnir_georef，点击OK，再次点击Import File，选择swir_georef，点击OK，确保vnir_georef是在上面的文件 9．确定Inclusive按钮被选择 10.确定Output Map Projection是Geographic Lat/Lon. 11．其余选项不变，选择输出文件夹，文件名为aster_vnir_swir，点击OK 转换格式 12.在ENVI主菜单中选择Basic Tools Convert Data (BSQ, BIL, BIP) ，选择合成VNIR/SWIR数据aster_vnir_swir，点击OK 13.选择BIL并且保证Convert In Place 为N0，选择输出文件夹，文件名为aster_BIL，ASTER 数据就被转换成FLAASH可以接受的格式。 FLAASH参数设置 14.在ENVI主菜单中，选择Spectral FLAASH，出现FLAASH大气校正输入参数菜单 15.点击Input Radiance Image，出现FLAASH输入文件菜单，选择aster_BIL，点击OK 16.选择Use single scale factor for all bands ，在Single scale factor 后输入10，点击OK 17.点击Output Reflectance File 并选择一个输出文件夹，自定义一个输出名称，点击Output Directory for FLAASH Files 并选择一个输出文件夹场景和传感器信息 18.在传感器类型中选择Multispectral ASTER，传感器高度变为705千米，像元大小输入15米，地面高程舒服2.537. 19.在主菜单中选择Basic Tools Preprocessing Data-Specific Utilities View HDF Global Attributes. 选择AST_L1A.hdf，打开，将文件保存为ASCII文件，用记事本打本 20.查找‘SCENECENTER‘，可以查看到纬度latitude和经度longitude,点击DD<->DMS，输入longitude-105.637035 latitude 38.290529 21.查找‘SINGLEDATETIME‘，得到飞行时间为2000.06.01,18.16.51, 选择大气模型 22.在Atmospheric Model下拉菜单中选择U.S standard 选择气溶胶模型 23.Aerosol Model中选择Rural.Aerosol Retrieval中选择None 运行FLAASH 24，点击Apply，得到结果

大气校正问题

ENVI FLAASH 大气校正常见错误及解决方法（2013年7月15号更新） (2011-03-07 16:55:57) 转载▼ 标签： flaash 大气校正分类： ENVI 本文汇总了ENVI FLAASH 大气校正模块中常见的错误，并给出解决方法，分为两部分：运行错误和结果错误。前面是错误提示及说明，后面是错误解释及解决方法。 FLAASH 对输入数据类型有以下几个要求： 1、波段范围：卫星图像：400－2500nm ，航空图像：860nm-1135nm 。如果要执行水汽反演，光谱分辨率<=15nm ，且至少包含以下波段范围中的一个： ??●1050-1210 nm ??●770-870 nm ??●870-1020 nm 2、像元值类型：经过定标后的辐射亮度（辐射率）数据，单位是：（μW ） /（cm2*nm*sr ）。 3、数据类型：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)，但是最终会在导入数据时通过Scale Factor 转成浮点型的辐射亮度（μW ）/（cm2*nm*sr ）。 4、文件类型：ENVI 标准栅格格式文件，BIP 或者BIL 储存结构。 5、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 ）。运行错误 1.Unable to write to this file.File or directory is invalid or unavailable 。

Flassh大气校正

[转载]大气校正（转）大气校正是定量遥感中重要的组成部分。本专题包括以下内容： ? ●大气校正概述 ??●ENVI中的大气校正功能 1大气校正概述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，广义上讲获得地物反射率、辐射率或者地表温度等真实物理模型参数；狭义上是获取地物真实反射率数据。用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧等物质对地物反射的影响，消除大气分子和气溶胶散射的影响。大多数情况下，大气校正同时也是反演地物真实反射率的过程。很多人会有疑问，什么情况下需要做大气校正，我们购买或者其他途径获取的影像是否做过大气校正。通俗来讲，如果我们需要定量反演或者获取地球信息、精确识别地物等，需要使用影像上真实反映对太阳光的辐射情况，那么就需要做大气校正。我们购买的影像，说明文档中会注明是经过辐射校正的，其实这个辐射校正指的是粗的辐射校正，只是做了系统大气校正，就跟系统几何校正的意义是一样的。常见的绝对大气校正方法有： ●基于辐射传输模型 ? ??MORTRAN模型 ? ??LOWTRAN模型

? ??ATCOR模型 ? ??6S模型等 ●基于简化辐射传输模型的黑暗像元法 ●基于统计学模型的反射率反演；相对大气校正常见的是： ●基于统计的不变目标法 ●直方图匹配法等。既然有怎么多的方法，那么又存在方法选择问题。这里有一个总结供参考： 1、如果是精细定量研究，那么选择基于基于辐射传输模型的大气校正方法。 2、如果是做动态监测，那么可选择相对大气校正或者较简单的方法。 3、如果参数缺少，没办法了只能选择较简单的方法了。 2 ENVI大气校正功能在ENVI中包含了很多大气校正模型，包括基于辐射传输模型的MORTRAN模型、黑暗像元法、基于统计学模型的反射率反演。基于统计的不变目标法可以利用ENVI一些功能实现。其中MORTRAN 模型集成在ENVI大气校正扩展模块中。还有直方图匹配等。 2.1 简化黑暗像元法大气校正

FLAASH大气校正常见错误及解决方法

FLAASH大气校正常见错误及解决方法本文汇总了ENVI FLAASH大气校正模块中常见的错误，并给出解决方法，分为两部分：运行错误和结果错误。前面是错误提示及说明，后面是错误解释及解决方法。 FLAASH对输入数据类型有以下几个要求： 1、波段范围：卫星图像：400－2500nm，航空图像：860nm-1135nm。如果要执行水汽反演，光谱分辨率<=15nm，且至少包含以下波段范围中的一个： ??●1050-1210 nm ??●770-870 nm ??●870-1020 nm 2、像元值类型：经过定标后的辐射亮度（辐射率）数据，单位是：（μW）/（cm2*nm*sr）。 3、数据类型：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)，但是最终会在导入数据时通过Scale Factor转成浮点型的辐射亮度（μW）/（cm2*nm*sr）。 4、文件类型：ENVI标准栅格格式文件，BIP或者BIL储存结构。 5、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）。运行错误 1.Unable to write to this file.File or directory is invalid or unavailable。

没有设置输出反射率文件名。解决方法是单击Output Reflectance File按钮，选择反射率数据输出目录及文件名，或者直接手动输入。 2.ACC Error：convert7 IDL Error：End of input record encountered on file unit:0. 平均海拔高程太大。注意：填写影像所在区域的平均海拔高程的单位是km：Ground Elevation（Km）。 3.ACC error：avrd: IDL error：Unable to allocate memory:to make array Not enough space ACC_AVRD

大气校正

ENVIFLAASH大气校正常见错误及解决方法本文汇总了ENVI FLAASH大气校正模块中常见的错误，并给出解决方法，分为两部分：运行错误和结果错误。前面是错误提示及说明，后面是错误解释及解决方法。 FLAASH对输入数据类型有以下几个要求： 1、波段范围：卫星图像：400－2500nm，航空图像：860nm-1135nm。如果要执行水汽反演，光谱分辨率<=15nm，且至少包含以下波段范围中的一个： l1050-1210 nm l770-870 nm l870-1020 nm 2、像元值类型：经过定标后的辐射亮度（辐射率）数据，单位是：（μW）/（cm2*nm*sr）。 3、数据类型：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)，但是最终会在导入数据时通过Scale Factor转成浮点型的辐射亮度（μW）/（cm2*nm*sr）。 4、文件类型：ENVI标准栅格格式文件，BIP或者BIL储存结构。 5、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）。运行错误 1.Unable to write to this file.File or directory is invalid or unavailable。没有设置输出反射率文件名。

解决方法是单击Output Reflectance File按钮，选择反射率数据输出目录及文件名，或者直接手动输入。 2.ACC Error：convert7 IDL Error：End of input record encountered on file unit:0. 平均海拔高程太大。注意：填写影像所在区域的平均海拔高程的单位是km：Ground Elevation（Km）。 3.ACC error：avrd: IDL error：Unable to allocate memory:to make array Not enough space ACC_AVRD

大气校正模型简述

大气辐射校正模型简介 1、acorn模型它是一种基于图像自身的大气校正软件，可以实现图像辐射值到表观地表反射率的转换，其工作的波长范围是350－2500nm。在目前的大气校正程序一般都把地表假定为水平朗伯体，这主要是因为我们一般很难获取地表的充足信息以完成地形校正，因此大气校正的结果称为拉伸的地表反射率，又称表观反射率，在地形信息已知的情况下，可以将表观反射率转为地表反射率。 Acorn所提供的最高级的大气校正形式是基于辐射传输理论的，大气校正的方法是基于chandrasekhar（1960，dover）公式，描述了太阳辐射源、大气、和地表对辐射的贡献关系。Caorn提供了一系列大气校正策略，包括经验法和基于辐射传输理论的方法，既可以对高光谱数据进行大气校正，也可以对多光谱图像数据进行大气校正，校正模式如下： 1）模式1：对定标后的高光谱数据进行辐射传输大气校正，输出项为地表表观反射率。 2）模式1.5：对定标后的高光谱数据利用水气和液体水光谱你和技术进行辐射传输大气校正。 3）模式2：对高光谱大气校正结果进行独立的光谱增强。 4）模式3：利用经验线性法对高光谱数据进行大气校正 5）模式4：对高光谱数据进行卷积处理得到多光谱数据 6）模式5：对定标的多光谱数据进行辐射传输大气校正 7）模式6：对多光谱的大气校正结果进行独立的光谱增强 2、lowtran模型 LOWTRAN是一种低分辨率（分辨率≥20cm-1）大气辐射传输模式。它提供了6种参考大气模式的温度、气压、密度的垂直廓线，水汽、臭氧、甲烷、一氧化碳、一氧化二氮的混合比垂直廓线，其他13种微量气体的垂直廓线，城乡大气气溶胶、雾、沙尘、火山喷发物、云、雨的廓线，辐射参量（如消光系数、吸收系数、非对称因子的光谱分布），以及地外太阳光谱。 lowtran7可以根据用户的需要，设置水平、倾斜、及垂直路径，地对空、空对地等各种探测几何形式，适用对象广泛。lowtran7的基本算法包括透过率计算方法，多次散射处理和几何路径计算。 1）多次散射处理 lowtran 采用改进的累加法，自海平面开始向上直至大气的上界，全面考虑整层大气和地表、云层的反射贡献，逐层确定大气分层每一界面上的综合透过率、吸收率、反射率和辐射通量。再用得到的通量计算散射源函数，用二流近似解求辐射传输方程。 2）透过率计算该模型在单纯计算透过率或仅考虑单次散射时，采用参数化经验方法计算带平均透过率，在计算多次散射时，采用k－分布法 3）光线几何路径计算考虑了地球曲率和大气折射效应，将大气看作球面分层，逐层考虑大气折射效应 3、modtran模型 MODTARN（ModerateResolutionTransmission）这是由美国空军地球物理实验（AFGL）开发的计算大气透过率及辐射的软件包。MODTRAN从LOWTRAN发展而来，它提高LOWTRAN的光

Flaash大气校正模块常见错误及解决方法

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IDL Error：End of input record encountered on file unit:0. 平均海拔高程太大。注意：填写影像所在区域的平均海拔高程的单位是km：Ground Elevation（Km）。 3.ACC error：avrd: IDL error：Unable to allocate memory:to make array Not enough space ACC_AVRD 为了能处理大数据，ENVI采用分块计算的方式，这个提示是分块（Tile）太大了。在高级设置里面（Advanced Settings），tile size：它默认是File-> preferences - >miscellaneous:cache的大小，这个值正常是1~4Mb（0背景很少的情况下）;如果0背景较多，这个值还是需要设置大一些，比如100~200m。 4. ACC error:avrd:No nonblank pixels found IDL error: OPENR: Error opening file. Unit: 100, 为了能处理大数据，ENVI采用分块计算的方式，当Tile设置太小，而且有背景值（0），就会出现一个Tile中全部为0的情况，提示这个错误信息。在高级设置里面（Advanced Settings），tile size：设置稍微大一些，如100~200M等。 5. ACC error:lsmooth2: IDL error: ACC_LSMOOTH2:Cannot continue with smoothing calculation ENVI的FLAASH提供领域纠正功能，但是MODIS、AVHRR等图像分辨率比较低，领域效应区分不出来。解决方法是在在高级设置里面（Advanced Settings），将领域纠正（Use Adjacency Correction）设置为No。 6. ACC error:modrd5:Nonfinite numbers in coefficient array coef IDL error: CDRIVER4V3R2:>>>Wait for MODTRAN4 calculation to finish… 提示传入MODTRAN模型参数有误，常常是由于太阳高度角太小或者太大引起的。提示这个错误之前会出现以下提示框。

FLAASH大气校正参数设置

1.3.2 FLAASH其它参数的设置（1 ）图像中心点坐标可以从相应的HDF文件中找到，也可以从屏幕上直接读取影像的中心坐标，对反演结果影响不大。当影像位于西半球时，经度为负值；（2）传感器类型当选择传感器类型时，模块会选择相应的类型的传感器波段响应函数，同时系统一般会自动设置传感器的高度和图像的空间分辨率；（3 ）海拔高度海拔高度为研究区的平均海拔；（4 ）数据获取日期和卫星过境时间卫星过境时间为格林尼治时间，可以从相应的HDF文件中找到；（5 ）大气模型模块提供热带、中纬度夏季、中纬度冬季、极地夏季、极地冬季和美国标准大气模型，研究者根据数据获取时间选择相应的大气模型；（6 ）水气反演大多数多光谱数据不推荐反演水汽含量；（7）气溶胶模型可供选择的气溶胶模型有无气溶胶、城市气溶胶、乡村气溶胶、海洋气溶和对流层气溶胶模型。当能见度大于40Km时，气溶胶类型选择对反演没有太多影响，一般情况下利用ASTER 数据不做气胶反演；在高级设置中，① Modtran分辨率（Modtran resolution ）: 一般设置成5cm-1 ;②反射率输出的时尺度系数，默认尺度系数是10000，可以使用默认的尺度系数。若使用默认的尺度系数，大气校正后得到反射率图像的数值域为：0-10000。其余参数使用默认值。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，获得地物反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数，用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧对地物反射的影响，消除大气分子和气溶胶散射的影响。FLAASH可以处理任何高光谱数据、卫星数据和航空数据（860nm/1135nm），这些数据是由HyMAP、AVIRIS、CASI、HYDICE、HYPERION（EO-1）AISA 、HARP、DAIS、Probe-1、TRWIS-3、SINDRI、MIVIS、OrbView-4、NEMO等传感器获得的。FLAASH还可以校正垂直成像数据和侧视成像数据。

大气校正

二类水体大气校正算法说明书子模块介绍：该模块的主要任务是针对太湖流域二类水体水质，通过对遥感器水色波段的大气校正，计算出可见光波段的归一化离水辐射率，为水体水色信息的提前做准备。 1.输入数据: MODIS TERRA 几何校正后产品 MODIS产品中太阳和卫星天顶角、方法角数据集大气辅助数据产品（臭氧含量、压强） CE318太阳光度计辅助数据（用于大气气溶胶光学厚度计算） 2.输出数据海洋水色产品（离水辐射率） 3.算法说明 3.1大气校正模块说明来自大气外层的太阳光通过大气的瑞利散射和气溶胶散射，其中一部分返回到卫星水色扫描仪，一部分直射和漫散射到达海面．到达海面的直射光，一部分由于镜面反射可能会穿过大气到达卫星水色扫描仪，另一部分经水面折射穿过水面，受到水色因子如叶绿素、悬浮泥沙和黄色物质等颗粒的散射后，再经水面折射穿过大气到达卫星水色扫描仪．水次表面的另一部分继续向下到达真光层深度或到达海底又部分反射。经折射回到卫星水色扫描仪．因此，可能到达卫星水色扫描仪的总辐射量为（为简洁，省略波长）： L t=L r+L a+t L f+T L g+t L w（1）式中： L r－大气分子单次和多次散射；

L a－气溶胶单次和多次散射以及气溶胶与大气分子间的多次散射； L f －白帽散射； L g－太阳耀斑； T－大气直射透过率； L w－离水辐亮度； t－大气漫射透过率。对于太阳耀斑Lg，若像元处在耀斑区，则其值非常大，无法准确的去除其影响，实际上这一块图象数据是无效的；而在非耀斑区，其值又比较小，可以忽略不计。故本算法未考虑其影响，则上式可表示为： L t=L r+L a+t L f+t L w（2）水色大气校正的目的是从传感器接收到的辐亮度值中去除大气的散射贡献，从而计算得到载有水体信息的离水辐亮度。由于大气分子成分及含量比较稳定，L r已能比较精确的计算得到。关键是气溶胶散射，由于气溶胶含量在空间域及时间域上变化较大，要准确计算其散射比较困难，各种大气校正方法的不同也主要体现在对气溶胶散射的处理上。针对太湖水体特殊情况（较混浊，区域小），基于以上基本原理，提出了针对太湖水体的大气校正方法。该方法首先在清洁像元利用一类水体大气校正方法，获得近红外波段的气溶胶散射辐亮度以及表征气溶胶类型的参数。在假定在太湖区域气溶胶类型一样的情况下，就可以由清洁像元的参数得到非清洁像元的气溶胶参数。主要从以下两个方面来具体阐述该原理：清洁像元大气校正、非清洁像元大气校正。表1：modis影像部分波段介绍波段波段宽度/nm 中心波长/nm F0 (uw/cm^2/nm) 臭氧单位吸收系数空间分辨率 1 620-670 645 163.00 0.07 250m 2 841 858 100.58 0 250m 8 405~420 412 180.50 0 1000m 9 438~448 443 194.50 0.003 1000m 10 483~498 488 187.50 0.019 1000m 11 526~536 531 196.00 0.064 1000m 12 546~556 551 186.50 0.085 1000m 13 662~672 667 154.00 0.049 1000m 14 673~683 678 150.50 0.04 1000m 15 743~753 748 128.05 0.0092 1000m 16 862~877 865 99.05 0 1000m 3.3光学厚度计算说明光学厚度的计算根据太阳光度辐射计CE318实测数据反演得到。表2 CE318的波段配置

FLAASH大气校正流程

本文汇总了ENVI FLAASH大气校正模块中常见的错误，并给出解决方法，分为两部分：运行错误和结果错误。前面是错误提示及说明，后面是错误解释及解决方法。 FLAASH对输入数据类型有以下几个要求： 1、波段范围：卫星图像：400－2500nm，航空图像：860nm-1135nm。如果要执行水汽反演，光谱分辨率<=15nm，且至少包含以下波段范围中的一个： ??●1050-1210 nm ??●770-870 nm ??●870-1020 nm 2、像元值类型：经过定标后的辐射亮度（辐射率）数据，单位是：（μW）/（cm2*nm*sr）。 3、数据类型：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)，但是最终会在导入数据时通过Scale Factor转成浮点型的辐射亮度（μW）/（cm2*nm*sr）。 4、文件类型：ENVI标准栅格格式文件，BIP或者BIL储存结构。 5、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）。一．高级设置里的选项： 1．Aerosol Scale Height 大气溶胶高度，用来计算邻近效应的范围，1-2km 2．CO2 Mixing Ratio (ppm) 2001年前是370ppm。2001年以后是390ppm。3．Use Square Slit Function（是否使用平方函数进行邻近像元亮度的均匀）一般选择no 4．Use Adjacency Correction（进行邻近效应校正） 5．Reuse MODTRAN Calculations使用以前的MODTRAN模型计算结果6．Modtran Resolution设置MODTRAN模型的光谱分辨率（推荐值5 cm-1) 分辨率高速度慢精度高，分辨率低，速度快，但是精度差。 7．Modtran Multiscatter Model 计算散射模型的选择。DISORT提供更加准确的计算结果(主要针对波长小于1000nm的)，花费的时间比较长。选择Isaacs模型，速度快但是精度较低，一般不用。Scaled DISORT计算的精度接近于DISORT，同时处理速度也大大提高了接近于Isaacs，一般分流的次数最少选取8，对于DISORT来说，随着分流次数的增加，纠正的时间就越长，但是对于Scaled DISORT来说，分流次数的增加基本对时间没多大影响。一般没必要为了追求那么一点精度而浪费太多时间去选择DISORT模型。8．Setting Viewing Geometry Parameters：Zenith Angle（天顶角）在星下点观测时是180°，也就是说从传感器到地面的视线和天顶方向的夹角，其值介于-180°——+180°。Azimuth Angle卫星方位角，就是从我们的角度看传感器的视线与真北方向的夹角。天顶角\方位角（针对非星下点传感器）二．Setting FLAASH Processing Controls 9．Use Tiled Processing 就是在大气纠正时是把图像分为很多小块进行的，然后再组合在一起的，（这样做的目的是

Flaash大气校正

上机实习内容：Flaash大气校正学生姓名王玲学号201420771 院系城市与环境学院专业地图学与地理信息系统年级2014级教务处制

Flaash大气校正实验报告一、实验目的通过本次实验能够更深一步理解大气校正的原理、方法。并且熟练掌握Landsat8 OLI 数据的大气校正的流程。二、实验内容 1、辐射定标目的：将传感器记录的电压或数字量化值（DN值）转换为绝对辐射亮度值（辐射率）。原理：L=Gain*DN + Bias 步骤：（1）首先，在Envi5.1中打开辐射定标工具，Toolbox/Radiometric Correction/ Radiometric Calibration，并在File Selection对话框中选择数据，如下所示：（2）辐射定标参数设置当选择好辐射定标的数据时，接下来需选择定标参数。其中， ①Calibration Type：辐射定标类型，因Flaash校正要求输入的数据为辐亮度值，因此辐射定标类型选择辐亮度。当数据的每个波段包含Gain和Offest参数时，Envi会自动从元数据文件中获取这些参数，并按照辐射定标公式进行定标，本实验所使用的Landsat8 OLI 数据的元数据中包含这两个参数。另外，Envi默认Gain和Offest参数定标单位为W/（m2*sr*μm），因此，计算得到的辐亮度值为W/（m2*sr*μm）。 ②Output Interleave：输出数据存储顺序，因Flaash校正要求输入的数据存储类型为BIL或 BIP，但因BIL的处理速度快，故在此选择BIL。 ③Output Data Type：输出数据类型，辐射定标中可以选择的输出数据类型为三种，分别是：浮点型（Float）、双精度浮点型(Double)和无符号位16整型(Uint)。本实验中使用的OLI6 原始数据为无符号16位整型，在进行Flaash校正时计算缩放因子是无单位型与浮点型数据之间的缩放关系，因此，该处选择浮点型（Float）。 ④Scale Factor：因辐射定标计算的辐亮度值单位是W/（m2*sr*μm），而FLAASH校正所要求输入数据的辐亮度单位为μW/（cm2*sr*nm），该缩放系数是这两单位间的转换系数，