实验二 遥感图像的辐射定标
遥感影像辐射定标
遥感影像辐射定标【实用版】目录1.遥感影像辐射定标的概念和原理2.遥感影像辐射定标的方法和步骤3.遥感影像辐射定标的应用和意义4.我国在遥感影像辐射定标方面的发展与成就正文一、遥感影像辐射定标的概念和原理遥感影像辐射定标，是指通过一定的方法和技术，确定遥感传感器所接收到的辐射值与实际地表反射辐射值之间的关系，从而实现遥感数据的准确定量化。
在遥感技术中，辐射定标是至关重要的一个环节，它关乎到遥感数据的质量，直接影响遥感应用的效果。
二、遥感影像辐射定标的方法和步骤遥感影像辐射定标的方法主要有以下几种：1.实验室定标：通过在实验室内模拟地表反射辐射，获取遥感传感器的响应，从而确定辐射定标系数。
2.野外定标：在野外选择具有代表性的地物，测量其反射辐射值，同时获取遥感影像，通过一定的算法，确定辐射定标系数。
3.数学模型定标：通过建立数学模型，模拟遥感传感器的响应，从而确定辐射定标系数。
具体的定标步骤包括：1.准备定标数据：包括实验室定标的标准数据，野外定标的地物反射辐射数据，以及数学模型定标的模拟数据。
2.获取遥感影像：通过遥感卫星或飞机等平台，获取需要定标的遥感影像。
3.辐射定标：利用定标数据和遥感影像，通过一定的算法，确定遥感传感器的辐射定标系数。
4.应用和验证：将定标后的遥感影像应用到实际的遥感应用中，通过与实际数据的比对，验证遥感影像的定标效果。
三、遥感影像辐射定标的应用和意义遥感影像辐射定标应用广泛，主要包括以下几个方面：1.遥感数据质量控制：通过辐射定标，可以有效地消除遥感数据中的噪声和误差，提高遥感数据的质量。
2.遥感应用效果提升：定标后的遥感影像，可以更准确地反映地表的真实情况，从而提升遥感应用的效果。
3.地表参数反演：通过辐射定标，可以获取地表的物理参数，如地表温度、植被覆盖度等，为地表参数反演提供数据支持。
四、我国在遥感影像辐射定标方面的发展与成就我国在遥感影像辐射定标方面，取得了一系列显著的成就，主要表现在以下几个方面：1.技术研究：我国在遥感影像辐射定标的原理和方法上，进行了深入的研究，取得了一系列重要的理论成果。
遥感图像的辐射校正实验报告
遥感图像的辐射校正实验报告1. 实验目的和内容实验目的：（1）复习巩固课堂上所学的对遥感图像的辐射校正，掌握这些校正方法的基本原理和方法，理解遥感图像辐射校正的意义;（2）实际学习对遥感图像进行绝对大气校正、相对大气校正的FLAASH和黑暗像元法;实验内容：（1）绝对大气校正将遥感图像的DN值转换为地表反射率、地表辐射率、地表温度等的方法。
本次实验通过FLAASH法进行绝对大气纠正。
（2）相对大气校正校正后得到的图像，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。
本次实验通过黑暗像元法进行相对大气纠正。
2. 图像处理方法和流程A.绝对大气校正1、加载影像，打开ENVI，file>>open image file，打开L71120038_03820030128_MTL.txt2、辐射定标FLAASH模块需要输入的是经过辐射定标后的BIL/BIP文件，ENVI >> basic tools >>preprocessing > >calibration utilities >> Landsat calibration3、格式转换上述计算得到的存储方式为BSQ，FLAASH大气校正对于波段存储的要求为BIL/BIP格式，ENVI >> basic tools>> convert data (BSQ ,BIL ,BIP)4、FLAASH大气校正（1）ENVI>>basic tools>>preprocessing>>calibration utilities>> FLAASH，选择需要校正的数据。
选用第二种，设置Single scale factor：10。
（2）设置输入与输出文件①进入地理空间数据云，查询影像参数。
点击数据资源—LANDSAT系列数据—输入数据标识进行二次筛选—选择信息②查询图像的基本信息③设置Sensor类型为Landsat TM7，传感器参数被自动填写，影像和传感器参数查询数据相关信息后输入。
辐射定标及波段运算遥感实验二
测绘与海洋信息学院《遥感原理与应用技术A》实验报告实验名称：遥感图像的辐射定标姓名：学号：班级：指导教师：日期：2018-4-8地理信息系统实验室2017-2018学年第二学期一、实验目的与任务（1）了解辐射定标的原理；（2）使用ENVI软件自带的定标工具定标（3）学习使用波段运算进行辐射定标。
二、试验设备与数据设备：遥感图像处理系统数据：焦作2004年3-7和4-8数据三、辐射定标原理及目的目的：消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值。
原理：辐射定标是将传感器记录的电压或数字量化值DN转化为绝对辐射亮度的过程，或者转化为与地表反射率、表面温度等物理量有关的相对值的处理过程。
四、实验过程辐射定标的结果可以是表观辐亮度（L），也可以是表观反射率(ρ) 一般有两种方式：第一种：利用计算公式，在ENVI中利用band math（波段运算）计算辐亮度或者反射率；第二种：利用ENVI自带的对TM的定标工具，进行定标，获取辐亮度或者反射率。
第一种方法：利用计算公式，通过ENVI的波段运算进行定标：1）计算表观辐亮度的公式：radiance=（（lmax-lmin）/（qcalmax-qcalmin））*（qcal-qcalmin）+lmin其中：radiance –表观辐亮度qcal-----DN（也就是影像数据本身）；lmax 和lmin是从参数表中查询；qcalmax 是DN值的最大值，对于TM是8bit来说，qcalmax=255；Qcalmin 是DN值的最小值，一般为0。
所以上面的公式针对TM数据可以简写成：radiance=（（lmax-lmin）/qcalmax））*qcal + lmin 即：上面的这个公式还可以进一步简化为：两个公式比较，可以看出，公式的中字母的对应关系。
注意：公式中需要的数据，可以通过后面的表格中查询获取2）表观反射率的计算ρ =π*L*d2/（ESUN*cos（θ））其中ρ为表观反射率；L为上一步计算出来的表观辐亮度；d为日地距离，这个数据通过下面的表格中获取；ESUN为大气层外的太阳辐射,也可以说是传感器接收处的太阳辐射;θ为太阳天顶角。
envi辐射定标
envi辐射定标
Envi辐射定标是指使用ENVI软件对遥感图像进行辐射定标，即将数字计数转换为物理辐射量。
该过程是将原始遥感图像转换为具有物理单位的辐射数据，以便进行定量分析和研究。
辐射定标的目的是消除图像中的光照差异和仪器响应差异，确保图像中不同像元的辐射值可比较。
辐射定标主要包括以下步骤：
1. 辐射校正：
通过测量辐射标准物体的辐射值，校正仪器的响应差异，消除仪器传感器的非线性特性和响应偏差。
2. 大气校正：
针对大气对辐射的影响，根据大气模型和大气参数，将图像中的大气效应进行校正，以消除大气底片。
3. 角度校正：
对于斜面遥感图像，根据观测角度和太阳天顶角，进行角度校正，以消除地形和光照角度带来的影响。
4. 波段融合：
对于多光谱或高光谱遥感图像，将各个波段的辐射值进行融合，生成一个全谱范围内的辐射图像。
通过辐射定标，可以将遥感图像转换为具有物理意义的辐射数
据，提供可靠的信息用于地学、农业、环境等领域的分析和应用。
遥感影像辐射定标
遥感影像辐射定标摘要：一、引言二、遥感影像辐射定标的概念与意义三、遥感影像辐射定标的方法1.辐射定标的基本原理2.辐射定标的实现步骤3.辐射定标的关键技术四、遥感影像辐射定标的应用五、我国遥感影像辐射定标的发展现状与展望六、总结正文：一、引言遥感影像辐射定标是遥感技术中不可或缺的一个环节，它对遥感数据的准确性和可靠性起着决定性的作用。
本文将从遥感影像辐射定标的概念、方法、应用以及我国的发展现状等方面进行详细介绍。
二、遥感影像辐射定标的概念与意义遥感影像辐射定标是指将遥感传感器接收到的辐射能量转换为具有实际意义的光谱辐射强度或反射率的过程。
辐射定标的意义在于：使遥感数据具有统一、稳定的量纲和单位，便于不同传感器之间的数据对比和应用；消除传感器自身特性和大气影响等因素导致的辐射误差，提高数据精度。
三、遥感影像辐射定标的方法1.辐射定标的基本原理辐射定标的基本原理是根据传感器接收到的辐射能量与辐射源之间的关系，建立辐射强度与数字值之间的转换关系。
这一关系通常通过辐射传输模型和传感器响应函数的耦合来实现。
2.辐射定标的实现步骤（1）选择合适的辐射定标场地，进行实地测量。
（2）收集与定标场地同步的遥感影像，并对影像进行预处理。
（3）根据实地测量数据，构建辐射定标模型。
（4）利用辐射定标模型，对遥感影像进行辐射定标处理。
（5）检验辐射定标结果，评估定标精度。
3.辐射定标的关键技术（1）辐射定标场的选择与设计。
（2）辐射测量设备的选取与校准。
（3）辐射传输模型的建立与验证。
（4）传感器响应函数的获取与修正。
四、遥感影像辐射定标的应用遥感影像辐射定标在环境监测、资源调查、气候变化研究等领域具有广泛的应用。
通过辐射定标，可以获得准确的地表反射率、地表温度等遥感数据，为后续的数据分析与应用提供可靠的基础。
五、我国遥感影像辐射定标的发展现状与展望近年来，我国遥感影像辐射定标技术取得了显著的成果，不仅在理论研究方面有所突破，还成功应用于多个遥感项目中。
02遥感图像辐射校正
• 卫星发射之后，由于工作环境、状态发生变化，长期 运行元器件老化，都可能使发射前的定标系数改变， 因此需要进行在轨外定标，以确保遥感数据应用的可 靠性与准确度。
3、关键技术
• 遥感图像的质量由获取的图像数据质量与图像处理的质量 两方面决定，而图像数据的获取质量由成像系统的综合性 能决定。 • 对于理想成像系统，光学遥感器各像元的响应特性一致， 光学系统的均匀性一致，因此遥感器的像元输出DN值（即 数字量化值）与入射的辐亮度值成正比。 • 但实际上，由于成像链路中各个因素的影响，如探测器的 像元非一致性，光学系统的像差，处理电路的不稳定性等 ，各个像元的输出与输入的比例关系会存在较大的偏差， 在图像上会形成噪点、条带和固定图形噪声，严重影响图 形的视觉效果和进一步对目标的识别。 • 遥感器图像相对定标前和相对定标后效果对比如图6 所示。
• 发射前的定标是原始定标，随后各阶段的定标应 在此原始数据上对比、修正。
2、国内外发展现状
• 红外成像星上定标一般采用黑体作为标准辐射源。国外扫描 工作方式成像的红外相机，在相机内部都有控温黑体参考源 用于星上辐射定标。黑体辐射源大多放置在旋转扫描镜超出 扫描成像视场的两侧，通过对黑体精确控温，一个被控制在 地面观测目标温度的最低温度点，另一个被控制在地面观测 目标温度的最高温度点。 • 相机在对地扫描成像前，先对低温黑体成像，获取动态下限 的辐射温度，在对地扫描成像完成后再对高温黑体成像，获 取动态上限的辐射温度，定标点图像数据和温度数据都记录 下来并下传。 • 使用这些数据可以推算所有成像视场内目标的辐射温度，也 可以作为绝对辐射参考源与其它红外扫描成像仪输出图像数 据进行比对。红外扫描成像仪星上定标的原理及定标响应示 意图如图1、图2所示。
2、国内外发展现状
遥感图像的辐射校正实验报告
遥感图像的辐射校正实验报告1. 实验目的和内容实验目的：（1）复习巩固课堂上所学的对遥感图像的辐射校正，掌握这些校正方法的基本原理和方法，理解遥感图像辐射校正的意义;（2）实际学习对遥感图像进行绝对大气校正、相对大气校正的FLAASH和黑暗像元法;实验内容：（1）绝对大气校正将遥感图像的DN值转换为地表反射率、地表辐射率、地表温度等的方法。
本次实验通过FLAASH法进行绝对大气纠正。
（2）相对大气校正校正后得到的图像，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。
本次实验通过黑暗像元法进行相对大气纠正。
2. 图像处理方法和流程A.绝对大气校正1、加载影像，打开ENVI，file>>open image file，打开L71120038_03820030128_MTL.txt2、辐射定标FLAASH模块需要输入的是经过辐射定标后的BIL/BIP文件，ENVI >> basic tools >>preprocessing > >calibration utilities >> Landsat calibration3、格式转换上述计算得到的存储方式为BSQ，FLAASH大气校正对于波段存储的要求为BIL/BIP格式，ENVI >> basic tools>> convert data (BSQ ,BIL ,BIP)4、FLAASH大气校正（1）ENVI>>basic tools>>preprocessing>>calibration utilities>> FLAASH，选择需要校正的数据。
选用第二种，设置Single scale factor：10。
（2）设置输入与输出文件①进入地理空间数据云，查询影像参数。
点击数据资源—LANDSAT系列数据—输入数据标识进行二次筛选—选择信息②查询图像的基本信息③设置Sensor类型为Landsat TM7，传感器参数被自动填写，影像和传感器参数查询数据相关信息后输入。
遥感数字图像处理辐射定标与大气校正实验报告
经过大气校正后，遥感图像的反射率信息更加准确，地物边缘更加清晰，能够提高遥感图像的精度和可信度。
三、实验结论
本实验通过ENVI遥感图像处理软件进行辐射定标和大气校正实验，掌握了遥感数字图像处理的基本原理和方法，学习了遥感数字图像处理的实验方法和技巧，提高了遥感图像处理的技术水平。经过实验处理后，遥感图像的质量和精度得到了提高，反映了辐射定标和大气校正的重要性和必要性。
（3）实验结果
经过辐射定标后，遥感图像的数字值被转化为反射率或辐射亮度温度值，具有物理意义。
2.大气校正实验
（1）实验原理
大气校正是指校正遥感图像中由大气介质造成的亮度扰动，以便获取更准确的地物反射率信息。大气校正方法可以分为模型法和基于图像的方法两种。
（2）实验步骤
①打开ENVI遥感图像处理软件，并加载所需的遥感图像；②进入“Atmospheric Correction”模块，选择大气校正方法；③根据遥感图像的波段信息和大气参数，设置大气校正的参数；④进行大气校正，并将结果保存为新的遥感图像。
这是一篇遥感数字图像处理实验报告，重点介绍了辐射定标与大气校正的实验过程和结果。本实验的主要目的是通过数字图像处理的方法对遥感图像进行辐射定标和大气校正，从而提高遥感图像的质量和精度。
一、实验目的
1.了解辐射定标和大气校正的基本原理和方法；
2.掌握遥感数字图像处理软件的使用方法；
3.学习遥感数字图像处理的实验方法和技巧；
4.提高遥感图像处理的技术水平。
二、实验内容
1.辐射定标实验
（1）实验原理
辐射定标是指通过对遥感图像的辐射值进行校正，将其转化为物理量。具体来说，就是将遥感图像中每个像元的数字值转化为反射率或辐射亮度温度值，从而使图像具有物理意义。
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qcal-----DN（也就是影像数据本身）；
lmax和lmin是从参数表中查询；
qcalmax是DN值的最大值，对于TM是8bit来说，qcalmax=255；
Qcalmin是DN值的最小值，一般为0
即
（2）表观反射率的计算
ρ=π*L*d2/（ESUN*cos（θ））
其中ρ为表观反射率；
L为上一步计算出来的表观辐亮度；
d为日地距离，这个数据通过下面的表格中获取；
ESUN为大气层外的太阳辐射,也可以说是传感器接收处的太阳辐射；
θ为太阳天顶角。（这个可以通过影像的元数据获取）
在本次实验的数据中radiance=（193+1.52）/255*b1-1.52
Reflectance=3.14*（b1）*1.0128^2/（1957*0.7381）
下面进行反射度的计算，同样的，点击Preprocessing>Calibration Utilites>Landsat Calibration选择所要校正的波段，点击OK，之后选择输出为reflence文件，命名reflence2。
在Band Math输入3.14*(b1)*1.0092*1.0092/(1957*sin(58.8459801)*3.14计算出辐射度，之后保存为reflence1。
实验二遥感图像的辐射定标
1.实验目的与意义：
（1）了解辐射定标原理
（2）使用ENVI软件自带的定标工具定标
（3）学习波段运算进行辐射定标
2.为什么要进行辐射定标，定标的原理是什么？
目的：消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值。
原理：辐射定标是将传感器记录的电压或数字量化值（DN）转换为绝对辐射亮度值（辐射率）的过程，或者转换为与地表（表观）反射率、表面温度等物理量有关的相对值的处理过程。
3.辐射定标过程
一般有两种方式：
第一种：利用计算公式，在ENVI中利用band math计算福亮度和反射率。
第二种：利用ENVI自带的定标工具进行定标，获取福亮度或反射率。
第一种方法：用波段运算得到Radiance和Reflectance
（1）表观辅亮度radiance的计算
radiance=（（lmax-lmin）/（qcalmax-qcalmin）*（qcal-qcalmin）+lmin
打开reflence1和reflence2，将其连接起来，通过Cursor Location可以看到两者的对比。
4.实验体会
通过这次辐射定标实验，了解到两种方法可以实现辐射定标的方法。虽然操作步骤简单，但是对其中的知识点不是很了解，知其然，而不知其所以然。另Байду номын сангаас，我明白到数据也是在不断更新换代的，而辐射定标还是用公式计算来求得的准确性更高一点。
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点击OK，之后选择输出为radiance文件，命名为radiance2。打开radiance1和radiance2，右击选择link，将两个图像连接起来，然后右击鼠标，选择Cursor Location，出现窗口的内可以看到两种方法得到的辐射度的数值对比。我们可以看到两者有差距，但是很小，这是因为ENVI软件内的数据不是最新的，计算出来会有一定的误差。
步骤如下：打开文件L5120036_03620100819_MTL.txt，点击Band Math，输入(193+1.52)/255*b1-1.52，之后即可计算出辐射度，文件保存为radiance1。
、
第二种方法：
点击Preprocessing>Calibration Utilites>Landsat Calibration选择所要校正的波段，如下图：