ENVI遥感图像的地辐射定标
envi大气校正后计算
envi大气校正后计算
大气校正是一种重要的遥感技术，用于消除大气对遥感图像的影响，以获取准确的地表反射率信息。
在进行大气校正之前，我们需要了解遥感图像中的大气成分和其对图像的影响。
大气校正的关键在于准确地估计大气成分。
常见的大气成分包括水蒸气、气溶胶和气体。
这些成分会散射、吸收和发射光线，导致遥感图像中的辐射量发生变化。
因此，在进行大气校正之前，我们需要获取大气成分的信息。
然后，我们可以使用大气校正模型来计算大气校正系数。
这些系数可以将遥感图像中的辐射量转换为地表反射率。
大气校正模型基于大气散射和吸收的物理原理，考虑了大气成分的影响。
通过对遥感图像进行大气校正，我们可以获得真实的地表反射率信息，进而进行地表特征提取和定量分析。
在进行大气校正时，我们还需要考虑遥感图像的辐射定标。
辐射定标是将遥感图像中的数字值转换为物理辐射量的过程。
通过辐射定标，我们可以获得遥感图像中的辐射亮度值，为后续的大气校正提供基础。
大气校正是遥感图像处理中非常重要的一步。
通过消除大气影响，我们可以获得准确的地表反射率信息，为地表特征的分析和应用提供可靠的数据基础。
同时，大气校正也是遥感技术发展的重要方向，
不断提高大气校正的准确性和自动化程度，将为环境监测、资源管理和灾害评估等领域提供更多的支持和应用前景。
envi的radiometric calibration工具原理
ENVI的Radiometric Calibration工具的原理是基于图像的统计特性来进行辐射定标。
这个工具会利用图像的直方图，以及输入的辐射亮度温度和大气校正参数，来对图像进行辐射定标和大气校正。
具体来说，该工具首先会确定图像中不同亮度的像素在输出色彩空间（通常为温度空间）中的位置，这可以通过分析图像的直方图来完成。
然后，它会对这些像素进行辐射转换，将其从输入色彩空间（通常是DN值）转换为输出色彩空间中的亮度温度或辐射亮度。
这一过程是基于输入的辐射亮度温度和大气校正参数来进行的。
完成这些步骤后，Radiometric Calibration工具会对处理后的图像进行输出色彩空间的转换，通常是将亮度温度转换为辐射亮度。
这个转换是基于输入的量化曲线进行的，该曲线可以根据图像的具体情况来调整。
总的来说，ENVI的Radiometric Calibration工具通过利用图像的统计特性，以及输入的辐射亮度温度和大气校正参数，来实现对遥感图像的辐射定标和大气校正，从而提高图像的质量和可用性。
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。
ENVI软件基本操作——辐射校正、辐射定标、大气校正、几何校正
ENVI软件基本操作——辐射校正、辐射定标、⼤⽓校正、⼏何校
正
辐射校正
Radiometric correction ⼀切与辐射相关的误差的校正。
⽬的：消除⼲扰，得到真实反射率的数据。
⼲扰主要有：传感器本⾝、⼤⽓、太阳⾼度⾓、地形等。
包括：辐射定标，⼤⽓纠正，地形对辐射的影响
辐射定标
DN值（Digital Number ）：遥感影像像元亮度值，记录地物的灰度值。
⽆单位，是⼀个整数值，值⼤⼩与传感器的辐射分辨率、地物发射率、⼤⽓透过率和散射率等相关。
反映地物的辐射率radiance
地表反射率：地⾯反射辐射量与⼊射辐射量之⽐，表征地⾯对太阳辐射的吸收和反射能⼒。
反射率越⼤，地⾯吸收太阳辐射越少；反射率越⼩，地⾯吸收太阳辐射越多，表⽰：surface albedo
表观反射率：表观反射率就是指⼤⽓层顶的反射率,辐射定标的结果之⼀，⼤⽓层顶表观反射率，简称表观反射率，⼜称视反射率。
英⽂表⽰为：apparent reflectance
辐射定标是⽤户需要计算地物的光谱反射率或光谱辐射亮度时，或者需要对不同时间、不同传感器获取的图像进⾏⽐较时，都必须将图像的亮度灰度值转换为绝对的辐射亮度（⼤⽓外层表⾯反射率），这个过程就是辐射定标。
⽅法：实验室定标、机上/星上定标、场地定标。
不同的传感器，其辐射定标公式不同。
L=gain*DN+Bias
⼤⽓校正
Atmospheric correction 将辐射亮度或者表⾯反射率转换为地表实际反射率
⽬的：消除⼤⽓散射、吸收、反射引起的误差。
分类：统计型和物理型。
辐射定标代码
辐射定标代码引言：辐射定标是指通过一系列标准样品的辐射特性，建立一个辐射度量标准的过程。
在遥感影像处理中，辐射定标是非常重要的一步，它可以将数字号转换为物理量，为后续的遥感数据分析提供可靠的基础。
本文将介绍辐射定标的基本原理和常用的辐射定标代码。
一、辐射定标基本原理辐射定标是通过测量标准样品的反射或辐射率，建立辐射度量标准。
其基本原理是根据辐射特性和传感器响应之间的关系，将数字号转换为辐射亮度或辐射通量。
常用的辐射定标方法包括亮温定标和辐射率定标。
1. 亮温定标：亮温是地物表面的热辐射温度，可以通过辐射通量和辐射亮度计算得出。
亮温定标是将数字号转换为地物表面的亮温值，常用于热红外遥感数据的处理。
亮温定标的代码主要包括辐射率计算和亮温计算两个部分。
2. 辐射率定标：辐射率是地物表面对太阳辐射的反射能力，可以通过辐射通量和太阳辐射计算得出。
辐射率定标是将数字号转换为地物表面的辐射率值，常用于可见光和近红外遥感数据的处理。
辐射率定标的代码主要包括辐射率计算和辐射度计算两个部分。
二、常用辐射定标代码1. ENVI软件：ENVI是遥感图像处理和分析的常用软件，提供了辐射定标的相关工具和函数。
通过ENVI的IDL编程语言，可以编写辐射定标代码。
例如，使用ENVI的CALIBRATE_PROCEDURE函数可以实现亮温定标，使用REFLECTANCE_PROCEDURE函数可以实现辐射率定标。
2. Python代码：Python是一种常用的编程语言，也可以用于辐射定标的代码编写。
通过Python的遥感图像处理库，如GDAL、Rasterio等，可以读取遥感影像数据，并进行辐射定标。
例如，使用Python的radiance函数可以计算辐射率，使用temperature函数可以计算亮温。
三、辐射定标代码实例下面以Python代码为例，给出一个简单的辐射定标代码实例：```pythonimport numpy as npimport rasteriodef radiance(dn, gain, offset):return dn * gain + offsetdef temperature(rad, k1, k2):return k2 / np.log(k1 / rad + 1)# 读取遥感影像数据with rasterio.open('input.tif') as src:dn = src.read(1)# 辐射率定标reflectance = radiance(dn, 0.1, -0.1)# 亮温定标temperature = temperature(reflectance, 774.8853, 1321.0789) # 保存定标结果with rasterio.open('output.tif', 'w', **src.meta) as dst:dst.write(temperature, 1)```以上代码实现了对输入遥感影像数据的辐射定标，包括辐射率定标和亮温定标。
ENVI-专题五 Landsat TM辐射定标与大气纠正
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：（1）首先将图象的DN值转化为辐亮度：radiance=gain*DN+offset (1)式（2）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。
（3）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=1.01250756ENVI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。
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。
envi辐射定标
envi辐射定标ENVI辐射定标是一种辐射测量技术，可以精确测量植被、环境、地貌和地表温度等物理现象。
它是一种半自动化测量技术，无需对气象要素进行抽样或预定义估计，可以极大程度的提高数据的定标精度。
ENVI辐射定标的原理是利用被测物体的自然辐射。
被测物体的温度会产生辐射，接收和发射辐射的强度由物体的温度，湿度，位置和颜色等特征决定。
ENVI辐射定标采用半自动辐射测量技术，借助计算机控制发射和接收辐射强度，以此来测量被测物体的温度，湿度，位置和颜色等特征。
ENVI辐射定标技术测量被测物体的自然辐射，无需气象要素的抽样或者预定义的估计，这样可以大幅提高数据的定标精度。
ENVI辐射定标是一种半自动化测量技术，可以快速准确地估算被测物体的温度，颜色，位置等特征，并可以提供这些信息的实时结果。
ENVI辐射定标可以应用于许多领域，包括农业、运输、能源、瓦斯检测、天气预报等。
它可以用于测量植物、地表温度、地貌、受污染的水体以及大气污染等。
在农业领域，ENVI辐射定标可以帮助科学家快速准确地估算植物的温度，以此来控制作物的生长，还可以更准确地测量作物受到的降雨量，土壤温度等环境条件，以此来调节农作物的健康生长。
在能源领域，ENVI辐射定标可以准确测量太阳辐射强度，以便更好地控制太阳能发电系统的供电，还可以准确测量蒸汽、冷却剂以及其他能源的排放情况，以此来改善能源利用效率。
ENVI辐射定标技术被应用于环境监测领域，可以准确测量大气污染、受污染的水体以及地表温度等环境变量，以便更好地治理和监测环境污染。
ENVI辐射定标技术在运输领域的应用也十分广泛，可以准确测量飞机、车辆、船只和火车等运输工具的温度、位置和颜色等特征，以便更好地监测运输工具的运行情况。
总之，ENVI辐射定标技术可以大大提高数据定标的精度，广泛应用于许多领域，可以更加准确地测量被测物体的温度，湿度，位置和颜色等特征，提供实时的结果。
ENVI辐射定标的应用前景十分广阔，可以用于科学研究、农业控制、运输监控、环境监测和能源管理等领域，可以为人类社会的发展和环境保护贡献自己的力量。
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实用标准文案
实验：遥感图像的辐射定标
1.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。
2.实验设备与数据：
设备：遥感图像处理系统
数据：焦作2004年3-7和4-8数据
【备注：当 ENVI 第一次打开一个文件，它需要关于文件特征的特定信息。
通常，这些信息存储在与图像文件同名的一个独立的文本头文件，但是文件扩展名为.hdr 。
若文件打开时没有找到ENVI头文件，你必须在 Header Information 对话框中输入一些基本的参数.
另外一些数据格式没有 .hdr 文件也能自动打开。
这些格式包括：TIFF、 GeoTIFF、
GIF、 JPEG、 BMP、 SRF、 HDF、 PDS、 MAS-50、 NLAPS、RADARSAT 和 AVHRR 。
关于ENVI的一些基本知识,我们就介绍到这里,如果想了解更多的,请参考用户手册和ENVI中的HELP.】。
下面是关于ENVI的一些具体应用.
3 辐射定标的过程
拿到一幅原始图像,我们先要进行辐射定标,目的是把图像上的DN值转为辐亮度或者是反射率（即辐射定标）.另外通过大气纠正,我们可以消除一些大气的干扰（即大气校正）.
本实验主要学习辐射定标。
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()。
大气校正部分，感兴趣的同学可以自己去关注6S或者其ρ它大气校正的软件。
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：
精彩文档．
实用标准文案
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！！！表观反射率的计算）
22）ESUN*cosπ*L*d（θ）/（ρ =ρ为表观反射率；其中计算出来的表观辐亮度；
为上一步L 为日地距离，这个数据通过下面的表格中获取；d; 也可以说是传感器接收处的太阳
辐射为大气层外的太阳辐射,ESUN 为太阳天顶角。
（这个可以通过影像的元数据获取）θ
关于辐亮度和反射率的计算，举例说明如下：例如:表观辐亮度。
运用公式：DN值转化为图
像第2004年四月份的TM3波段的我们把 1）表观辐亮度的计算：+lmin
）*（qcal-qcalminlmax-lmin（）/（qcalmax-qcalmin）radiance=
（ qcal-----DN
（这些数值都是从下面给出的表中获得）b3-------lmax=264，lmin=-1.17high gain：
L3=1.039880*b3-1.17
把这些数据都带入上面的公式之后变成，计算获得：
值。
DN3的每个像元的数值，也就是这里面的B3就是波段只要在波段运算注意：选
择波段三就可以记得得到表观辐亮度的一副影像数据。
的公式中输入上面这个公式，然后b3）
表观反射率的计算：2
2（θ））/（πρ=*L*dESUN*cos。
=3.1415 =42.43 d=0.9909 πL----radiance θ 1554，查表获取）（b3的ESUN是：ESUN1554
ρ表观反射率数据。
把数据带入上面公式就可以计算得到
）的这两个公式可以合并成为一个，如下的计算：1当然计算表观反射率的时
候，可以把）和22）（θ）*L3*dπESUN*cos/（3=ρ
0.9909^2/(1554*(cos42.43)) =3.1415* (1.039880*b3-1.17)*
1.17)* 0.9909^2/(1554*0.7381)
*b3-= 3.1415* (1.039880精彩文档．
实用标准文案
以上是公式的推导，下面是对结果的计算，
ρ3= 3.1415* (1.039880*b3-1.17)* 0.9909^2/(1554*0.7381)为例，说明波段以运算：
ρ3，只需要带入b3可以看出，要想获得表观反射率数据的数据就可以，b3就是波段3的
DN值；
实施运算：Basic tools > band math，输入运算式：
然后指定B3是指哪个波段的数据，如下图：
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精彩文档．
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标
: 图像的一些参数如下其中关于TM
的参数：下面是对于ETM+Table 11.2 ETM+ Spectral Radiance Range
m)
watts/(meter squared * ster * μBand After July 1, 2000Before July 1, 2000 Number Low GainLow Gain High Gain High GainLMAX
LMIN LMIN LMAX LMAX LMIN LMIN LMAX
191.6 293.7 194.3 -6.2 1 297.5 -6.2 -6.2 -6.2
196.5 303.4 -6.0 202.4 -6.4 -6.0 2 300.9 -6.4
152.9 235.5 -4.5 158.6 -5.0 234.4 -5.0 -4.5 3
157.4
235.0
-4.5
157.5
4
-4.5
-5.1
241.1
精彩文档．
实用标准文案
31.06-1.0-1.047.57-1.047.70-1.031.765
12.65
0.0
0.0
17.04
63.2
3.2
17.04
12.65
10.80716.54-0.3516.60-0.3510.932-0.35-0.35
158.3
243.1
8
-4.7
244.00-5.0158.40-4.7
-5.0
ETM+ Solar Spectral IrradiancesTable 11.3
m)
watts/(meter squared *Band
1969.0001
1840.0002
1551.0003
1044.0004
225.7005
82.077
1368.000
8
in Astronomical UnitTable 11.4Earth-Sun Distanc JulJulianJulianJulianJulianDistanDistance
DistanceanDistanceDayDayDayDayeDay
.9925 1.0140 227 305 1 .9832 74 152 1.0128 .9945
.9892 242 1.0158 1.0092 15 .9836 91 .9993 166 319
.9860 1.0167 335 258 32 .9853 1.0057 106 182 1.0033
.9843 349 1.0165 274 46 .9878 121 1.0076 196 1.0011
.9833
1.0149
1.0109
60
.9909
288
135
365
213
.9972
ENVI用户中的工具进行辐射定标. 第二种方法所使用的工具如下图所示：
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打开之后，需要输入参数，如下图所示。
这些参数是从所用遥感影像的元数据中获取。
元数据你可以上网查。
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