ENVI中基于FLAASH模型的大气校正
精品课件
大气校正的目的
大气影响降低了图像的反差比， 使图像可读性降低 ，增加了解译的困 难。为了消除大气的影响，需要对图 像进行大气校正。
本实验是基于flassh模型对 HJIA-CCD1影像进行校正。
精品课件
基本步骤
• 1、辐射定标 • 2、制作波谱曲线 • 3、FLASSH校正
比较校正前后的图像,1为校正前，2为校正后
精品课件
精品课件
Flaash校正
利用envi中的Flaash模块对影像进行校正，相关 参数在头文件中查找，平均海拔高程通过envi 自带的dem中统计获得。
单击Multispectral Setting按钮，在Filter Function File 导入光精谱品课响件 应曲线
单击Advanced Settinh size 的大小，手 动改为50-100Mb（根据内存大小设定），单 击OK
精品课件
辐射定标
1、 在envi软件中通 过band math进行计算
定标公式： L=DN/a + L0，式中L为 辐亮度，a绝对定标系 数增益，L0为偏移量， 转换后辐亮度单位为 W⋅m−2⋅sr−1⋅μm−1
精品课件
辐射定标
2、将定标后的四个波段合并，并转换为 BIL格式，在头文件中输入每个波段中心 波长 b1(489)b2(568nm)b3(664nm)b4(829nm) ，中心波长由波段响应函数计算获得。
精品课件
制作波谱曲线
1、选择Window>Start New Plot Window，ENVI Plot Window窗口中，选择 File->Input Data>ASCII，生成四条曲 线 2、选择File- >Save Plot As->Spectral Library，将波谱曲线保存为波谱库文件。
基于FLAASH的多光谱影像大气校正应用研究
理意义明确，计算简单，但必须以大量野外光谱测量 为前提，因此成本较高，对野外工作依赖性强，且对 地面定标点的要求比较严格［３］。
在诸多的大气校正方法中校正精度高的方法是 辐射传输模型法。辐射传输模型法是利用电磁波在 大气中的辐射传输原理建立起来的模型对遥感图像 进行大气校正的方法。其算法在原理上与地面线性 回归模型基本相同，差异在于不同的假设条件和适 用的范围。因此产生很多可选择的大气校正模型， 应用广泛的就有近３０个。基于大气辐射传输模型 的大气校正技术发展有多种模块，如ＡＴＲＥＭ、ＡＴ— ＣＯＲ、ＡＣＯＲＮ、ＨＡＴＣＨ、ＦＬＡＡＳＨ等‘引。
量的２０％以上，这就使反演精度降低。相对来说，
植被盖度的验证数据获取较为简单。利用校正前后
影像反演植被盖度，可以间接反映大气校正的结果。
植被盖度是指植被冠层的垂直投影面积与土壤
面积之比。本文采用１９９２年中科院地理所张仁华
教授提出的植被覆盖度和植被指数的模型反演植被
盖度‘７｜。
，
ＮＤＶＩ—ＮＤ、厂Ｉ。
计算得出原始图像的ＮＤＶＪ。和ＮＤⅥ，分别等于
０．０００５２４和等于ｏ．４８３６８２；大气校正后的图像 ＮＤⅥ，，和ＮＤＶ，：分别等于Ｏ．００１４１１和等于ｏ．７
３６６６２。总体上比较来看，ＮＤ、厂Ｉ大的地区厂也较
大，二者有很好的一致性。图４为大气校正前后的
Flaash大气校正
上机实习容：Flaash大气校正学生王玲学号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）。
envi-大气校正
大气校正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、辐射率、地表温度等真实物理模型参数。
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。
1.黑暗像元法描述：黑暗像元法的基本原理是假设待校正遥感图像上存在黑暗像元，地表朗伯面反射和大气性质均一，并忽略大气多次散射辐照作用和邻近像元漫反射作用的前提下，反射率很小（近似0）的黑暗像元由于大气的影响，，使得这些像元的反射率相对增加。
可认为这部分增加的反射率是由于大气影响产生的。
这样，将其他像元减去这些黑暗像元的像元值，就能减少大气（主要是大气散射）对整幅图像的影响，达到大气校正的目的。
步骤：先打开待校正图像，再在主菜单中点击Basic Tools > Preprocessing > General Purpose Utilities > Dark Subtract 选择待校正图像，出现如图1-1，1-2所示对话框，设置参数如图所示。
然后点击OK.图2-2所示为处理之后的图像。
图1-1图1-2 图1-3 2.FLAASH大气校正步骤：先打开待校正的图像。
然后将该文件转换成BIL格式,点击主菜单Basic Tool>convert Data(BSQ,BIL,BIP),选择待校正图像，点击OK。
如图2-1所示。
然后出现如图2-2所示对话框，参数设置如图。
然后是在主菜单点击Basic Tools>Preprocessing>Calibration Utilities>FLAASH.接着就是最重要的一步，对校正对话框的参数设置。
如图2-3所示。
重点参数设置有Lat/Lon （纬度/经度）中输入该待校正图像中心位置的经纬度;获得该数据的方法是：选择主菜单Basic Tools→Preprocessing→Data-Specific Utilities→View HDF Global Attributes,在文件选择对话框中选择要校正的图像文件，打开Global Attributes，将Global Attributes中的内容复制到记事本中，查找scenecenter。
ENVI中基于统计学模型的大气校正方法详解
ENVI中基于统计学模型的大气校正方法详解I i基于统计学模型的反射率反演的方法主要有平场域法( Flat Field , FF)、对数残差法(Log Residuals)、内部平均法(Internal Average Relative Reflectanee，IARR )、经验线性法(Empirical Line)。
集中在Basie Tools->Preprocessing-> Calibration Utilities 菜单下。
1. 平场域定标(Flat Field Calibration)Flat Field定标工具通过选择图像中一块具有高反射率、光谱变化平坦的区域，利用这个区域的平均光谱值来模拟飞行时的大气条件下的太阳光谱。
将每个像元的DN值除以选择区域的平均光谱值得到相对反射率，以此来消除大气的影响。
在使用这个工具前，需要利用ENVI提供的感兴趣区绘制工具(ROI Tool )在被定标图像上选择感兴趣区作为平场域(Flat Field )，感兴趣区可选择沙漠、大块水泥地、沙地等区域。
操作过程如下：(1)在主菜单中，选择Basic Tools->Preprocessing-> Calibration Utilities-〉Flat Field 。
在打开的Calibrati on In put File对话框中，选择输入文件，单击" 0K ”。
(2)在打开的Flat Field Calibration Parameters 面板中(图13.4)，在标有"Select ROI forCalibration ”一栏中，选择感兴趣区(只能选择一个)，作为平场域定标的平均波谱区。
(3)选择输出路径及文件名，单击“0K ”执行定标处理。
图13.4 Flat Field Calibration Parameters 面板I2. 对数残差(Log Residuals对数残差定标工具将数据除以波段几何均值，后再除以像元几何均值，可以消除光照、大气传输、仪器系统误差、地形影响和星体反照率对数据辐射的影响。
高光谱影像FLAASH大气校正模型参数影响与评价
高光谱影像FLAASH大气校正模型参数影响与评价摘要：图像输出的正确性与否依靠对后期的处理有至关重要的作用，而大气校正模块中参数的正确性是对本文的数据的处理起着重要的作用，在本文中气溶胶模式、能见度、大气模式和水汽相关的参数都有着重要的作用。
本文利用FLAASH模块进行大气校正能很好的提高图像的质量，大气校正模型输入参数的评价是一个重要的工作，也有重要的意义。
关键词:FLAASH大气校正高光谱遥感高光谱影像EO-1是NASA新千年计划（NMP）的第一颗对地观测卫星，是为了接替美国陆地卫星7而研制的新型地球观测卫星，它的发射是对卫星本身和新的遥感器技术进行论证。
E0-1（对地观测卫星）是在2000年11月21日发射成功。
对地观测卫星上搭载了3种传感器，即：2数据预处理数据的前期已经经过过了：回波校正、背景去除、坏线修复等一系列的工作，这些工作做完以后本不应该再有坏像元，但坏的像元依然存在,所以在进行大气校正以前还需要对数据进行一定的处理[1],在这里需要处理的步骤为:（1）未定标及水汽影响严重波段的剔除。
（2）绝对辐射值的转换。
（3）坏线的修复。
（4）垂直条纹的去除。
（5）图像的各发射腔近场非线性效应。
3 FLAASH大气校正模块简述FLAASH(Fast line—of-sight atmospheric analysis of spectral hypercubes是Spectral scienee Inc. (SSI)、U. S. Air force research laboratory(AFRL)禾口Spectral infor—matio n tech no logy applicati on center(SITAC)合作开发的大气订正软件。
MODTRAN4是FLAASH大气校正的核心代码，Hyperspectral和multispectral image的真实地表反射率、Radiation rate和地表的真实温度等可以同大气校正来获得。
高光谱数据FLAASH大气校正
第13章高光谱数据FLAASH大气校正本节以AVIRIS高光谱数据为数据源，介绍高光谱数据的FLAASH大气校正过程。
13.1 浏览高光谱数据此AVIRIS高光谱数据为经过传感器定标的辐射亮度数据。
（1）在ENVI主菜单中，选择File→Open Image File，打开JasperRidge98av.img文件。
（2）在波段列表中，选择JasperRidge98av.img，单击右键选择Load True Color，在Display 窗口中显示真彩色合成图像。
（3）在主图像窗口中单击右键，快捷菜单中选择Pixel Locator。
设置Sample:366，Line:179。
此像元为硬质水泥地，吸收特征主要受大气的影响，单击Apply按钮。
（4）在主图像窗口中单击右键，快捷菜单中选择Z Profile，打开Spectral Profile窗口，绘制像素（366,179）的波谱剖面。
（5）在Spectral Profile窗口中，可以看到在760nm，940nm和1135nm处，水汽具有吸收特征，1400nm和1900nm附近基本没有反射能量，二氧化碳在2000nm附近有两个吸收特征。
13.2 AVIRIS数据大气校正（1）在ENVI主菜单中，选择Spectral→FLAASH，打开FLAASH Atmospheric Correction Model Input Parameters对话框。
（2）单击Input Radiance Image按钮，选择JasperRidge98av.img文件。
在Radiance Scale Factors对话框中，选择Read array of scale factors from ASCII file，单击OK按钮。
（3）选择AVIRIS_1998_scale.txt文件，按照默认设置，单击OK按钮。
（4）单击Output Reflectance File按钮，选择输出路径及文件名JasperRidge98av.img。
FLAASH模块的大气校正
FLAASH模块的大气校正1.1 FLAASH模块简介FLAASH是由世界一流的光学成像研究所－波谱科学研究所（Spectral Sciences）在美国空气动力实验室支持下开发的大气校正模块。
波谱科学研究所在1989年大气辐射传输模型开发初期就广泛从事MODTRAN的研究工作，已成为大气辐射传输模型开发过程中不可缺少的一员。
FLAASH适用于高光谱遥感数据（如HyMap，AVIRIS，HYIDCE，HYPERION，Probe-1，CASI 和AISA）和多光谱遥感数据（如陆地资源卫星，SPOT，IRS和ASTER）的大气校正。
当遥感数据中包含合适的波段时，用FLAASH还可以反演水气、气溶胶等参数。
ENVI中大气校正模型FLAASH，是高光谱辐射能量影像反射率反演的首选大气校正模型。
FLAASH能够精确补偿大气影响，其适用的波长范围包括可见光至近红外及短波红外，最大波长范围为3μm。
其他的大气校正模型是计算方法基于查找表（Look-up Table）、利用插值方法计算，而FLAASH是直接移植了modtran4中的辐射传输计算方法。
用户可以选取代表研究区的大气模型和气溶胶类型，并且对每景影像，Modtran都有独特的解决方案。
1.2 ASTER数据预处理ASTER L1B数据是记录是DN（Digital Number）值，而基于FLAASH大气校正过程中，需要的是辐射能量值。
因此，需要对ASTER L1B数据辐射定标，即把无量纲的DN值转换成有量纲的分辐辐射亮度值的过程（式1），Radiance=gain*DN+offset （式1）其中，gain是增益,offset是偏差。
经辐射定标后，得到天顶辐射能量值，其量纲为W/(m2.sr.um)。
ASTER数据多以HDF格式储存，利用ENVI软件中Baisc Tools->Preprocessing->Data-Specific Utilities->View HDF Global Attribute功能，读取相应ASTER HDF文件中的增益、偏差、成像时间和中心点坐标信息。
ENVI中基于FLAASH模型的大气校正
辐射定标
1、 在envi软件中通 过band math进行计算
定标公式： L=DN/a + L0，式中L为 辐亮度，a绝对定标系 数增益，L0为偏移量， 转换后辐亮度单位为 W⋅m−2⋅sr−1⋅μm−1
精品课件
辐射定标
2、将定标后的四个波段合并，并转换为 BIL格式，在头文件中输入每个波段中心 波长 b1(489)b2(568nm)b3(664nm)b4(829nm) ，中心波长由波段响选择Window>Start New Plot Window，ENVI Plot Window窗口中，选择 File->Input Data>ASCII，生成四条曲 线 2、选择File- >Save Plot As->Spectral Library，将波谱曲线保存为波谱库文件。
基于FLAASH模型的大 气校正
精品课件
大气校正的目的
大气影响降低了图像的反差比， 使图像可读性降低 ，增加了解译的困 难。为了消除大气的影响，需要对图 像进行大气校正。
本实验是基于flassh模型对 HJIA-CCD1影像进行校正。
精品课件
基本步骤
• 1、辐射定标 • 2、制作波谱曲线 • 3、FLASSH校正
精品课件
Flaash校正
利用envi中的Flaash模块对影像进行校正，相关 参数在头文件中查找，平均海拔高程通过envi 自带的dem中统计获得。
单击Multispectral Setting按钮，在Filter Function File 导入光精谱品课响件 应曲线
单击Advanced Settings，在高级设置中， Tile Size 默认的是Cash size 的大小，手 动改为50-100Mb（根据内存大小设定），单 击OK
ENVI FLAASH大气校正常见错误及解决方法(2013年7月15号更新)
ENVI FLAASH大气校正常见错误及解决方法（2013年7月15号更新）/s/blog_764b1e9d0100pvrk.html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 nm2、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：convert7IDL Error：End of input record encountered on file unit:0.平均海拔高程太大。
1.如何使用FLAASH对MODIS数据进行大气纠正准备
利用ENVI对MODIS1B数据进行FLAASH大气纠正1．FLAASH对MODIS数据进行大气纠正的Bug改正：在做大气纠正时需要光谱响应函数，在ENVI4.2和ENVI4.3里有一个BUG：ENVI得到的MODIS的光谱响应函数中波段1和波段2是颠倒的。
可以通过以下方式改正这个BUG：1)在ENVI的波谱库浏览器“Spectral Library Viewer”中打开“modis.sli”文件(/envi42/filt_func directory)。
2)在打开的波谱库波段列表中，首先点击“modis-Band 2”，随即弹出光谱绘图窗口，然后点击“modis-Band 1”加载在绘图窗口中。
(先后顺序不能颠倒)。
3)在绘图窗口中选择“Edit ->Data parameters dialog”，在打开的数据参数编辑对话框中，先点击波段2，将“modis-Band 2”改为“modis-Band 1”，再将“modis-Band 1”改为“modis-Band 2”。
点击“Apply”后再点击“Cancel”关闭对话框。
4)在打开的波谱库波段列表中，继续按顺序点击波段(3－19)，使它们加载在绘图窗口中。
5)把绘图窗口中加载的波谱存储为一个新的波谱库文件：在绘图窗口中选择“File ->Save Plot As->Spectral Library”。
新存储的这个文件就是修改好的MODIS的光谱相应函数。
2．FLAASH输入文件准备1)选择File ->Open External File->EOS->MODIS 打开MODIS1B级500米数据.对于1B级数据，已经经过辐射定标,FLAASH纠正的光谱范围是(400－2500um 可见光与近红外波段数据)，因此只能对MODIS数据的1—19波段进行大气纠正。
在测试过程中，第26波段由于信号强度不够会被标记为“bad band”，因此不能处理，我们可以将不能处理的波谱子集裁掉。