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1、环境小卫星CCD影像的精确大气校正原文地址：环境小卫星CCD影像的精确大气校正作者：ENVIIDL国产卫星技术越来越成熟，使用范围也越来越广。包括环境小卫星和资源卫星都拥有多 光谱传感器，常用于定量遥感。本专题介绍利用ENVI FLAASH工具完成环境小卫星（资源 卫星类似）的大气校正.1 数据定标环境小卫星的CCD相机，利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为L=DN/a + L0式中L为辐亮度,a为绝对定标系数增益,L为偏移量,转换后辐亮度单位为Wm-2sr-1 卩m-1。 0定标系数直接可以从元数据文件(.xm 1)中找到如下列：vabsCalibType(gainl,Fie
2、lddata,L=DN/g+L0,W*mA(-2)*srA(-l)*umA(-l)Bl:g 0.5782, L03.4608, B2:g 0.5087, L0 5.8769, B3:g 0.6825, L0 8.0069, B4:g 0.6468, L0 8.8583也可以参照表1所示。表1 HJ1A/B星CCD绝对辐射定标系数卫星传感器增益参数定标系数Band1Band2Band3Band4HJ1ACCD11a(DN/Wm-2sr-1ym-1)0.57630.54100.68240.7209L09.31839.17587.50724.1484(Wm-2sr-1ym-1)2a (DN/Wm-2
3、sr-1ym-1)0.91600.92281.12771.0753L07.32506.07373.61231.9028(Wm-2sr-1ym-1)CCD21a(DN/W-m-2-sr-1-m-1)0.63600.59100.81420.8768L07.55757.09444.13191.2232(Wm-2sr-1ym-1)2a(DN/Wm-2sr-1ym-1)0.99971.00161.37771.3043L04.63444.09823.73600.7385(W-m-2-sr-1-m-1)HJ1BCCD11a(DN/W .m-2sr-1ym-1)0.53290.528950.684950.72
4、245L01.61464.00526.21932.8302(Wm-2sr-1ym-1)2a(DN/Wm-2sr-1ym-1)0.86850.93671.24331.3002L03.00894.44873.21442.5609(W-m-2-sr-1-m-1)CCD21a(DN/Wm-2sr-1ym-1)0.57820.50870.68250.6468L03.46085.8769&0069& 8583(Wm-2sr-1ym-1)2a(DN/W .m-2sr-1ym-1)0.90760.85021.16350.9800L02.22194.06835.25376.3497(Wm-2sr-1ym-1)注
5、：增益1 的定标系数是通过实验室定标系数得到的，增益 2 状态的定标系数为场地替代定 标获取。（一）有了绝对定标参数和定标公式，选择Basic Tool-Band math工具很容易进行传 感器定标。（二）由于是单个波段文件的定标，选择Basic Tool-Layer Stacking将定标后的单波段 文件组合成一个多波段文件。（三）选择Basic Tool-Convert Data （BSQ,BIL,BIP），将定标后的文件转换为BIL格 式文件。(四)在波段列表中，右键打开Edit header-Edit Attributes-Wavelength,将每个波段的中心波长输入bl(475nm
6、), b2(560nm), b3(660nm), b4(830nm)目前为止，影像数据准备工作完成了。2 波谱响应函数波段响应函数，英文名为 spectral response function (SRF)或者叫 Relative SpectralResponse (RSR) ,与宽波段传感器出现。我们知道每一个波段都有一个波段范围,比如HJ-b1(475nm)波段为520-430纳米，实际上传感器的感光元件在这个波段范围内的每一点所感应的强度都是不一样。在成像中,原则上讲应该根据波段响应函数来进行加权平均,但由 于处理起来比较麻烦,而且一般的精度要求不太高,所以大多数图像都是直接取了波段范围
7、 内的中点值来运算。波段响应函数是描述一定波长范围内(超出波段范围)的量子效应,当 需要精确计算像元响应时候,比如大气校正反演真实地表反射率,就需要使用波谱响应函数。任何传感器在设计时都会给出严格的波段响应函数,环境小卫星也不例外。如下图中为波谱响应函数数字表达的一部分,第一列表示波长,后面四列分别表示4个波段对应波长的波谱响应值。4719. 94E-01O.OOE+OO0. QQE+Q00. 00E+004729. 97E-01O.OOE-FOOQ. Q0E+000. 00E+004739. 97E-01O.OOE+OO0. 00E+000. 00E+004749. 97E-01O.OOE+
8、OO0. 00E+000. 00E+004759. 97E-01O.OOE+OO0. 00E+000. 00E+004761. 00E+000. OOE+OO0. 00E+000. 00E+004771. 00E+000. OOE+OO0. 00E+000. 00E+004781. 00E+000. OOE+OO0. 00E+000. 00E+004791. 00E+000. OOE+OO0. 00E+000. 00E+004309. 97E-010. OOE+OO0. 00E+000. 00E+004819. 97E-011.55E-030. 00E+000. 00E+004821. 00E
9、+003.10E-030. 00E+000. 00E+004831. 00E+004. 64E-030. 00E+000. 00E+004841. 00E+006. 20E-030. 00E+000. 00E+004851. 00E+007.73E-030. QQE+Q00. 00E+004869. 97E-019.27E-03Q. Q0E+000. 00E+004879. 97E-011.08E-020. 00E+000. 00E+004889. 97E-011.23E-020. 00E+000. 00E+004899. 97E-011.39E-020. 00E+000. 00E+00图 1
10、 波谱响应值在 ENVI 中，使用波谱曲线来描述波谱响应函数，也就是以波长作为 x 轴，波谱响应值作为y轴，存储格式为ENVI波谱库文件（.sli）。下面介绍ENVI中的波谱响应函数的制作。（一） 选择 Window-Start New Plot Window， ENVI Plot Window 窗口中，选择File-Input Data-ASCII,如图2所示，自动将第一列作为X轴，后面4列作为Y 轴。单击 OK。（二）如图3所示，生成了 4条曲线。选择Edit-Data Parameters，更改每一条曲线的 名称：bl,b2,b3,b4,便于区分。（三）选择File- Save Plot
11、 As-Spectral Library，将波谱曲线保存为波谱库文件。Input A5CII FileIn5ut File： BAjf感专题资料贵源卫星相关 亠ColuiTirLE: Flows : 6u 14000. 00E+O0O.OOE+OOc4010. 00E+O0O.OOE+OOc4020. 00E+O0O.OOE+OO4030.OOE+OOO.OOE+OOc4040. 00E+O0O.OOE+OOc* |一nilK CqLwdxi 1=Sele ct T Jt:L z ColuiTirLECuliiiTirL 1ColiUTiTL CoLibtitl 3ColiirriTL 4Co
12、liuTirL 5llujTib er cif items select id/ Select All Ht| Cle：=Lt_ All Itnims*avelength Uni 七三 N:王匚gm e tersT S c al p F ：ic t of 1 - UIJUIJUUOKC ：=ltlc el图 2 导入 ASCII 文件 ENVI Plot Window, 1=1 回I File Edit 0閃。砧 Plet_Function HelpLO0,8。用0,4Q20,040 D 50 D600700 SOO 90D 10C图 3 波谱响应函数的曲线表达3 FLAASH 大气校正启动F
13、LAASH模块，将准备好的数据输入，注意定标后的单位是Wm-2sr-i卩m-i,与 FLAASH 要求的单位(“W) / (cm2*nm*sr)相差 10 倍关系，因此在Radiance Scale Factors 中输入 10 缩放系数。其他特殊参数设置主要如下： 一般参数设置传感器高度( Sensor Altitude)：650km像元大小( pixel Size)：30m 多光谱数据参数设置Fileter Function File :选择前面生成的波谱响应文件。其它参数参考FLAASH大气校正的参数说明。4 总结从上面可以看到，对于未知的多光谱传感器的FLAASH大气校正，关键是获取波谱响 应函数，而波谱响应函数一般都是公开的。类似的方法可用于资源卫星的FLAASH大气校 正。
