【教程】GF-1和GF-2PMS数据预处理全流程

GF-1和GF-2的PMS数据全部的预处理流程主要包括5个部分：（1）辐射定标（2）大气校正（3）正射校正（4）图像融合（5）影像配准。由于全色图像无法进行大气校正，在定量遥感中一般仅使用多光谱数据。本期所用数据为GF1_PMS1_E82.3_N34.2_20151103_L1A0001149149

1.多光谱辐射定标

在ENVI5.3.1版本中，直接支持高分一号PMS数据的辐射定标和大气校正。

（1）选择Open As>China Satellites>GF-1，选择

GF1_PMS1_E82.3_N34.2_20151103_L1A0001149149-PAN1.xml

和GF1_PMS1_E82.3_N34.2_20151103_L1A0001149149-MSS1.xml文件打开。

(2)在Toolbox中，打开/Radiometric Correction/Radiometric Calibration，选择多光谱数据。

(3)在Radiometric Calibration面板中，单击Apply FLAASH Settings按钮，几个参数自动选择符合FLAASH大气校正要求，包括定标类型（Radiance）、存储顺序（Interleave）和辐射亮度单位（Scale Factor）。

(4)选择数据路径和文件名，单击OK执行。

2.多光谱数据大气校正

(1)在Toolbox中，打开Radiometric Correction>Atmospheric Correction Module>FLAASH Atmospheric Correction。

(2)点击Input Radiance Image，前面辐射定标好的数据，在Radiance Scale Factors面板中选择Use single scale factor for all bands，由于定标的辐射量数据与FLAASH的辐射亮度的单位一致，所以在此Single scale factor选择：1，单击OK；由于使用Radiometric Calibration自动将定标后的辐射亮度单位调整为（μW）/（cm2*nm*sr），与FLAASH要求的一致，因此在Radiance Scale Factors中输入1。

（3）设置输出文件及路径设置；

（4）传感器基本信息设置：成像中心点经纬度FLAASH自动从影像中获取； 传感器高度（Sensor Altitude）：645km；像元大小（pixel Size）：8m；成像区域平均高度可以通过统计DEM数据获取；成像时间：在图层管理中右键选View metadata，在Time选项中可以获取。

（5）大气模型和气溶胶模型，根据经纬度和影像区域选择（单击Help，找到经纬度和成像时间的对照表）。

（6）气溶反演方法选择None（缺少短波红外），能见度设置为40km（查看Help中说明）。

（7）多光谱设置面板按照默认参数

（8）打开Advanced settings面板，设置Use Tied Peocessing：No。

（9）单击Apply执行处理。

3.全色数据辐射定标

(1)在Toolbox中，打开/Radiometric Correction/Radiometric Calibration，选择全色数据。

(2)在Radiometric Calibration面板中，设置：Calibration Type: Reflectance；Output Data Type：Uint；Scale Factor：10000。

(3)选择输出路径和文件名。

(4)单击Apply执行处理。由于多光谱FLAASH大气校正的结果为扩大了10000倍的反射率数据，为了让融合图像效果好，需要将全色数据与多光谱数据的像元值变成一致。这里使用辐射定标工具将全色数据定标为大气表观反射率，并扩大10000倍。

4.多光谱和全色数据正射校正

高分一号的L1A级包括了RPC文件，在经过了辐射定标、大气校正等处理，ENVI会自动将RPC嵌入处理结果中，可以在图层管理中辐射定标或者大气校正结果图层右键选View metadata，RPC选项就是嵌入的RPC文件。可以直接使用Geometric Correction>Orthorectification>RPC Orthorectification Workflow工具进行正射校正。

(1)在Toolbox中，启动/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Workflow工具。在File Selection中选择全色数据辐射定标结果。DEM使用ENVI自带DEM（可以选择使用更高精度的DEM）。

(2)在RPC Refinement步骤中，打开Advanced面板，设置Output Piexl Size：2。

(3)在Exports面板中，选输出路径和文件名。

(4)单击Finish执行处理。同样的方法对多光谱的大气校正结果进行正射校正，多光谱数据输出像元设置为8。

5.图像融合

为了提高融合速度，将多光谱数据的储存顺序由BSQ转成BIP。

(1)在Toolbox中，启动/Raster Management/Convert Interleave，选择上一步中多光谱正射校正结果。如下设置参数，Convert In Place：Yes，不生成新的文件。

(2)在Toolbox中，启动/Image Sharpening/NNDiffuse Pan Sharpening，分别选择多光谱和全色数据。

(3)选择输出路径和文件名。

(4)单击ok执行处理。

6.数据配准

在进行多期影像对比分析时，需要对多景影像进行配准操作，从而保证多景影像位置的一致性。在进行数据配准时需要以一景影像为基础，这里选择具有更高分辨率的GF-2数据为基准影像，对裁剪后的GF-1影像进行配准。

(1)在Toolbox中，启动Geometric Correction>Registration>Image Registration，Base Image File选择基准影像，Warp Image File 选择带配准影像，单击Next。

(2)在Toolbox中，启动Geometric Correction>Registration>Image Registration，Base Image File选择基准影像，Warp Image File 选择带配准影像，单击Next。

(3)再单击Next，选择呢Tie Points面板中的Show Table，去除误差较大的点，保证RMS误差小1。在Warping面板中，设置Output Pixel Size From 参数为Warp Image。单击Next，设置输出路径和文件名，单击OK执行

这样数据处理的全部流程就结束了。不过有些操作比如影像融合、地理配准等操作并不是必须的，可以根据自己的需要进行选择是否处理。

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