Landsat TM 辐射定标和大气校正步骤

转自 http://emuch.net/html/201107/2764559.html

 

Landsat TM 辐射定标和大气校正步骤


一、数据准备

从usgs网站或者马里兰大学下载TM原始数据，
usgs网站下载的数据是原始数据，在envi软件File–Open External File–Landsat–Geotiff with meta中只需打开***********_MTL.txt即可打开所有波段数据（除band6）
u马里兰大学网站下载的数据有可能不是原始数据，在envi软件File–Open External File–Landsat–Geotiff with meta中只需打开***********.met即可打开所有波段数据（除band6）

二、辐射定标

1. 由于ENVI 4.7中有专门进行辐射定标的模块。将原始TM的影像打开以后，选择
Basic Tools–Preprocessing–Calibration Utilities–Landsat Calibration

2. 进入下一步参数选择：根据传感器类型选择Landsat 4,5 或者7。从遥感影像的头文件中获取Data Acquisition 的时间，Sun elevation。如果你是用File–Open External File–Landsat–Geotiff with meta(Fast) 的方法打开的话，sun elevation 就已经填好了。这里Calibration Type 注意选择为Radiance。输出文件，定标就完成了。

三、大气校正

简单一点的大气校正可以采用ENVI的FLAASH模块，以下就是FLAASH操作的步骤：
1. FLAASH 模块的进入方法是Spectral–FLAASH，或者是Basic Tools–Preprocessing–Calibration Utilities–FLAASH。

2. FLAASH 模块的操作界面分为三块：最上部设定输入输出文件；中间设定传感器的参数；下部设定大气参数。

3. 首先设定输入输出文件。FLAASH 模块要求输入辐亮度图像，输出反射率图像。之前我们进行了辐射定标，得到辐亮度图像，在这里要把BSQ 格式的图像转换为BIL 或者BIP 格式的图像，然后再Input Radiance Image 中选择转换格式后的图像。(Basic Tools–Convert Data(BSQ,BIL,BIP))。这里注意，当输入图像后，程序会让你选择Scale Factor，即原始辐亮度单位与ENVI 默认辐亮度单位之间的比例。ENVI 默认的辐亮度单位是μW/cm2 ?sr?nm，而之前我们做辐射定标时单位是W/m2 ?sr?μm，二者之间转换的比例是10，因此在下图中选择Single scale factor，填写10.000。

4. 此外，如果TM 影像的头文件中没有波段的信息，在这里也要求你提供一个.txt 文件以包含此信息。那么，准备好一个.txt 文件，其中含有一列TM 每个波段中心波长的信息。如果，我们打开的是Geotiff with meta，就不用填写波段信息了。

5. 在Output Reflectance File 和Output Directory for FLAASH files 里面设定输出文件的文件名和位置。

6. 设定传感器参数。首先是Scene Center Location，即遥感图像中心的坐标，以及Flight Date, Flight Time GMT，这三者都可以在TM 的头文件中找到，填入即可。

7. 在Sensor Type 菜单中选择Landsat TM5。此时Sensor altitude 自动填上为705km。而Pixel Size 填为30m。

8. 根据遥感影像研究区实际情况，填写Ground Elevation，比如呼和浩特市为1.05km。

9. 最关键的为大气参数部分:
a) Atmospheric Model( 大气模式): 共有Sub-Arctic Winter (SAW) ，Mid-Latitude Winter (MLW)，U.S. Standard (US) ，Sub-Arctic Summer(SAS), Mid-Latitude Summer (MLS) 和Tropical (T) 。根据经纬度和时间可以选定研究区的大气模式，见ENVI Help。
b) Aerosol Model（气溶胶模式）：有Rural, Urban, Maritime 和Tropospheric四种选择。根据实际情况选择即可。关于此四种模式的解释见ENVI Help。
c) 当我们选择TM 时，可选的参数还有Aerosol Retrieval 和Initial Visibility。这两个参数对最后的结果又相当重要的影像，因此最好能调查到当地的Initial Visibility。此外，AERONET 在全世界各地有测定AOD（Atmospheric Optical Depth）的站点，可以查询AOD 以后转换为消光系数，通过消光系数估算能见度，此步骤比较繁琐，在此不予详述。如果采用Aerosol Retrieval 中的K-T算法计算Visibility，且能够计算出结果的话，则采用K-T 算法的能见度，否
则采用Initial Visibility 所指定的能见度。
d) 关于Aerosol Retrieval。如果选择了下拉菜单中的K-T method，那么需要在Multispectral Settings 中设定参数,在Assign Default Values Based on Retrieval Conditions 中选择Over-land Retrieval Standard (660:2100nm)即可。根据不同的研究区可以设定不同的模式。其他设定可以不改变。Apply即可
注：根据网上资料整理。

 

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