FLAASH模块使用方法.doc

应用FLAASH模块对TM数据进行大气校正目前大气校正的方法主要有基于辐射传输方程法和经验线性法，其中6S，MODTRAN、LOWTRAN、ATCOR等软件主要是基于辐射传输方程理论；经验线性法主要是基于野外实测地物波谱，建立经验线性方程完成大气校正。ATCOR和FLAASH都是基于MODTRAN发展起来的，FLAASH和ATCOR2主要针对平原区，ATCOR3针对有DEM的山区。FLAASH适用于高光谱遥感数据和多光谱遥感数据的大气校正。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。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3m。FLAASH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。一、数据预处理1 打开数据：File/Open External File/Landsat/Fast或者GeoTIFF2 编辑头文件：数据层右键快捷菜单Edit/Header可编辑头文件。添加Wavelength（输入每个波段的中心波长，单位为微米）、FWHM（输入与波长同单位的数据，可近似用每个波段的带宽代替）、Gains和Offsets值（使用USGS发布的数值），MapInfo信息（一般在图像打开时，会进行自动识别。这一项一定要定义正确，否则FLAASH模块不能正常运行）、Sensor Type。这些信息编辑好以后，以后生成的数据都具有相同的头文件信息。表1 Landsat5中心波长和半幅全宽数值波段号中心波长（Wavelength）频谱宽度（FWHM）10.490.06620.560.08230.660.06740.830.12851.670.217611.52.10072.240.252Landsat 7 中心波长和半幅全宽数值波段号中心波长（Wavelength）频谱宽度（FWHM）10.48250.06620.5650.08230.660.06740.83750.12851.650.217611.45172.220.25280.710.28表2 Landsat5的增益和偏置值处理时间1984.3.12003.5.42003.5.4-2007.4.12007.4.1-接收时间1984.3.12003.5.41984.3.12007.4.11984.3.11991.12.311992.1.1波段增益偏置增益偏置增益偏置增益偏置10.602431-1.520.762824-1.520.668706-1.520.762824-1.5221.175100-2.841.442510-2.841.317020-2.841.442510-2.8430.805765-1.171.039880-1.171.039880-1.171.039880-1.1740.814549-1.510.872588-1.510.872588-1.510.872588-1.5150.108078-0.370.119882-0.370.119882-0.370.119882-0.3760.0551581.23780.0551581.23780.0551581.23780.0551581.237870.056980-0.150.065294-0.150.065294-0.150.065294-0.15Landsat 7 2001/2002增益偏置1.18070871-7.38070852 1.20984250-7.60984259 0.94251966-5.94251966 0.96929136-6.06929127 0.19122047-1.19122047 0.06649607-0.416496063辐射定标：Baisc Tools/Preprocessing/Calibration Utilities/Landsat TM定标公式为Radiance=gain*DN+offset。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)。由表2可知，增益和偏置随日期不同有两套参数，差异主要出现在增益上。在实际应用中，应该根据自身数据的情况，选择正确的定标参数以减小定标中的误差。同时，由于Landsat5 TM6（热红外波段）迄今一直采用基于星上内部定标灯的辐射定标算法，定标系数一直没有变化。故而，热红外波段的Lmax和Lmin以及Gain和Bias值始终保持一致，其光谱辐射亮度L（W(srm)）的计算公式为：L = 0.055158DN + 1.2378。研究发现1999年4月以后接收的TM数据第6波段的光谱辐射亮度低估了0.092 W(srm)，温度被低估了0.68K（300K时）。4数据重采样：如果有需要的话，对数据进行重采样，以使各波段影像的像元数相同。然后，把各波段按顺序合并成新的文件。5 波段运算：Basic Tools/Band Math b1*106 数据转换：Basic Tools/Convert Data由于ENVI软件保存的数据格式通常为波段顺序格式（BSQ），而FLAASH大气校正模块使用的是波段逐行交叉顺序（BIL）或波段逐像元交叉顺序（BIP）格式的文件，数据预处理的最后一步是把BSQ格式的文件转换成BIL或BIP格式的文件。二、FLAASH模块参数设置表3 FLAASH输入参数表（Landsat5/7）输入文件（Input Radiance Image）输入的辐射率文件（经过辐射定标和格式转换）辐射转换因子（Radiance Scale Factors）1或10（进行过波段运算，除以10后的辐射定标结果，此处选择1；否则，为10）输出文件（Output Reflectance Image）输出的反射率文件影像中心坐标（Scene Center Location）由影像头文件读出传感器类型（Sensor Type）Landsat TM5/7卫星高度（Sensor Altitude）705km地面平均海拔（Ground Elevation）影像所代表实地的平均海拔像元分辨率（Pixel Size）30m飞行日期（Flight Date）由影像头文件读出飞行时刻（Flight Time GMT）由影像头文件读出，取起止时刻的中间值大气模式（Atmospheric Model）Mid-Latitude Summer气溶胶模式（Aerosol Model）Rura