环境小卫星多光谱数据预处理方法

1、01Lwdul:SPOT聞NOQid-fllrd询口rWivwftiVfert-5GetiEyr-|iEREAVHRHDaWFEEQSEfiOi.EJW15ATM(KiZARTDSAT-LDK40ATRDMCDM3NOAkjFORMOSAPZOISAT-iRifiisEyeHJ-ULBrR&da*-MillpyDighdEEuiinnU9G&b-UUL&ARn-EPSTAJft-ietieri：Format?环境小卫星多光谱数据数据预处理【裁剪、配准、FLAASH精确大气校正】第一步：安装环境小卫星数据处理补丁使用HJ-1数据读取补丁蚪envi_hjlalb_tQoL.sa拷贝该sav文件到E

2、NVI安装目录的save_add目录下*心EselisENVIS.tlassi-csave_add启动ENVI-File-OpenExternalFile有HJ-1A1B选项即为安装成功9沁刃门即火1Fe|3icTcc5Classificrtionrarcfwi匚HeSpedyalMappenInfi&oe冃怙口priVhcIetFihOpenFemaleFls-Ope”Ew1e*nJAhpnPrniainFl.EdkENdHeaderGener-aleTmElsgaVirvirdaRb-*；ImpadfremIDLVdabk-ExportIeD0LVarinaCiDmpikULModuhID

3、LCUTUlittinfican口aadcr|iLiteCh却*eOipMtc号mianbaScriptLvM-MSuiipSo*ipiHeslcrpMspiaj-6口EfMVlQuiwMmHE|rrENV1LqMan&ge*C1os#4JAIikPmFvnnEnExit第二步：数据读取和定标主菜单-File-OpenExternalFile-HJ-1A1B，打开环境小卫星数据读取补丁。在HJ-1A/1BToolsV3.3面板中，选择CCD，点击InputFile输入基于遥感图像的圆柏生长过程研究HJ-1数据84817T文件夹中的.xml文件，点击OutputPath设置数据的输出路径，勾选“

4、Calibration“LayerStacking两个选项，单击Apply按钮。第三步：工程区裁剪由于整景数据范围非常大，本专题工程区只是其中一小部分，在进行大气校正之前，先将相关研究区域裁剪出来。(1)打开上一步生成的文件：HJ1A-CCD2-21-72-20120915-L20000848171_Calbrated_LayerStacking(2)主菜单-File-SaveFileAs-ENVIStandard，弹出NewFileBuilder面板，(3)在NewFileBuilder面板中，单击ImportFile，弹出的CreateNewFileInputFile面板，(4)在Crea

5、teNewFileInputFile面板中，选中SelectInputFile列表中的裁剪数据，单击SpatialSubset按钮，(5)在SelectSpatialSubset面板中，单击Image，弹出SubsetbyImage对话框，（6）在SubsetbyImage对话框中，按住鼠标左键拖动图像中的红色矩形框确定裁剪区域，裁剪出相关的区域，单击OK，（7）在SelectSpatialSubset面板中，可以看到裁剪区域信息，单击OK，（8）在CreateNewFileInputFile对话框中，单击OK，（9）在NewFileBuilder，单击Choose设置输出文件名“裁剪”及路径

6、，单击0K。完成相关区域的裁剪。IE：|CaxcfllNev-AteBuildergCr-eateMewFfempytFilmEHVIFiliiEorFiR.BLrcmtSTj-trfliJMisFilts?DutpuLKtiulttoJbpaceInporLJaliirdaT1ima:.|D.l.b訂StfipluiDId15T2：LtfS15T2LTullSue:06.573.&3qbyteiSubtilSdKffil.573.631LylesS-dbsattyImggc：Ditplsy俎|StfiplL5G3CancelSelectSpatialEubt珀h:HJ-CCie-21-72-

7、201MG-LSOMla4!Ih苗：LSTFlI13701tFloabLneFoint】LinaiIt.13?0LHL3T0LSubs*!：Ua咤QSubsetbyImage11町|Fi|aiMHEYF|ScicCLlSprctrilEui=tq/iiTdSuuoyTyp*.UnlnioxitBjf-LOrderHd3L(Znll)FrcijeEtioDiOl,Irxne4THorthfind.3DUtu-Dk-DinVE-B4Vmlmflbi0.ITSto083VppK!：Ltfl.CriL4t：L,DaacrLp-Laau*)U1A.CCQ2Dktx,Grtup=LEVH2,SEKhtDi

8、tft=ZD1MW-|.503：3B：42.DT,=4tflllLt4ll=HJi.spuwcoTd=CCD2,FmElamtMu=朝.53Q.durLhtmu.lhILnlLrai=313TLO.DB-JIII|第四步：大气校正环境小卫星提供了波谱响应函数，以文本形式提供，第一列表示波长（nm）,后面四列分别表示4个波段对应波长的波谱响应值。需要制作波谱曲线来描述波谱响应函数，用于大气矫正。1)制作波谱曲线(1)主菜单WindowTStartNewPlotWindow,打开ENVITPIotWindow面板，在波谱绘制窗口中，选择FileTInputDataTASCII，导入”HJ1A-CC

9、D2-光谱响应函数.txt”文本文件如图所示自动将第一列作为X轴后面4列作为Y轴波长单位选择nanometers，单击OK。InputASCHFile立T*Zi.y-J.-.Flic：C:V:erackinDesktA*l：aLon皿5.Eovs：4114COO.OOE+DO0.OOEI-OOE401O.OOE+DO0.OOEtOO4C2O.OOE+DO0.OOEI-OOE4D3O.OOE+DO0.ODEi-OO404O.OOE+DO0.OOE4-OCIE如一pZl卜IAjcisColunriLSelectYXjiisCoLwim.5VaveleriEthUriit生lanomeTScileF

10、actor1-UULUDUCKCaiLLftl(2)如图，在绘制窗口生成了4条曲线，选择EditTDataParameters，编辑每条线的名称为b1，b2，b3，b4，便于区分。T一口启0,4Q.2FileEditOptionsPlot_FunctionHdp40)5006007DOSOO90010c|EMVIPlotWindow(3)选择FileTSavePlotAsTSpectralLibrary，在OutputPlottoSpectralLibrary面板中，单击SelectAllItems，单击OK。(4)在OutputPlottoSpectralLibrary面板中，有输出曲线相关

11、参数设置，按默认，选择输出路径和文件名，单击OK,将波谱曲线保存为波谱库文件：环境1A星CCD2光谱响应.sli。2)FLAASH大气矫正(1)数据准备FLAASH对图像文件有以下几个要求：数据是经过定标后的辐射亮度(辐射率)数据，单位是：(pW)/(cm2*nm*sr)数据带有中心波长(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(EditHeader)。数据类型：支持四种数据类型：浮点型(floating)、长整型(longinteger)、整型(integer)和无符号整型(unsignedint)。数据存储类型：ENVI标准栅

12、格格式文件，且是BIP或者BIL。波谱范围：4002500nm。本次用的环境小卫星经过以上处理，已经定标为W*mA(-2)*srA(-1)*umA(-1)单位、浮点型的辐射率数据，有中心波长信息，下面将BSQ格式转成BIL格式。选择主菜单BasicToolsTConvertData(BSQ,BIL,BIP)，选择已经经过定标和配准的数据裁剪img，在ConvertFileParameters中，OutputInterleave选择BIL，选择ConvertInPlace:yes，单击OK。Q?ConvertFilePameters1召）InpmtInterlave:ESQOutputTrite

13、rleive：9EILBIFConvertInPlace5eEOKQueueCaneel(2)设置参数进行FLAASH大气校正主菜单SpectralFLAASH,打开FLAASH大气校正模块；点击InputRadianceImage，选择BIL格式的环境小卫星数据裁剪.img，在RadianceScaleFactors面板中选择Usesinglescalefactorforallbands，由于定标的辐射量数据与FLAASH的辐射亮度的单位相差10倍，所以在此Singlescalefactor选择默认：10【通过定标的辐射量数据与FLAASH的辐射亮度的单位换算，可知二者相差10倍，故Sing

14、lescalefactor选择10】，单击OK；初RadianceScaleFactorsEm：d.：=Lirayofseale：=lctors(1perb：=lTli1)hrorTiASCIItilt：UsesingzlwcQ.已f：autwtr=allSingle已factorILLIJIJIJIJIJIJOKCancel设置输出文件及路径设置传感器基本信息设置：成像中心点经纬度、传感器高度、成像区域平均高度、成像时间设置，这些都可以从数据头文件中读取HJ1A-CCD2-21-72-20120915-L20000848171.XML。【传感器高度(SensorAltitude):650km

15、像元大小(PixelSize)：30m地面高程(Groundelevation):0.05km】【备注：FlightDate参照影像文件夹相应XML文件】大气模型(AtmosphericModel)，选择MLS,气溶胶模型(AerosolModel)，选择Rural，气溶胶反演方法(AerosolRetrieval)，选择None，能见度(InitialVisibility)设置为40km。【备注：大气模型根据经纬度和日期来定】表1六种标准的大气模型Latitude()Jan.MarchMayJulySept.Nov.80SAWSAWSAWMLWMLWSAW70SAWSAWMLWMLWMLWS

16、AW60MLWMLWMLWSASSASMLW50MLWMLWSASSASSASSAS40SASSASSASMLSMLSSAS30MLSMLSMLSTTMLS20TTTTTT单击MultispectralSetting按钮，在FilterFunctionFile导入之前做好的光谱响应曲线环境1A星CCD2光谱响应.sli”，单击OK;budo工MuWspcctr-BllSetting*SsltrtItiJjIJiltHJLA-CT：n2-21-7Z-20LEr&L5-L3KlSL71_Ct.F:lJjifCTPltwi：F!li-CU*iBr，1i7aT-ixLxDilitcj-，1iH-T-i

17、KEIUss:WLHint画】冒.hi*Tdu1i1F：ircixLan19,23Etyltx,Fil*TypoItfVISfeistfiilLitf-u-y虽nm*ToJcniRTbIfLEDfd&t.XdSLHi3tnJon*恤Ytlaoj比.-4DOwLQDOT-uuspectralProfile打开光谱曲线窗口，显示两幅图像同一位置的光谱曲线图，如下图。0rns_3$2(RSandJ.GsBand3.B：Band2j；戟更FileOverlayEnhanceTo05WindowFieEditOptions.Plat_FunctionHelpFileEditOptiorsPlctFurr

18、tiorHelp52ScrollJO.C3占?匕亡1口1F广?F”亡Spe匚七口丨P口fil亡4D0D350Q1002DOO070.8Il6.Wcr/elengthfilsOvifldayEnhanceTookVi/indD7/3000P-25001I嘔iywY-ii1.口回辱趕fR.FUlASI-.Eand4慈G:FaH(Ednd3.第五步：图像配准下面以谷歌卫星地图作为基准影像对环境小卫星图像进行图像配准。1、谷歌卫星地图的下载（1）安装文件夹中全能地图下载器（2）2、ENVI配准的步骤（1）分别打开和显示基准影像。（2）主菜单-Map-Registration-SelectGCPs:lmagetoImage，打开几何校正模块。（3）选择显示2006年土地利用分类图文件的Display为基准影像（BaseImage）显示环境星文件的Display为待校正影像（WarpImage），点击OK进入采集地面控制点。(4)打开Tools-Link-Geograficlink,将两个窗口都选择为on，单击确定，找到定位的大