環(huán)境小衛(wèi)星多光譜數(shù)據(jù)預處理方法

1、環(huán)境小衛(wèi)星多光譜數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)預處理【裁剪、配準、FLAASH精確大氣校正】第一步：安裝環(huán)境小衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理補丁使用HJ-1數(shù)據(jù)讀取補丁envijjlalbj_t9ol54sav拷貝該sav文件到ENVI安裝目錄的save_add目錄下j, « Exelis ENVI51 k dassk > save_add啟動 ENVI->File->Open External File 有 HJ-1A1B選項即為安裝成功OpM Exftr-nd Ate-EG1亦（LUU ftEd* =NVT He*礙心CMmi 詁marVlorkJiHwibVk-3rnpc-n Fpe rot $川哄

2、tcpcrl Id JDL VaritH觸耶R'iRDB匕L.L 耐肌吃IDL CU AiirEHhqEO5UlihiM'!WIf tri Dbstl即 Util軸護常 Okteul Oir*Tto*yCAETbMIRlWK4DAjyt&ncupp*<田UC Qumm MwbpfENVT g WzOfffPCHMO5A.T-2aoseJUGlMOM3SAT4MJi HitT>*?«*i員3OgrUI EburhnnUWELMLJAIF 宙&4i 第二步：數(shù)據(jù)讀取和定標主菜單->File->Open External File-&

3、gt;HJ-1A1B打開環(huán)境小衛(wèi)星數(shù)據(jù)讀取補丁。在HJ-1A/1B Tools V3.3面板中，選擇 CCD,點擊In put File輸入“基于遙感圖像的 圓柏生長過程研究HJ-1數(shù)據(jù)848171 ”文件夾中的.xml文件，點擊Output Path設置數(shù)據(jù) 的輸出路徑，勾選“ Calibration ” Layer Stacking"兩個選項，單擊Apply按鈕。第三步：工程區(qū)裁剪由于整景數(shù)據(jù)范圍非常大，本專題工程區(qū)只是其中一小部分，在進行大氣校正之前，先將相關研究區(qū)域裁剪出來。(1) 打開上一步生成的文件：HJ1A-CCD2-21-72-20120915-L2000084817

4、1_Calbrated_LayerStacki ng(2) 主菜單->File->Save File As->ENVI Standar,彈出 New File Builder 面板，(3) 在 New File Builder 面板中， 單擊 Import File ,彈出的 Create New File In put File 面板，(4) 在 Create New File In put File面板中，選中 Select In put File列表中的裁剪數(shù)據(jù)， 單擊 Spatial Subset 按鈕，(5) 在 Select Spatial Subset 面板中，

5、單擊 Image,彈出 Subset by Image 對話框,（6）在Subset by Image對話框中，按住鼠標左鍵拖動圖像中的紅色矩形框確定裁剪區(qū)域，裁剪出相關的區(qū)域，單擊OK（7） 在Select Spatial Subset面板中，可以看到裁剪區(qū)域信息，單擊0K,（8）在 Create New File In put File 對話框中，單擊 OK,（9） 在New File Builder，單擊 Choose設置輸出文件名“裁剪”及路徑，單擊 OK。完成相關區(qū)域的裁剪。前弋 Buildermmo azj TE-aHM 別 s-LEEXi陽舸 i t lfj 1. lAZjriF

6、?la- C '« eT'aTi EJ?IhBEL 15t£l X. UIOL X 4 QSQ|5ir-! CH -iMJic Pomtl 3. <46. ：9*a TJ? b>O File Typt 一 亠-Bjp4 ii Oril*r * Pr<ij*：rj*tLD i. Il-an丫屮1 F-hLfl C_i,iw.=,: i, 1 3 L h 3b. HJTA. flPtt?1 D H( T03:38,42.07.弘鈕llutH = KMh )5«<|斥中討=CtTK.銘咄1沖姑注4 = 13. 53CL 3皿R c

7、 irw-thELer-t l nn = an ma 關EfVT StaaxiTzUnlike, iHd-*4 (En.<»l)VT站 Iirhe 畔 Hwh30i '賦"0 <T5 cq/B-zuIeFull S«VD.BitLansel第四步：大氣校正環(huán)境小衛(wèi)星提供了波譜響應函數(shù)，以文本形式提供，第一列表示波長（nm），后面四列分別表示4個波段對應波長的波譜響應值需要制作波譜曲線來描述波譜響應函數(shù),用于大氣矯正1)制作波譜曲線(1)王采單Window譜繪制窗口中，選擇 File文件，如圖所示，自動將第-單擊0匕Start New Plot

8、Window ,打開 ENVI Plot Window 面板，在波In put Data ASCII導入” HJ1A-CCD2光譜響應函數(shù).txt ”文本列作為 X軸，后面4列作為Y軸，波長單位選擇nanometers, jipui ASCII Fifei三迢創(chuàng)C.iME+DQ0. OOE*OQCO.iXlE+DOD. OUEiWta OOW-DO0 WE*00cO.OTE+DD0. DCEWCiC.ME+W0. OOEi-OOtill Fklel Cl WseE-iKTuYieK* iuins 5? Bows" SOITlSelect T 屁i兮匚nlumtsCobl-unkjl

9、1匚ol恤H 2 宀：訶勺pCailwni 5N'jmtffr of itens itlacted 電I SJgt 相1 ItiMHS 11 du 旺 U1 Lie* 3V ®n jl h 'Ifni ts ifunwia I trs *1 Sc al* Fatrr OOCODOOK(2) 如圖，在繪制窗口生成了4條曲線，選擇Edit Data Parameters,編輯每條線的名稱為b1 , b2, b3, b4,便于區(qū)分(3) 選擇 File Save Plot As Spectral Library,在 Output Plot to Spectral Libra

10、ry 面板 中，單擊 Select All Items，單擊 0匕(4) 在 Output Plot to Spectral Library 面板中, 有輸出曲線相關參數(shù)設置, 按默認, 選擇輸出路徑和文件名，單擊OK,將波譜曲線保存為波譜庫文件：環(huán)境1A星CCD2光譜響應 .sli。2)FLAASH大氣矯正( 1)數(shù)據(jù)準備FLAASH 對圖像文件有以下幾個要求： 數(shù)據(jù)是經(jīng)過定標后的輻射亮度(輻射率)數(shù)據(jù)，單位是：(口W) / (cm2*nm*sr )。 數(shù)據(jù)帶有中心波長(wavelenth )值，如果是高光譜還必須有波段寬度(FWHM),這兩個參數(shù)都可以通過編輯頭文件信息輸入(Edit He

11、ader) 。 數(shù)據(jù)類型：支持四種數(shù)據(jù)類型：浮點型( floating) 、長整型 (long integer )、整型(integer)和無符號整型 (unsigned int)。數(shù)據(jù)存儲類型：ENVI標準柵格格式文件，且是 BIP 或者 BIL。 波譜范圍： 4002500nm。本次用的環(huán)境小衛(wèi)星經(jīng)過以上處理，已經(jīng)定標為W*mA(-2)*srA(-1)*umA(-1)單位、浮點型的輻射率數(shù)據(jù),有中心波長信息,下面 將 BSQ 格式轉(zhuǎn)成 BIL 格式。選擇主菜單Basic Tools Convert Data(BSQ,BIL,BIP)選擇已經(jīng)經(jīng)過定標和配準的數(shù)據(jù) 裁剪.img,在 Con v

12、ert File Parameters 中，Output In terleave 選擇 BIL,選擇 Co nvert InPlace: yes,單擊 OK。Convert File Parameters(2)設置參數(shù)進行 FLAASH大氣校正 主菜單Spectral FLAASH,打開FLAASH大氣校正模塊； 點擊In put Radia nee Image，選擇 BIL格式的環(huán)境小衛(wèi)星數(shù)據(jù)裁剪.img，在Radianee Scale Factors 面板中選擇 Use single scale factor for all bands，由于定標的輻射 量數(shù)據(jù)與FLAASH的輻射亮度的單位

13、相差 10倍，所以在此 Single scale factor選擇默 認：10【通過定標的輻射量數(shù)據(jù)與FLAASH的輻射亮度的單位換算，可知二者相差 10倍，故 Single scale factor 選擇 10】,單擊 OK；Radiance 5匚日 Im Facto-s 設置輸出文件及路徑設置 傳感器基本信息設置：成像中心點經(jīng)緯度、傳感器高度、成像區(qū)域平均高度、成像時間設置，這些都可以從數(shù)據(jù)頭文件中讀取 HJ1A-CCD2-21-72-20120915-L20000848171.XML【傳感器高度(Sensor Altitude) : 650km像元大小(Pixel Size : 30m地

14、面高程(Ground elevation) : 0.05km 】【備注：Flight Date參照影像文件夾相應XML文件】 大氣模型(Atmospheric Model)，選擇 MLS, 氣溶膠模型(Aerosol Model)，選擇 Rural, 氣溶膠反演方法(Aerosol Retrieval)，選擇None， 能見度(Initial Visibility )設置為 40km。【備注：大氣模型根據(jù)經(jīng)緯度和日期來定】表1六種標準的大氣模型Latitude ( °)Jan.MarchMayJulySept.Nov.80SAWSAWSAWMLWMLWSAW70SAWSAWMLWML

15、WMLWSAW60MLWMLWMLWSASSASMLW50MLWMLWSASSASSASSAS40SASSASSASMLSMLSSAS30MLSMLSMLSTTMLS20TTTTTT 單擊 Multispectral Setting按鈕，在 Filter Function File導入之前做好的光譜響應曲線“環(huán)境1A星CCD2光譜響應.sli”，單擊OK;icle-ct dhe MuldiKtr zieriMJB £ Fthter FurwtiDr Fi'eiclenzt dhe MulGiKtr 匚亡rwan £ Fshter FurKti口仁 FieSrltri

16、Til屮CSklFait<fi ；Til* r 'iiri«r 3 丁uTisM m.ZrUF If亍jJE石H Di 爼 M&L k I M L UtS lS-x-du£1« P-hc i-KL ihJ tS. 2SZ bjrlHxUh lkw> : HNE Stttlrd LjWuifS«ruE m*Tcfla*ia >?Ivt* Or«u兒譏 Qji)Mix ui Tm»tvdu山Bl JJ M LQ7J J JjsILW «lfep*T Left CwrEer 1. LJi*1! J

17、U LQBi Jet 37 vu'.i. «L Xa Lx w¥nL- Pri er I - i> 3?Til* r 'iiri«r 3 丁uTisM m.ZrUF If亍jJE石H Dim MM m s I ItrJS-x- 0D!duB3.b h-Hri-KL ihJ t9. bjrlHx Ytl* In* 1IM httlrd LlrS«U M*IT斷Qrdw?ir*f Mt:E4LTeAo*m fuplUw4b<th. . *190 B Ll.U J w財 Lu;»lfep*T Left C dtp er .

18、 ILIU 丄p £ LUU/<file fri Dec On LJ Ofi'3? 2Q71 單擊 Advaneed Settings,在高級設置中，Tile Size默認的是 Cash size的大小,手動改為100Mb，單擊OK； 大氣校正完成后，檢查大氣校正的結(jié)果，分別顯示校正前后的圖像，主菜單上選擇Display->spectral Profile打開光譜曲線窗口，顯示兩幅圖像同一位置的光譜曲線圖,如下圖>!Q *2 <R:fiand曰nd MR SandFile Over! 3)' Enhance 丁口口底 ¥- md-ow

19、(R FLflASH 個Z陽.在F3A£H (BhI i-1 = 鈕 盤mIe 6ed 巧 Enha1B Todls Wi25J0-嗾jvelen&17T址5 jcctral Pruii cUS D.O (17 O.LWmrlenq0 2Serai fOiDS4onoJbuaSpe+ral Pro rileZoom -I,prodFl# Edit Opliobi Ploi_FiiriCtiOh H#lpe.印曠曰do產(chǎn)Help第五步：圖像配準F面以谷歌衛(wèi)星地圖作為基準影像對環(huán)境小衛(wèi)星圖像進行圖像配準。1谷歌衛(wèi)星地圖的下載(1 )安裝文件夾中全能地圖下載器(2)2、ENVI配準

20、的步驟(1) 分別打開和顯示基準影像。(2) 主菜單->Map->Registration->Select GCPs:lmage to Image 打開幾何校正模塊。(3) 選擇顯示2006年土地利用分類圖文件的Display為基準影像(Base Image)，顯示環(huán)境星文件的Display為待校正影像(Warp Image)，點擊OK進入采集地面控 制點。(4) 打開Tools->Link->Geografic link,將兩個窗口都選擇為on,單擊確定，找到定位的大致區(qū)域后，再Tools->Link->Geografic link,改為off,關閉鏈接。( 5) 在兩個 Displ