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2.6 FLAASH大气校正 FLAASH是基于MODTRAN4+辐射传输模型，MODTRAN模型是由进行大气校正算法研究的领先者SpectralSpectral Sciences, Inc和美国空军实验室（Air Force Research Laboratory）共同研发。Exelis VIS公司负责集成和GUI设计。 1. FLAASH特点 l 支持传感器种类多，包括多光谱的ASTER，AVHRR，GeoEye-1，IKONOS，IRS，Landsat，MODIS，SeaWiFS，SPOT，QuickBird，RapidEye等，高光谱HyMAP、AVIRIS、CASI、HYDICE、HYPERION(EO-1)、AISA等。可以通过自定义波谱响应函数支持更多的传感器。工程化应用价值比较明显。 l FLAASH采用了MODTRAN4+辐射传输模型，该算法精度高。任何有关影像的标准MODTRAN大气模型和气溶胶类型都可以直接使用。 l 通过影像像素光谱上的特征来估计大气的属性，不依赖遥感成像时同步测量的大气参数数据。 l 可以有效地去除水蒸气/气溶胶散射效应，同时基于像素级的校正，矫正目标像元和邻近像元交叉辐射的“邻近效应”。 l 对由于人为抑止而导致波谱噪声进行光谱平滑处理。作为结果，除了真实地表反射率外，还可以得到整幅图像内的能见度、卷云与薄云的分类影像、水气含量数据。 [url=]2. 使用[/url]ENVI大气校正模块 ENVI大气校正模块的使用主要又以下7个方面组成：1、输入文件准备，2、基本参数设置，3、多光谱数据参数设置，4、高光谱数据参数设置，5、高级设置，6、输出文件，7、处理结果。下面介绍这7个方面内容。 (一) 输入文件准备 1) 支持传感器类型 高光谱包括：HyMAP、AVIRIS、CASI、HYDICE、HYPERION(EO-1)、AISA等；多光谱包括：ASTER，AVHRR，GeoEye-1，IKONOS，IRS，Landsat，MODIS，SeaWiFS，SPOT，QuickBird，RapidEye等， 航空：860nm-1135nm波长范围 2) 数据是经过定标后的辐射亮度（辐射率）数据，单位是：（μW）/（cm2*nm*sr）。 3) 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（Edit Header）。 4) 数据类型 支持四种数据类型：浮点型（floating）、长整型(long integer )、整型（integer）和无符号整型(unsigned int)。数据存储类型：ENVI标准栅格格式文件，且是BIP或者BIL。 5) 波谱范围：flaash能够做的数据光谱范围是0.4－2500μm。 (二) 基本参数设置 1) 输入文件及输出路径设置，如图6所示。 2) 传感器基本信息设置 选择传感器类型，成像中心点经纬度，成像时间，高度信息（成像区域和传感器飞行高度），传感器这些都可以在数据自带信息文件里获得，需要注意的是南半球和西半球要用负值。 
图6基本参数设置
3) 大气模型（Atmospheric Model） 提供6种大气模型，如表2所示，可根据纬度和成像季节对照表3查找对应的大气模型。 Model Atmosphere | Water Vapor (std atm-cm) | Water Vapor (g/cm2) | Surface Air Temperature | Sub-Arctic Winter (SAW) | 518 | 0.42 | -16 °C or 3 °F | Mid-Latitude Winter (MLW) | 1060 | 0.85 | -1 °C or 30 °F | U.S. Standard (US) | 1762 | 1.42 | 15 °C or 59 ° | Sub-Arctic Summer (SAS) | 2589 | 2.08 | 14 °C or 57 ° | Mid-Latitude Summer (MLS) | 3636 | 2.92 | 21 °C or 70 ° | Tropical (T) | 5119 | 4.11 | 27 °C or 80 ° |
表2六种标准的大气模型 Latitude (°N) | Jan. | March | May | July | Sept. | Nov. | 80 | SAW | SAW | SAW | MLW | MLW | SAW | 70 | SAW | SAW | MLW | MLW | MLW | SAW | 60 | MLW | MLW | MLW | SAS | SAS | MLW | 50 | MLW | MLW | SAS | SAS | SAS | SAS | 40 | SAS | SAS | SAS | MLS | MLS | SAS | 30 | MLS | MLS | MLS | T | T | MLS | 20 | T | T | T | T | T | T | 10 | T | T | T | T | T | T | 0 | T | T | T | T | T | T | -10 | T | T | T | T | T | T | -20 | T | T | T | MLS | MLS | T | -30 | MLS | MLS | MLS | MLS | MLS | MLS | -40 | SAS | SAS | SAS | SAS | SAS | SAS | -50 | SAS | SAS | SAS | MLW | MLW | SAS | -60 | MLW | MLW | MLW | MLW | MLW | MLW | -70 | MLW | MLW | MLW | MLW | MLW | MLW | -80 | MLW | MLW | MLW | SAW | MLW | MLW |
表3数据经纬度与获取时间对应的大气模型 4) 水气反演Water Retrieval 水气反演设置，采用两种方式对水气进行反演： a) 利用水气反演模型恢复影像中每个像元的水气量 使用水气反演模型，数据必须具有15nm以上波谱分辨率，且至少覆盖以下波谱范围之一： l 1050-1210 nm (对应1135 nm) l 870-1020 nm (对应940 nm) l 770-870 nm (对应820 nm) 对于大多数多光谱传感器，水气反演默认显示的是NO，因为大多数传感器没有适当的波段来补偿水气的影响。 b) 单一的水气因数用于整体影像，默认是1， 对于多光谱数据使用水气反演模型，可以在多光谱设置中手动设置水气波段 5) 气溶胶模型（Aerosol Model） a) 提供四种标准MODTRAN气溶胶模型 Rural（乡村）、Urban（城市）、Maritime（海洋）、Tropospheric（对流层，能见度在40km以上） b) 两种气溶胶反演方法 2-Band（K-T）方法(类似模糊减少法)，如果没有找到适应的黑值（一般是阴影区或者水体），系统将采用能见度值来计算；所以即使选择了该选项也要给能见度。 选择None，采用能见度值参与气溶胶反演，能见度值大约参考值参见表4 天气条件 | 能见度 | 晴朗 | 40 to 100 km | 中等雾、阴霾 | 20 to 30 km | 厚雾、阴霾 | 15 km 或者更少 |
表4天气条件与能见度对照表 6) 光谱打磨(高光谱) Spectral Polishing 对高光谱数据的光谱进行打磨处理，对波谱曲线进行微调，使波谱曲线更加近似于真实地物的波谱曲线。 7) 重新定标波长（Recalibratingthe Input Wavelengths） 各个波段的中心波长对大气校正结果影像比较大。 (三) 多光谱数据参数设置 当基本设置里设置了水气反演以及气溶胶反演，相应的要在此设置相关参数（单击Multispectral Settings）。有两种设置方式：文件方式和图形方式，一般选择图形方式。 1) 水气反演模型参数 Water Retrieval | 1135 nm | absorption | 1117 - 1143 nm | reference upper wing | 1184 - 1210 nm | reference lower wing | 1050 - 1067 nm | 940 nm | absorption | 935 - 955 nm | reference upper wing | 870 - 890 nm | reference lower wing | 995 - 1020 nm | 820 nm | absorption | 810 - 830 nm | reference upper wing | 850 - 870 nm | reference lower wing | 770 - 790 nm | Aerosol Retrieval | KT upper | 2100 - 2250 nm | KT lower | 640 - 680 nm | Cloud Masking | cirrus clouds | 1367 - 1383 nm |
表5推荐使用波长与波段对应关系 2) 气溶胶模型参数设置（用气溶胶模型要求数据波段覆盖660nm和2100nm波谱），具体波段选择可以从表5所列中选择。 
图7多光谱数据参数设置
(四) 高光谱数据参数设置 3) 自动选择通道定义(推荐) 4) 设置通道定义 
图8高光谱设置
(五) 高级设置 
图9高级参数设置 在高级设置面板里可以设置以下几个参数： 1) 光谱定义文件：内置AVIRIS、HYMAP、HYDICE、HYPERION、CASI、AISA。 2) 气溶胶厚度系数：用于技术邻域效应范围。一般值为1~2km。 3) CO2混合比率：默认为390ppm。 4) 使用领域纠正（Use Adjacency Correction）。 5) 使用以前的MODTRAN模型计算结果。 6) 设置MODTRAN模型的光谱分辨率（推荐值5 cm-1)。 7) 设置MODTRAN多散射模型。 提供三种模型供选择Isaacs，DISORT和Scaled DISORT。默认是Scaled DISORT和streams为8，这种模型对于小于1000nm具有较高的精度； 8) 天顶角\方位角（针对非星下点传感器）。 9) 输出反射率缩放系数（Output Reflectance Scale Factor）：为了降低结果储存空间，默认反射率乘于10000。 (六) 输出文件 经过大气校正模块处理，可以得到以下结果： l 表面反射率影像 l 水气含量数据 l 云图 l 日志文件 l FLAASH大气校正模板文件 (七) 处理结果 此模块的波谱还原精度高，使用大气校正模块进行大气校正，能高保真地恢复地物波谱信息。 
图10校正前后效果图 3. 常见问题 1、如图11所示错误，为因为没有设置输出反射率文件名，解决方法是单击Output Reflectance File按钮，选择反射率数据输出目录及文件名。 2、在做modis数据时候，不能使用领域纠正（Use Adjacency Correction）。 3、当数据有地理坐标时候，像元大小要也参数中设置保持一致。如你tm数据是25米的，那么选择Landsat时候，像元大小默认是30米，这个时候如果改成25米会报错。 4、得到的结果有负值，这个不好解释，可以理解为误差或者其他因素。或者对太阳光强吸收区域，如水体。 更多错误详细参考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0100pvrk.html 本文转载来自CSDN作者：冰清-小魔鱼 版权归作者所有
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雷达卡
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发表于 2020-12-4 14:35
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