实验二遥感图像的辐射定标.docx
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实验二遥感图像的辐射定标
实验二--遥感图像的辐射定标
实验二遥感图像的辐射定标
1.实验目的与意义:
(1)了解辐射定标原理
(2)使用ENVI软件自带的定标工具定标
(3)学习波段运算进行辐射定标
2.为什么要进行辐射定标,定标的原理是什么?
目的:
消除传感器本身的误差,确定传感器入口处的准确辐射值。
原理:
辐射定标是将传感器记录的电压或数字量化值(DN)转换为绝对辐射亮度值(辐射率)的过程,或者转换为与地表(表观)反射率、表面温度等物理量有关的相对值的处理过程。
3.辐射定标过程
一般有两种方式:
第一种:
利用计算公式,在ENVI中利用bandmath计算福亮度和反射率。
第二种:
利用ENVI自带的定标工具进行定标,获取福亮度或反射率。
第一种方法:
用波段运算得到Radiance和Reflectance
(1)表观辅亮度radiance的计算
radiance=((lmax-lmin)/(qcalmax-qcalmin)*(qcal-qcalmin)+lmin
其中:
radiance–表观辐亮度
qcal-----DN(也就是影像数据本身);
lmax和lmin是从参数表中查询;
qcalmax是DN值的最大值,对于TM是8bit来说,qcalmax=255;
Qcalmin是DN值的最小值,一般为0
即
(2)表观反射率的计算
ρ=π*L*d2/(ESUN*cos(θ))
其中ρ为表观反射率;
L为上一步计算出来的表观辐亮度;
d为日地距离,这个数据通过下面的表格中获取;
ESUN为大气层外的太阳辐射,也可以说是传感器接收处的太阳辐射;
θ为太阳天顶角。
(这个可以通过影像的元数据获取)
在本次实验的数据中radiance=(193+1.52)/255*b1-1.52
Reflectance=3.14*(b1)*1.0128^2/(1957*0.7381)
步骤如下:
打开文件L5120036_03620100819_MTL.txt,点击BandMath,输入(193+1.52)/255*b1-1.52,之后即可计算出辐射度,文件保存为radiance1。
、
第二种方法:
点击Preprocessing>CalibrationUtilites>LandsatCalibration选择所要校正的波段,如下图:
\
点击OK,之后选择输出为radiance文件,命名为radiance2。
打开radiance1和radiance2,右击选择link,将两个图像连接起来,然后右击鼠标,选择CursorLocation,出现窗口的内可以看到两种方法得到的辐射度的数值对比。
我们可以看到两者有差距,但是很小,这是因为ENVI软件内的数据不是最新的,计算出来会有一定的误差。
在BandMath输入3.14*(b1)*1.0092*1.0092/(1957*sin(58.8459801)*3.14计算出辐射度,之后保存为reflence1。
打开reflence1和reflence2,将其连接起来,通过CursorLocation可以看到两者的对比。
4.实验体会
通过这次辐射定标实验,了解到两种方法可以实现辐射定标的方法。
虽然操作步骤简单,但是对其中的知识点不是很了解,知其然,而不知其所以然。
另外,我明白到数据也是在不断更新换代的,而辐射定标还是用公式计算来求得的准确性更高一点。