环境小卫星多光谱数据FLAASH精确大气校正方法Word文档格式.docx
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直接读取CCD、HIS、IRS数据，输出结果为一个多波段的ENVI标准栅格文件，并带有中心波长等信息，其中CCD数据可以直接输出定标结果（辐射亮度）。
图1.1HJ-1A/1BTools
注意此步骤中Calibration和LayerStacking选项应勾上。
如果数据是BSQ格式的，要转换成BIL或者BIP格式的。
转换方法
2）构建波谱响应函数
任何传感器在设计时都会给出严格的波段响应函数，环境小卫星也不例外。
在中国资源卫星应用中心可下载：
选择Window->
StartNewPlotWindow，ENVIPlotWindow窗口中，选择File->
InputData->
ASCII,如图2所示，选择相应的波普响应函数
3）选择File->
SavePlotAs->
SpectralLibrary，将波谱曲线保存为波谱库文件。
注意此处的WavelengthUnits应选Nanometers.
4）如下图3.2所示，生成了4条曲线。
选择Edit->
DataParameters，更改每一条曲线的名称：
b1,b2,b3,b4，便于区分。
2、FLAASH大气校正
启动FLAASH模块，将准备好的数据输入，注意定标后的单位是W/（m2*um*sr）与FLAASH要求的单位（μW）/（cm2*nm*sr）相差10倍关系，因此在RadianceScaleFactors中输入10缩放系数。
其他特殊参数设置主要如下：
l一般参数设置
传感器高度（SensorAltitude）：
650km
像元大小（pixelSize）：
30m
地面高程（）：
0.05km
多光谱数据参数设置
FileterFunctionFile：
选择前面生成的波谱响应文件。
大气模型（AtmosphericModel）根据经纬度和日期来定。
表1六种标准的大气模型
Latitude（°
N）
Jan.
March
May
July
Sept.
Nov.
80
SAW
MLW
70
60
SAS
50
40
MLS
30
T
20
10
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
高级设置
其它参数参考FLAASH大气校正的参数说明。
高级设置里注意将TitleSize设置成合适的值，一般设置成100-800不等，如有发现此类问题相关报错，请试着调试TitleSize大小和图7中的ImageTitleSize大小，一般CacheSize设置成物理内存的一半，ImageTitleSize大小设置成CacheSize的一半。
图7
FLAASH大气校正常见错误及解决方法
FLAASH对输入数据类型有以下几个要求：
1、波段范围：
卫星图像：
400－2500nm，航空图像：
860nm-1135nm。
如果要执行水汽反演，光谱分辨率<
=15nm（环境小卫星的光谱分辨率平均为5nm），且至少包含以下波段范围中的一个：
l1050-1210nm
l770-870nm
l870-1020nm
2、像元值类型：
经过定标后的辐射亮度（辐射率）数据，单位是：
（μW）/（cm2*nm*sr）。
3、数据类型：
浮点型（FloatingPoint）、32位无符号整型（LongInteger）、16位无符号和有符号整型（Integer、UnsignedInt），但是最终会在导入数据时通过ScaleFactor转成浮点型的辐射亮度（μW）/（cm2*nm*sr）。
4、文件类型：
ENVI标准栅格格式文件，BIP或者BIL储存结构。
5、中心波长：
数据头文件中（或者单独的一个文本文件）包含中心波长（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）。
运行错误
1.Unabletowritetothisfile.Fileordirectoryisinvalidorunavailable。
没有设置输出反射率文件名。
解决方法是单击OutputReflectanceFile按钮，选择反射率数据输出目录及文件名，或者直接手动输入。
2.ACCError：
convert7
IDLError：
Endofinputrecordencounteredonfileunit:
0.
平均海拔高程太大。
注意：
填写影像所在区域的平均海拔高程的单位是km：
GroundElevation（Km）。
3.ACCerror：
avrd:
IDLerror：
Unabletoallocatememory:
tomakearray
Notenoughspace
ACC_AVRD
为了能处理大数据，ENVI采用分块计算的方式，这个提示是分块（Tile）太大了。
在高级设置里面（AdvancedSettings），tilesize：
它默认是File->
preferences->
miscellaneous:
cache的大小，这个值正常是1~4Mb（0背景很少的情况下）;
如果0背景较多，这个值还是需要设置大一些，比如100~200m。
4.ACCerror:
Nononblankpixelsfound
IDLerror:
OPENR:
Erroropeningfile.Unit:
100,
为了能处理大数据，ENVI采用分块计算的方式，当Tile设置太小，而且有背景值（0），就会出现一个Tile中全部为0的情况，提示这个错误信息。
在高级设置里面（AdvancedSettings），tilesize：
设置稍微大一些，如100~200M等。
5.ACCerror:
lsmooth2:
ACC_LSMOOTH2:
Cannotcontinuewithsmoothingcalculation
ENVI的FLAASH提供领域纠正功能，但是MODIS、AVHRR等图像分辨率比较低，领域效应区分不出来。
解决方法是在在高级设置里面（AdvancedSettings），将领域纠正（UseAdjacencyCorrection）设置为No。
6.ACCerror:
modrd5:
Nonfinitenumbersincoefficientarraycoef<
?
xml:
namespaceprefix=ons="
urn:
schemas-microsoft-com:
office:
office"
/>
IDLerror:
CDRIVER4V3R2:
>
WaitforMODTRAN4calculationto
finish…
<
namespaceprefix=vns="
vml"
提示传入MODTRAN模型参数有误，常常是由于太阳高度角太小或者太大引起的。
提示这个错误之前会出现以下提示框。
解决方法是确认填写的影像中心位置经纬度信息（西经为负数、南纬为负数）、影像成像时间（格林威治时间）是否正确。
7.ACCerror:
autochan
HIS数据缺少K-T气溶胶反演的所需的波段，因此不能使用K-T方法反演气溶胶。
8、ACCerror:
autochanACC_AUTOCHAN:
Nowaterabsorptionchannelsselected
这种错误一直没模拟出来，一般是由于水汽反演、大气模型的选择和飞行时间的问题，如飞行时间使用的是北京时间等。
9、ACCerror:
avrd
REBIN:
Resultdimensionsmustbeintegerfactoroforiginaldimen
这个错位一般出现在你多次执行FLAASH工程文件时，没有重新设置输出文件而选择替代的时候出现。
好的方法就是重新启动FLAASH和加载一次工程文件。
结果错误
1.结果中某一个波段或者多个波段全部为0或者负值
主要产生的原因是输入的辐射亮度数据值偏小。
可能有以下几种情况：
（1）在传感器定标的时候选择的是表观反射率（Reflectance）而不是辐射率数据（Radiance）；
（2）没有做传感器定标，即没有将DN值转换为辐射率数据；
（3）选择了错误的波谱响应函数；
（4）用BandMath做了辐射亮度的单位换算，在FLAASH中导入辐射亮度数据时，ScaleFactor选择的不是1.0000。
2.结果中极大值、极小值非常多，也就是0~10000之外的值。
当选择RGB假彩色显示的时候，出现花花绿绿的情况。
辐射定标得到的辐射率数据单位与FLAASH要求的单位不一样。
（1）用BandMath做了辐射亮度的单位换算，在FLAASH中导入辐射亮度数据时，ScaleFactor选择的不是1.0000。
（2）没有做单位换算。
3.结果中部分像元为负值
这个属于正常现象。
FLAASH是采用MODTRAN辐射传输模型模拟成像中的大气过程，而且很多大气属性都是通过图像来估算，加上大气组成的非均一性，即使MODTRAN4模型精度很高，也不能完全表达大气辐射传输的真实状况。
当影像上有强吸收或者高反射地物时候，就会出现部分像元为负值（如深水、高密度）或者大于10000。
解决方法可以手动修改，如用周围的像元的平均值代替，可以使用ENVI下的TheDEMEditingTool工具。
4.结果图像以RGB显示比原图像视觉效果要差，如模糊。
这个需要了解下遥感软件RGB显示机制。
遥感软件为了让遥感图像显示更加“艳丽”，方便解译，默认会对图像进行拉伸显示，一般是2%的线性拉伸。
也就是我们常常会看到图像值有两个，一个是Scrn值，也就是拉伸之后的显示值，一个是Data值，也就是原始的图像DN值。
另外一个方面，目前我们的RGB加色法显示都是基于8bit显示，也就是0~255。
FLAASH大气校正之后的结果是16bit的整型，而且存在一些极小、极大值，这些对直方图整体形状有一定的影响，影响拉伸效果。
解决方法是利用ENVI下的Interactivestretching工具，选择有效值范围进行拉伸。
还有一种情况是校正图像有很多背景值，比如经过几何校正的整景TM影像。
背景及图像边缘处的像元在大气校正之后变成负值或者0值，由于这样的像元数量多，对图像的整体拉伸影响很大。
解决方法就是将这些像元掩膜掉，如在ROITool中，利用Option->
BandThresholdtoROI建立一个ROI进行图像裁剪。
5.结果图像为什么像元值大多是大于1
ENVIFLAASH考虑到数据储存和后续处理，将大气校正得到的反射率结果乘以10000变成16bit整型。
如果想让反射率结果在0~1范围，可用BandMath，表达式为b1/10000.0。
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