ENVI53处理高分二号.docx
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ENVI53处理高分二号
ENVI5.3中高分二号PMS数据处理流程
以一景2017年2月15日获取的GF2-PMS1数据为例介绍在ENVI5.3下GF2数据预处理的详细操作步骤。
GF2数据预处理基本流程如下:
说明:
1.针对不同的应用,有不同的处理流程,上图中列出了常用的预处理流程,主要针对高精度的定量遥感应用,也就是对大气校正精度要求比较高应用。
比如:
植被参数定量反演等;本例中所有操作都是在ENVI5.3版本下进行的。
2.原始版ENVI5.3并不支持直接openasGF2数据.xml打开方式,通过以下扩展工具能够实现:
Correction/RadiometricCalibration工具定标。
一.多光谱影像处理
1.1辐射定标
(1)OpenAs->CRESDA->GF-1。
选择GF2_PMS1_E114.6_N26.7_20170215_L1A0002187721文件夹,打开GF2_PMS1_E114.6_N26.7_20170215_L1A0002187721-MSS1.xml和GF2_PMS1_E114.6_N26.7_20170215_L1A0002187721-PAN1.xml;
(2)在Toolbox中,依次RadiometricCorrection>ApplyGainandOffset,弹出GainandOffsetInputFile对话框,在SelectInputFile选项卡中选择待处理影像GF2_PMS1_E114.6_N26.7_20170215_L1A0002187721-MSS1.tiff,点击OK;
(3)弹出GainandOffsetValues对话框,依次填入GainValues和OffsetValues(参加GF-2卫星绝对定标系数),设置输出路径、文件名,点击OK开始执行(如下图)。
说明:
GF-2卫星绝对定标系数已共享至网盘:
使用ApplyGainandOffset工具进行辐射定标
1.2FLAASH大气校正
FLAASH大气校正需要影像的中心波长信息,ENVI暂不能自动识别GF2数据的头文件信息,因此首先需要手动添加中心波长信息,另外,全色图像没有方法进行大气校正。
(1)输入中心波长
在Toolbox中,依次RasterManagement>EditENVIHeader,弹出EditHeaderInputFile对话框,在SelectInputFile选项卡中选择上一步辐射定标后的结果;弹出HeaderInfo对话框,点击EditAttributes,选择Wavelengths,弹出EditWavelengthvalues对话框(图2),依次填入各波段对应中心波长,点击OK。
说明:
这里取波谱响应值为1的波长为各波段对应中心波长,依次为514nm、546nm、656nm、822nm。
(2)FLAASH大气校正
在Toolbox,打开RadiometricCorrection>AtmosphericCorrectionModule>FLAASHAtmosphericCorrection,弹出FLAASHAtmosphericCorrectionModelInputParameters对话框,进行参数设置。
InputRadianceImage:
在弹出的FLAASHInputFile对话框中,选择上一步定标好的数据;接着弹出RadianceScaleFactors面板,选择Usesinglescalefactorforallbands,由于上一步定标时没有对辐亮度数据做单位转换,所以在此Singlescalefactor填写:
10,单击OK;
OutputReflectanceFile:
设置输出路径及文件名;
OutputDirectoryforFLAASHFiles:
设置其他文件输出路径,建议输出到临时文件夹中;
传感器基本信息设置:
SceneCenterLocation:
中心点经纬度,由于按上述方式打开的原始影像没有坐标信息,此处无法自动识别(如有坐标信息,ENVI5.0及后期版本均支持自动读取),可根据元数据文件中的四角点数据计算大概位置;
SensorType:
传感器类型,选择UNKNOWN-MSI;
SensorAltitude(km):
传感器高度,631;
GroundElevation(km):
地面高程,1.515;
PixelSize(m):
像素大小,4;
FightDate:
成像日期,2014/09/28;
FlightTimeGMT(HH:
MM:
SS):
成像时间,03:
23:
36。
说明:
成像日期及时间可从元数据文件中查看(第24行 字段),需要减去8转换为格林尼治时间。
FLAASH基本参数设置面板
大气模型和气溶胶模型(AtmosphericModel&AerosolModel):
根据经纬度和影像区域选择(如不清楚,可单击Help查看帮助文档);
AerosolRetrieval:
气溶胶反演方法,默认选择2-Band(K-T),由于缺少短波红外,此处选择None;
InitialVisibility(km):
能见度,根据实际情况设置, 默认40km。
此处由于成像时能见度较好,设为60km(可单击Help查看具体说明);其余参数默认。
MultispectralSettings:
多光谱设置。
在弹出的MultispectralSettings面板中,单击FilterFunctionFile,弹出SelecttheMultispectralSensor'sFilterFunctionFile对话框,选择GF2波谱响应函数(如之前未打开,可点击Open打开,本例中选择PMS1.sli);其余参数默认。
注:
GF-02波谱响应函数
多光谱设置面板
AdvancedSetting:
高级设置。
设置UseTiedPeocessing:
是否使用分块计算,No。
其余参数默认。
点击Apply执行。
说明:
本例使用计算机内存为8G,这里不使用分块计算。
如果低于8G,需要使用分块计算,并将分块打开TileSize设置为100~200M;
*在使用FLAASH进行大气校正时候,如出现以下102错误:
有可能是软件对输出/输入文件读写权限受限,如这里默认输出文件夹"C:
\Users\dsbin\AppData\Local\Temp"读写权限受限,导致读取不到相应的文件,解决方法:
将OutputDirectoryforFLAASHFiles目录换一个。
1.3正射校正
大气校正之后,可以基于RPC信息对多光谱数据进行正射校正。
(1)在Toolbox中,选择GeometricCorrection>Orthorectification>RPCOrthorectificationWorkflow,打开正射校正流程化工具。
在FileSelection面板中,InputFile选择大气校正后的数据,DEMFile会默认选择全球分辨率为900米的DEM数据,我们这里保持默认(如果有更高分辨率的DEM数据,可以替换此数据),点击Next。
切换到Export选项卡,选择输出文件格式,设置输出路径及文件名,点击Finish。
多光谱正射校正
至此,我们已经完成了GF2多光谱数据的正射校正,全色数据的正射校正操作与多光谱数据的正射校正完全相同,需要提醒的地方是GF2全色数据正射校正时输出像元大小需设置为1米,以便我们下面进行图像融合。
二.全色影像处理
2.1辐射定标
与多光谱数据辐射定标方法类似,注意修改定标参数就可以。
2.2正射校正
全色数据的正射校正操作与多光谱数据的正射校正完全相同,需要提醒的地方是GF2全色数据正射校正时输出像元大小需设置为1米,以下为正射校正前后对比(选择影像重采样方法时,效果不好可以更换重做,此例子中采用的是双线性插值法):
三.图像融合
在进行图像融合之前,我们需要对正射校正后的多光谱和全色数据进行浏览,查看二者是否完全配准,如果没有完全配准,就需要对其进行配准,此工具的位置在:
GeometricCorrection>Registration>ImageRegistrationWorkflow,,由于配准效果较好,此步不做。
(1).为了提高融合速度,可将多光谱数据的储存顺序由BSQ转成BIP。
在Toolbox中,启动/RasterManagement/ConvertInterleave,选择上一步中多光谱正射校正结果。
如下设置参数,ConvertInPlace:
Yes,不生成新的文件。
(2)在Toolbox中,启动/ImageSharpening/NNDiffusePanSharpening,分别选择多光谱和全色数据;选择输出路径和文件名;单击ok执行处理。
以下为最终影像融合效果:
(完)