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）