環(huán)境小衛(wèi)星多光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理方法

1、01Lwdul:SPOT聞NOQid-fllrd詢口rWivwftiVfert-5GetiEyr-|iEREAVHRHDaWFEEQSEfiOi.EJW15ATM(KiZARTDSAT-LDK40ATRDMCDM3NOAkjFORMOSAPZOISAT-iRifiisEyeHJ-ULBrR&da*-MillpyDighdEEuiinnU9G&b-UUL&ARn-EPSTAJft-ietieri：Format?環(huán)境小衛(wèi)星多光譜數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)處理【裁剪、配準(zhǔn)、FLAASH精確大氣校正】第一步：安裝環(huán)境小衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理補(bǔ)丁使用HJ-1數(shù)據(jù)讀取補(bǔ)丁蚪envi_hjlalb_tQoL.sa拷貝該sav文件到E

2、NVI安裝目錄的save_add目錄下*心EselisENVIS.tlassi-csave_add啟動(dòng)ENVI-File-OpenExternalFile有HJ-1A1B選項(xiàng)即為安裝成功9沁刃門即火1Fe|3icTcc5Classificrtionrarcfwi匚HeSpedyalMappenInfi&oe冃怙口priVhcIetFihOpenFemaleFls-Ope”Ew1e*nJAhpnPrniainFl.EdkENdHeaderGener-aleTmElsgaVirvirdaRb-*；ImpadfremIDLVdabk-ExportIeD0LVarinaCiDmpikULModuhID

3、LCUTUlittinfican口aadcr|iLiteCh卻*eOipMtc號(hào)mianbaScriptLvM-MSuiipSo*ipiHeslcrpMspiaj-6口EfMVlQuiwMmHE|rrENV1LqMan&ge*C1os#4JAIikPmFvnnEnExit第二步：數(shù)據(jù)讀取和定標(biāo)主菜單-File-OpenExternalFile-HJ-1A1B，打開環(huán)境小衛(wèi)星數(shù)據(jù)讀取補(bǔ)丁。在HJ-1A/1BToolsV3.3面板中，選擇CCD，點(diǎn)擊InputFile輸入基于遙感圖像的圓柏生長(zhǎng)過程研究HJ-1數(shù)據(jù)84817T文件夾中的.xml文件，點(diǎn)擊OutputPath設(shè)置數(shù)據(jù)的輸出路徑，勾選“

4、Calibration“LayerStacking兩個(gè)選項(xiàng)，單擊Apply按鈕。第三步：工程區(qū)裁剪由于整景數(shù)據(jù)范圍非常大，本專題工程區(qū)只是其中一小部分，在進(jìn)行大氣校正之前，先將相關(guān)研究區(qū)域裁剪出來。(1)打開上一步生成的文件：HJ1A-CCD2-21-72-20120915-L20000848171_Calbrated_LayerStacking(2)主菜單-File-SaveFileAs-ENVIStandard，彈出NewFileBuilder面板，(3)在NewFileBuilder面板中，單擊ImportFile，彈出的CreateNewFileInputFile面板，(4)在Crea

5、teNewFileInputFile面板中，選中SelectInputFile列表中的裁剪數(shù)據(jù)，單擊SpatialSubset按鈕，(5)在SelectSpatialSubset面板中，單擊Image，彈出SubsetbyImage對(duì)話框，（6）在SubsetbyImage對(duì)話框中，按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)圖像中的紅色矩形框確定裁剪區(qū)域，裁剪出相關(guān)的區(qū)域，單擊OK，（7）在SelectSpatialSubset面板中，可以看到裁剪區(qū)域信息，單擊OK，（8）在CreateNewFileInputFile對(duì)話框中，單擊OK，（9）在NewFileBuilder，單擊Choose設(shè)置輸出文件名“裁剪”及路徑

6、，單擊0K。完成相關(guān)區(qū)域的裁剪。IE：|CaxcfllNev-AteBuildergCr-eateMewFfempytFilmEHVIFiliiEorFiR.BLrcmtSTj-trfliJMisFilts?DutpuLKtiulttoJbpaceInporLJaliirdaT1ima:.|D.l.b訂StfipluiDId15T2：LtfS15T2LTullSue:06.573.&3qbyteiSubtilSdKffil.573.631LylesS-dbsattyImggc：Ditplsy俎|StfiplL5G3CancelSelectSpatialEubt珀h:HJ-CCie-21-72-

7、201MG-LSOMla4!Ih苗：LSTFlI13701tFloabLneFoint】LinaiIt.13?0LHL3T0LSubs*!：Ua咤QSubsetbyImage11町|Fi|aiMHEYF|ScicCLlSprctrilEui=tq/iiTdSuuoyTyp*.UnlnioxitBjf-LOrderHd3L(Znll)FrcijeEtioDiOl,Irxne4THorthfind.3DUtu-Dk-DinVE-B4Vmlmflbi0.ITSto083VppK!：Ltfl.CriL4t：L,DaacrLp-Laau*)U1A.CCQ2Dktx,Grtup=LEVH2,SEKhtDi

8、tft=ZD1MW-|.503：3B：42.DT,=4tflllLt4ll=HJi.spuwcoTd=CCD2,FmElamtMu=朝.53Q.durLhtmu.lhILnlLrai=313TLO.DB-JIII|第四步：大氣校正環(huán)境小衛(wèi)星提供了波譜響應(yīng)函數(shù)，以文本形式提供，第一列表示波長(zhǎng)（nm）,后面四列分別表示4個(gè)波段對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的波譜響應(yīng)值。需要制作波譜曲線來描述波譜響應(yīng)函數(shù)，用于大氣矯正。1)制作波譜曲線(1)主菜單WindowTStartNewPlotWindow,打開ENVITPIotWindow面板，在波譜繪制窗口中，選擇FileTInputDataTASCII，導(dǎo)入”HJ1A-CC

9、D2-光譜響應(yīng)函數(shù).txt”文本文件如圖所示自動(dòng)將第一列作為X軸后面4列作為Y軸波長(zhǎng)單位選擇nanometers，單擊OK。InputASCHFile立T*Zi.y-J.-.Flic：C:V:erackinDesktA*l：aLon皿5.Eovs：4114COO.OOE+DO0.OOEI-OOE401O.OOE+DO0.OOEtOO4C2O.OOE+DO0.OOEI-OOE4D3O.OOE+DO0.ODEi-OO404O.OOE+DO0.OOE4-OCIE如一pZl卜IAjcisColunriLSelectYXjiisCoLwim.5VaveleriEthUriit生lanomeTScileF

10、actor1-UULUDUCKCaiLLftl(2)如圖，在繪制窗口生成了4條曲線，選擇EditTDataParameters，編輯每條線的名稱為b1，b2，b3，b4，便于區(qū)分。T一口啟0,4Q.2FileEditOptionsPlot_FunctionHdp40)5006007DOSOO90010c|EMVIPlotWindow(3)選擇FileTSavePlotAsTSpectralLibrary，在OutputPlottoSpectralLibrary面板中，單擊SelectAllItems，單擊OK。(4)在OutputPlottoSpectralLibrary面板中，有輸出曲線相關(guān)

11、參數(shù)設(shè)置，按默認(rèn)，選擇輸出路徑和文件名，單擊OK,將波譜曲線保存為波譜庫(kù)文件：環(huán)境1A星CCD2光譜響應(yīng).sli。2)FLAASH大氣矯正(1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備FLAASH對(duì)圖像文件有以下幾個(gè)要求：數(shù)據(jù)是經(jīng)過定標(biāo)后的輻射亮度(輻射率)數(shù)據(jù)，單位是：(pW)/(cm2*nm*sr)數(shù)據(jù)帶有中心波長(zhǎng)(wavelenth)值，如果是高光譜還必須有波段寬度(FWHM),這兩個(gè)參數(shù)都可以通過編輯頭文件信息輸入(EditHeader)。數(shù)據(jù)類型：支持四種數(shù)據(jù)類型：浮點(diǎn)型(floating)、長(zhǎng)整型(longinteger)、整型(integer)和無符號(hào)整型(unsignedint)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型：ENVI標(biāo)準(zhǔn)柵

12、格格式文件，且是BIP或者BIL。波譜范圍：4002500nm。本次用的環(huán)境小衛(wèi)星經(jīng)過以上處理，已經(jīng)定標(biāo)為W*mA(-2)*srA(-1)*umA(-1)單位、浮點(diǎn)型的輻射率數(shù)據(jù)，有中心波長(zhǎng)信息，下面將BSQ格式轉(zhuǎn)成BIL格式。選擇主菜單BasicToolsTConvertData(BSQ,BIL,BIP)，選擇已經(jīng)經(jīng)過定標(biāo)和配準(zhǔn)的數(shù)據(jù)裁剪img，在ConvertFileParameters中，OutputInterleave選擇BIL，選擇ConvertInPlace:yes，單擊OK。Q?ConvertFilePameters1召）InpmtInterlave:ESQOutputTrite

13、rleive：9EILBIFConvertInPlace5eEOKQueueCaneel(2)設(shè)置參數(shù)進(jìn)行FLAASH大氣校正主菜單SpectralFLAASH,打開FLAASH大氣校正模塊；點(diǎn)擊InputRadianceImage，選擇BIL格式的環(huán)境小衛(wèi)星數(shù)據(jù)裁剪.img，在RadianceScaleFactors面板中選擇Usesinglescalefactorforallbands，由于定標(biāo)的輻射量數(shù)據(jù)與FLAASH的輻射亮度的單位相差10倍，所以在此Singlescalefactor選擇默認(rèn)：10【通過定標(biāo)的輻射量數(shù)據(jù)與FLAASH的輻射亮度的單位換算，可知二者相差10倍，故Sing

14、lescalefactor選擇10】，單擊OK；初RadianceScaleFactorsEm：d.：=Lirayofseale：=lctors(1perb：=lTli1)hrorTiASCIItilt：UsesingzlwcQ.已f：autwtr=allSingle已factorILLIJIJIJIJIJIJOKCancel設(shè)置輸出文件及路徑設(shè)置傳感器基本信息設(shè)置：成像中心點(diǎn)經(jīng)緯度、傳感器高度、成像區(qū)域平均高度、成像時(shí)間設(shè)置，這些都可以從數(shù)據(jù)頭文件中讀取HJ1A-CCD2-21-72-20120915-L20000848171.XML?！緜鞲衅鞲叨?SensorAltitude):650km

15、像元大小(PixelSize)：30m地面高程(Groundelevation):0.05km】【備注：FlightDate參照影像文件夾相應(yīng)XML文件】大氣模型(AtmosphericModel)，選擇MLS,氣溶膠模型(AerosolModel)，選擇Rural，氣溶膠反演方法(AerosolRetrieval)，選擇None，能見度(InitialVisibility)設(shè)置為40km。【備注：大氣模型根據(jù)經(jīng)緯度和日期來定】表1六種標(biāo)準(zhǔn)的大氣模型Latitude()Jan.MarchMayJulySept.Nov.80SAWSAWSAWMLWMLWSAW70SAWSAWMLWMLWMLWS

16、AW60MLWMLWMLWSASSASMLW50MLWMLWSASSASSASSAS40SASSASSASMLSMLSSAS30MLSMLSMLSTTMLS20TTTTTT單擊MultispectralSetting按鈕，在FilterFunctionFile導(dǎo)入之前做好的光譜響應(yīng)曲線環(huán)境1A星CCD2光譜響應(yīng).sli”，單擊OK;budo工MuWspcctr-BllSetting*SsltrtItiJjIJiltHJLA-CT：n2-21-7Z-20LEr&L5-L3KlSL71_Ct.F:lJjifCTPltwi：F!li-CU*iBr，1i7aT-ixLxDilitcj-，1iH-T-i

17、KEIUss:WLHint畫】冒.hi*Tdu1i1F：ircixLan19,23Etyltx,Fil*TypoItfVISfeistfiilLitf-u-y雖nm*ToJcniRTbIfLEDfd&t.XdSLHi3tnJon*恤Ytlaoj比.-4DOwLQDOT-uuspectralProfile打開光譜曲線窗口，顯示兩幅圖像同一位置的光譜曲線圖，如下圖。0rns_3$2(RSandJ.GsBand3.B：Band2j；戟更FileOverlayEnhanceTo05WindowFieEditOptions.Plat_FunctionHelpFileEditOptiorsPlctFurr

18、tiorHelp52ScrollJO.C3占?匕亡1口1F廣?F”亡Spe匚七口丨P口fil亡4D0D350Q1002DOO070.8Il6.Wcr/elengthfilsOvifldayEnhanceTookVi/indD7/3000P-25001I嘔iywY-ii1.口回辱趕fR.FUlASI-.Eand4慈G:FaH(Ednd3.第五步：圖像配準(zhǔn)下面以谷歌衛(wèi)星地圖作為基準(zhǔn)影像對(duì)環(huán)境小衛(wèi)星圖像進(jìn)行圖像配準(zhǔn)。1、谷歌衛(wèi)星地圖的下載（1）安裝文件夾中全能地圖下載器（2）2、ENVI配準(zhǔn)的步驟（1）分別打開和顯示基準(zhǔn)影像。（2）主菜單-Map-Registration-SelectGCPs:lmagetoImage，打開幾何校正模塊。（3）選擇顯示2006年土地利用分類圖文件的Display為基準(zhǔn)影像（BaseImage）顯示環(huán)境星文件的Display為待校正影像（WarpImage），點(diǎn)擊OK進(jìn)入采集地面控制點(diǎn)。(4)打開Tools-Link-Geograficlink,將兩個(gè)窗口都選擇為on，單擊確定，找到定位的大