envi中基于统计学模型的大气校正方法详解

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1、ENVI中基于统计学模型的大气校正方法详解 (2011-03-0717:41:03)基于统计学模型的反射率反演的方法主要有平场域法（FlatField，FF）、对数残差法（LogResiduals）、内部平均法（InternalAverageRelativeReflectance，IARR）、经验线性法(EmpiricalLine)。集中在BasicTools->Preprocessing->CalibrationUtilities菜单下。1.       平场域定标(FlatFieldCalibration)FlatField定标工具通过选择图像中一块具有高反射

2、率、光谱变化平坦的区域，利用这个区域的平均光谱值来模拟飞行时的大气条件下的太阳光谱。将每个像元的DN值除以选择区域的平均光谱值得到相对反射率，以此来消除大气的影响。在使用这个工具前，需要利用ENVI提供的感兴趣区绘制工具（ROITool）在被定标图像上选择感兴趣区作为平场域（FlatField），感兴趣区可选择沙漠、大块水泥地、沙地等区域。操作过程如下：（1）           在主菜单中，选择BasicTools->Preprocessing->CalibrationUtilities->FlatField。在打开的CalibrationInputFile对话

3、框中，选择输入文件，单击“OK”。（2）           在打开的FlatFieldCalibrationParameters面板中（图13.4），在标有“SelectROIfor  Calibration”一栏中，选择感兴趣区（只能选择一个），作为平场域定标的平均波谱区。（3）           选择输出路径及文件名，单击“OK”执行定标处理。图13.4FlatFieldCalibrationParameters面板2.       对数残差（Log  Residuals）对数残差定标工具将数据除以波段几何均值，后再除以像元几何均值，可以消除光照、大气传输

4、、仪器系统误差、地形影响和星体反照率对数据辐射的影响。定标结果的值在1附近。操作过程如下：（1）           在主菜单中，选择BasicTools->Preprocessing->CalibrationUtilities->LogResiduals，在LogResiduals CalibrationInputFile对话框中，选择输入文件，单击“OK”。（2）           在打开的LogResiduals CalibrationParameters面板中，选择输出路径及文件名，单击OK执行定标处理。3.       内部平均（IAR）反射率定标IA

5、R(InternalAverageRelative)Reflectance定标工具假定整幅图像的平均光谱基本代表了大气影响下的太阳光谱信息。把图像DN值与整幅图像的平均辐射光谱值相除，得到的结果为相对反射率。该工具特别适用于没有植被的干旱区域。操作过程如下：（1）           在主菜单中，选择BasicTools->Preprocessing->CalibrationUtilities->IARReflectance。在打开的CalibrationInputFile对话框中，选择输入文件，单击“OK”。（2）           在打开的IARRCalib

6、rationParameters面板中，选择输出到“File”或“Memory”。点击“OK”执行定标处理。4.       经验线性定标(EmpiricalLineCalibration)EmpiricalLine 定标方法是假设图像DN值与反射率之间存在线性关系：反射率= 增益 *DN值+ 偏移利用两个已知点的地面反射光谱值，再计算图像上对应像元点的平均DN值，然后利用线性回归求出增益和偏移值，建立DN值与反射率之间的相互关系式，进行反射率的定标。消除了太阳辐亮度和大气程辐射。    ENVI的EmpiricalLine定标工具要求至少需要一个已知区域的地面反

7、射光谱值（FieldSpectra）作为参照波谱，以及图像上对应像元点的波谱曲线（DataSpectra）。它们可以来自波谱剖面或波谱曲线、波谱库、感兴趣区、统计文件和ASCII文件。输入的波谱将自动被重采样，以与选择的数据波长相匹配。也可以用已经存在的系数对数据集进行定标。1)      计算系数并定标（ComputeFactorsandCalibrate）EmpiricalLine 定标工具时，一般可以在图像上选择一个暗区和一个亮区作为已知区域（假定这些区域中的参照波谱是可以获得的）。使用越多的已知波谱也可以提高定标精度，至少需要一组已知区域的波谱。操作过程如

8、下：（1）