基于FLAASH的Hyperion高光谱影像大气校正

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1、万方数据第22009卷9≯55膂年月光谱学与光．谱分析SpectroscopyandSpectralAnalysisV01．29，No．5，ppll81—1185May，2009基于FLAASH的Hyperion高光谱影像大气校正袁金国1’2，牛铮2，王锡平¨1．河北师范大学资源与环境科学学院，河北省环境演变与生态建设实验室，河北石家庄0500162．中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室，北京100101摘要遥感影像的大气校正是定量遥感研究的前提。文章对利用ENVI软件的FLAASH(fastline-of-sightatrnos；phericanalysis

2、ofspectralhypercubes)进行E口1Hyperion高光谱影像的大气校正能力进行了评价。黑河流域甘肃张掖研究区的Hyperion高光谱影像的获取时间是2007年9月10日，卫星过境前后准实时获取41个样区的野外实测数据，包括冠层波谱和生化含量以及GPS定位数据。首先利用Landsat-7ETM+影像对Hyperion高光谱影像进行了几何校正，然后将Hyperion的DN值转化为辐射亮度和表观反射率．并利用F1，AASH对Hyperion影像进行大气校正。比较了研究区四种典型地物(玉米、水体、荒漠和建筑物)的辐射亮度、表观反射率以及FLAASH大气校正后的

3、反射率，并与玉米ASD野外反射波谱利用高斯滤波函数重采样到Hyperion相应波段后进行了比较。结果表明，n．AASH大气校正很有效，两种方法获得的反射渡谱相吻合，相关系数达0．987．关键词Hyperion高光谱影像，大气校正，FLAASH；表观反射率；重采样中圈分类号：TP79文献标识码：ADOI：10．3964／j．issn．1000-0593(2009}05—1181-05引言20世纪80年代初期成像光谱(高光谱)技术的出现，使光学遥感进入了崭新的阶段。高光谱遥感能在电磁波谱的可见光和红外区域，获取许多非常窄且光谱连续的图像数据，为每个像元提供数十至数百个窄波段

4、(<10rim)的光谱信息，产生一条完整而连续的光谱曲线，，是“图谱合一”的技术[I]。随着高波谱分辨率、高信噪比的机载(AVIRIS和Hy—map等)和空载(Hyperion等)成像光谱仪的出现，使精确获取植被反射波谱和估算生化组分含量成为可能，并已形成遥感领域的研究热点。这种遥感估算广泛用于植物养分亏缺、类型识别、生态系统模拟与驱动模型等农业、灾害、全球变化方面‘∽]．大气校正是高光谱遥感数据进行地表参数定量分析的前提，主要是消除或减少大气分子和气溶胶的散射和吸收对地物反射率的影响。目前大气校正的方法主要有经验线性法和基于物理的辐射传输模型法。其中6S，ACORN，

5、ATCOR，FL—U峪H和HATCH等主要基于辐射传输方程理论[¨3；经验线性法主要是基于野外实测地物波谱。建立经验线性方程完成大气校正，包括比值法、黑暗像元法、不变目标法、直方图匹配法和经验线性校正[7]。经验线性法相对简单，易于实现，不足之处在于不能获取地物真实辐射信息；辐射传输模型计算出的反射率具有较高精度，但它受制于实时大气参数的获取，存在计算过程所需参数过多(如大气中的水汽含量，臭氧含量以及空问分布，气溶胶光学特征等)、计算量大以及应用困难等缺点，在实际应用中受到一定限制。许多研究人员对不同的大气校正方法进行了研究。如利用F1．AASH模块对AV哏IS影像和J

6、60汀ER数据进行大气校正并进行评价[8—3}利用6S模型和经验线性法对Hyperion图像进行大气校正[10’113；聂爱秀等利用大气辐射传输模型M0阴rRAN4．0结合M()DIs／TERRA大气温湿度廓线产品，计算了Hyperion大气校正参数，并用于Hyperion影像部分波段的反射率反演，与地面同步实测的典型地物反射率以及高光谱大气校正软件AC()RN的结果进行比较，结果较好[121。李庆利等在应用大气辐射传输模型对PHI高光谱数收藕日期：2008-03-06．修订日期：2008-06-08基金项目：国家重点基础研究发展规划项目(2007CB714406)，。

7、863”项目(2006AAIOZ229)．中国科学院知识创新工程重要方向项目(瞄冗)(2一Yw一313)，河北省高校重点学科建设项目，欧盟项目(EOP．AEGIS(F。P7一ENV-2007—1Grantm．212921))和遥感科学国家重点实验室科研基金项目(KQ060006)资助作者简介：衰金国．女．1972年生，河北师范大学资源与环境学院副教授e-mail：yuanjingu08@163．C01-通讯联系人e-mail：wa唱xp@mail．hebtu．edll．Cll万方数据1182光谱学与光谱分析第29卷据进行大气模拟的基础上，