Landsat TM 輻射定標和大氣校正步驟

轉自http://emuch.net/html/201107/2764559.html Landsat TM 輻射定標和大氣校正步驟

一、資料準備從usgs網站或者馬里蘭大學下載TM未經處理資料，
usgs網站下載的資料是未經處理資料，在envi軟體File–Open External File–Landsat–Geotiff with meta中只需開啟***********_MTL.txt即可開啟所有波段資料（除band6）
u馬里蘭大學網站下載的資料有可能不是未經處理資料，在envi軟體File–Open External File–Landsat–Geotiff with meta中只需開啟***********.met即可開啟所有波段資料（除band6）

二、輻射定標

1. 由於ENVI 4.7中有專門進行輻射定標的模組。將原始TM的影像開啟以後，選擇
Basic Tools–Preprocessing–Calibration Utilities–Landsat Calibration

2. 進入下一步參數選擇：根據感應器類型選擇Landsat 4,5 或者7。從遙感影像的標頭檔中擷取Data Acquisition 的時間，Sun elevation。如果你是用File–Open External File–Landsat–Geotiff with meta(Fast) 的方法開啟的話，sun elevation 就已經填好了。這裡Calibration Type 注意選擇為Radiance。輸出檔案，定標就完成了。

三、大氣校正

簡單一點的大氣校正可以採用ENVI的FLAASH模組，以下就是FLAASH操作的步驟：
1. FLAASH 模組的進入方法是Spectral–FLAASH，或者是Basic Tools–Preprocessing–Calibration Utilities–FLAASH。

2. FLAASH 模組的操作介面分為三塊：最上部設定輸入輸出檔案；中間設定感應器的參數；下部設定大氣參數。

3. 首先設定輸入輸出檔案。FLAASH 模組要求輸入輻亮度映像，輸出反射率映像。之前我們進行了輻射定標，得到輻亮度映像，在這裡要把BSQ 格式的映像轉換為BIL 或者BIP 格式的映像，然後再Input Radiance Image 中選擇轉換格式後的映像。(Basic Tools–Convert Data(BSQ,BIL,BIP))。這裡注意，當輸入映像後，程式會讓你選擇Scale Factor，即原始輻亮度單位與ENVI 預設輻亮度單位之間的比例。ENVI 預設的輻亮度單位是μW/cm2 ?sr?nm，而之前我們做輻射定標時單位是W/m2
?sr?μm，二者之間轉換的比例是10，因此在中選擇Single scale factor，填寫10.000。

4. 此外，如果TM 影像的標頭檔中沒有波段的資訊，在這裡也要求你提供一個.txt 檔案以包含此資訊。那麼，準備好一個.txt 檔案，其中含有一列TM 每個波段中心波長的資訊。如果，我們開啟的是Geotiff with meta，就不用填寫波段資訊了。

5. 在Output Reflectance File 和Output Directory for FLAASH files 裡面設定輸出檔案的檔案名稱和位置。

6. 設定感應器參數。首先是Scene Center Location，即遙感映像中心的座標，以及Flight Date, Flight Time GMT，這三者都可以在TM 的標頭檔中找到，填入即可。

7. 在Sensor Type 菜單中選擇Landsat TM5。此時Sensor altitude 自動填上為705km。而Pixel Size 填為30m。

8. 根據遙感影像研究區實際情況，填寫Ground Elevation，比如呼和浩特市為1.05km。

9. 最關鍵的為大氣參數部分:
a) Atmospheric Model( 大氣模式): 共有Sub-Arctic Winter (SAW) ，Mid-Latitude Winter (MLW)，U.S. Standard (US) ，Sub-Arctic Summer(SAS), Mid-Latitude Summer (MLS) 和Tropical (T) 。根據經緯度和時間可以選定研究區的大氣模式，見ENVI Help。
b) Aerosol Model（氣溶膠模式）：有Rural, Urban, Maritime 和Tropospheric四種選擇。根據實際情況選擇即可。關於此四種模式的解釋見ENVI Help。
c) 當我們選擇TM 時，可選的參數還有Aerosol Retrieval 和Initial Visibility。這兩個參數對最後的結果又相當重要的影像，因此最好能調查到當地的Initial Visibility。此外，AERONET 在全世界各地有測定AOD（Atmospheric Optical Depth）的網站，可以查詢AOD 以後轉換為消光係數，通過消光係數估算能見度，此步驟比較繁瑣，在此不予詳述。如果採用Aerosol Retrieval 中的K-T演算法計算Visibility，且能夠計算出結果的話，則採用K-T
演算法的能見度，否
則採用Initial Visibility 所指定的能見度。
d) 關於Aerosol Retrieval。如果選擇了下拉式功能表中的K-T method，那麼需要在Multispectral Settings 中設定參數,在Assign Default Values Based on Retrieval Conditions 中選擇Over-land Retrieval Standard (660:2100nm)即可。根據不同的研究區可以設定不同的模式。其他設定可以不改變。Apply即可
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