作业标准1：辐射定标及波段运算

一 总述

1 遥感图像处理的目的

遥感的目的是为了获得地物的几何属性和物理属性.但是由于受到大气,目标,传感器等诸多因素的影响,原始的遥感影像中除了有目标地物的信息以外还包含有大气,传感器的运行状态等信息,如果我们只是利用原始的遥感影像,将不能提取出所感兴趣的有效信息, 所以为了实现遥感的最终目的,提取所需的信息,我们必须对遥感影像进行处理.

2 ENVI简介

目前已经开发了一些进行遥感图像处理的软件,例如ENVI,PCI,ERDAS等.现在就简单介绍一下ENVI.

ENVI是由美国RSI公司开发的一套功能齐全的遥感图像处理系统，是处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。其完全是由IDL开发，方便灵活，可扩展性强,并可用IDL进行二次开发。现在最高版是4.7版本的.

我们来大概熟悉一下

ENVI的主菜单:

可以看出ENVI的主菜单中主要有以下一些工具 : 基本工具,分类,空间变换,滤波,波谱工具,制图工具,矢量工具,地形分析,雷达工具

来看一下主菜单中的FILE菜单, 通过选择Open Image File可以打开 ENVI 图像文件或其它已知格式的二进制图像文件。 ENVI 自动地识别和读取下列类型的文件：TIFF、GeoTIFF、GIF、JPEG、BMP、SRF、HDF、PDS、MAS-50、NLAPS、RADARSAT 和 AVHRR 。数据仍保留它原有格式，必要的信息从数据头文件中读取。 ENVI也 直接读取其它几种文件类型（参见“Open External File”）。 注意:

若你得到 “File does not appear to be a valid Radarsat file” 这样一个错误消息，使用File > Open External File 来选择正确的数据类型。

当 ENVI 第一次打开一个文件，它需要关于文件特征的特定信息。通常，这些信息

存储在与图像文件同名的一个独立的文本头文件，但是文件扩展名为.hdr 。若文件打开时没有找到 ENVI头文件，你必须在 Header Information 对话框中输入一些基本的参数. 另外一些数据格式没有 .hdr 文件也能自动打开。这些格式包括：TIFF、 GeoTIFF、

GIF、 JPEG、 BMP、 SRF、 HDF、 PDS、 MAS-50、 NLAPS、RADARSAT 和 AVHRR 。 (ENVI 头文件中含有丰富的信息,例如: ENVI

description = {

Create New File Result [Tue Oct 19 15:47:45 2004]} samples = 2000

lines = 2000 (图像的大小) bands = 7 header offset = 0 file type = ENVI Standard

data type = 4

interleave = bsq (存储方式) sensor type = Unknown byte order = 0 x start = 3252 y start = 4828 (坐标投影情况)

map info = {Transverse Mercator, 1.0000, 1.0000, 428019.2564, 4457909.5476, 3.0000000000e+001, 3.0000000000e+001, , units=Meters}

projection info = {3, 0.0, 0.0, 0.000000, 67036062.030306, 500000.0, 0.0, 1.000000, Transverse Mercator, units=Meters}

wavelength units = nm (图像波段的情况)

wavelength = {

482.000000, 564.000000, 659.000000, 837.000000, 1649.000000,

10000.000000, 2219.000000}

关于ENVI的一些基本知识,我们就介绍到这里,如果想了解更多的,请参考用户手册和ENVI中的HELP.

下面是关于ENVI的一些具体应用.

二 图像的预处理

拿到一幅原始图像,我们先要进行辐射定标,目的是把图像上的DN值转为辐亮度或者是反射率.另外通过大气纠正,我们可以消除一些大气的干扰.

1 可以采用简单的波段运算

例如: 我们把2004年四月份的TM图像第3波段的DN值转化为表观反射率。运用公式： radiance=（（lmax-lmin）/（qcalmax-qcmin））*（qcal-qcamin）+lmin qcal-----DN

high gain ：b3-------lmax=264，lmin=-1.17；

ρ=π*L*d2/（ESUN*cos（θ））

L----radiance θ=42.43。 d=0.9909 π=3.1415 ESUN： b3：1554

我们在ENVI中运用band math进行相关的处理: 对于波段三: L3=1.039880*b3-1.17

ρ3=π*L3*d2/（ESUN*cos

（

θ

））

=3.1415*

(1.039880*b3-1.17)*

0.9909^2/(1554*(cos42.43))= 3.1415* (1.039880*b3-1.17)* 0.9909^2/(1554*0.7381) 运算之前

实施运算

Basic tools > band math

输入运算式:

运算之后:

对于其它波段只要知道相关的参数,可以用同样的方法作简单的定标. 其中关于ETM图像的一些参数如下:

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