ENVI下Landsat8辐射定标与大气校正

虽然我不专业但这是我一直想写的东西从这里起个头，记录一下ENVI遥感图像处理等基础（遥感专业的东西不要问我）。上周末开始一直在加班就焦人的很。让我安心借调吧。

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ENVI下Landsat8辐射定标与大气校正不专业的Landsat8辐射定标与大气校正https://mp./s/rQd3Wm7MoHairamNrPPdRA

一、Landsat8简介

首先了解一下Landsat-8的各个波段情况，Landsat-8卫星上携带两个传感器，分别是OLI陆地成像仪和TIRS热红外传感器。卫星一共有11个波段。

而不同的波段组合也有不同的作用，Landsat8常见的波段组合有以下这些。

（资料介绍来自USGS官网和ENVI技术殿堂博客）

二、数据获取与简介：

数据来源为地理空间数据云Landsat8 OLI_TIRS影像数据。剑阁县矢量边界。考虑到之后想统一拿一套数据进行操作，经过一段时间的上班摸鱼，最后选择了我在四川经历的故事比较多的一个地方—剑门关！位于四川省广元市剑阁县。也是因为只用下载一景便覆盖了这个县，不用费事再去拼接影像。

接着看一下下载下来的数据，Landsat8命名是有规则的，像这样：

1、文件命名：例如我下载下来的压缩包名称是LC8129038223LGN00

LC8：landsat-8卫星

129：WRS path

038：WRS row

：影像获取年份

223：影像获取日期，从1月1为1算起，即223即8月11日

LGN：接站代码

00：产品级别

2、数据命名：打开里面的数据会有这样格式的

LC08_L1TP_129038_0811_0820_01_T1_ANG(投影信息)或MTL(影像元数据)或BQA(影像质量信息)或B1-B11(波段)，ENVI中打开数据就是打开MTL文件。

LC08：Landsat-8卫星

L1TP（Level 1 Precision Terrain (Corrected)）：表示L1级数据，TP表示该数据已经进行地形校正和几何校正。

129038：获取的数据地区编号在WRS-2参考系统中的条带号为129，行编号为38。

第一个时间0811即数据获取时间，第二个时间0820即数据处理时间。

既然说起WRS和条带号，就需要了解一下是什么。目前WRS有两个系统，分别为WRS-1(1983年之前)和WRS-2(1983年之后)。Landsat1-3使用WRS-1，Landsat4、5、7、8使用WRS-2。了解WRS的目的主要是为了能够更方便的定位影像。例如：我们想下载某一地区的Landsat影像数据，可以根据该区域所在的Path/Row来定位影像区域。对着图找一下，129038是不是所下载的区域。另外USGS官网提供行带号矢量文件的下载，可以加载至Arcgis进行查看。

我国范围内WRS-2 Path/Row与行政区划、经纬度对照图

三、辐射定标

辐射定标是将DN值转换为辐射亮度值、反射率值和温度等物理量，而DN值本身就是一些无量纲的数字，没有什么物理意义，就是数字而已，遥感图像通常是用DN值记录信息的，当进行遥感定量化分析时候就需要进行转换。

打开【Radiometric Correction】中的ENVI中辐射定标工具【Radiometric Calibration】，选择MultiSpectral多光谱数据。定标类型选择辐射亮度值（Radiance），输出格式为BIL，因为后续FLAASH大气校正的输入数据类型为BIL。输出数据类型为Float，系数为0.1。或者直接点击Apply FLAASH Settings按钮设置以上参数。点击ok，等待一会，右图为辐射定标后的影像。

四、影像裁剪

这一步就是把整景影像按照研究区域裁剪出来，如果不想多做一步裁剪的话，在上一步中有个Mask掩膜，这里不做，仅做一下裁剪。

首先，将剑阁县边界的shp格式转为evf格式的，打开ENVI Classic（经典版本那个）。点击【File】—【Open Vector File】打开有我们shp边界数据的文件夹，选择shp格式的那个文件，因为影像是UTM投影，矢量数据需要保持一致。

点击ok，进行下一步，选中这个文件，【Load Selected】，就可以看到左边这个边界是不是就出来了。然后关掉这些界面即可。

打开本来用的ENVI5.3，【File】—【open】找到保存边界的文件夹，点击加载即可，看，这样就进来了。至于为什么要转换为evf格式。

使用【Subsat Data from ROIs】工具，选择辐射定标后的影像，点ok。

下一步，Mask pixels outside of ROI选择YES，不然裁剪的时候是按照边界的外接矩形裁剪的。点击ok。裁剪后的影像如右图。

五、大气校正

大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响，获得地物反射率、辐射率、地表温度等真实物理模型参数，用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧等对地物反射的影响，消除大气分子和气溶胶散射的影响。

Radiometric Correction—Atmospheric Correction Module—FLAASH Atmospheric Correction。这个界面有几个需要设置的地方：

1、文件输入与输出项目

【Input Radiance Image】 文件输入就是上面辐射定标裁剪后的影像。

【Output Reflectance File 】输出信息项目文件路径最好保持一致。

选择输入文件后会弹出个对话框，选第二个。

（2）传感器与图像信息

Lat和Lon都是自动获取的不用管。

传感器类型（Sensor Type）：多光谱数据（MultiSpectral）—Landsat8 OLI。

图像区域平均海拔（Ground Elevation）:0.68km，ENVI里自带90m的高程数据，如下图，找到软件所在的路径，可以通过统计工具统计高程，可以看到平均高程是684.7米，或者可以直接百度百科查一下也行。

成像时间（Flight Date），右键图层，View Metadata可查，-8-11-3：33：06，也可以从MTL文件中找到。

（3）大气模型（Atmospheric Model）:Tropical，依据图像纬度和8月成像时间。

（4）气溶胶模型（Aerosol Model）:Rural郊区

（5）气溶胶反演（Aerosol Retrieval）: 2-Band（K-T）图里选错了。这个反演方法的话我查了下是必须要有短波红外才能反演，哨兵和Landsat都有。

（6）多光谱设置（Multispectral Settings）:右边那个设置，Defaults下拉框选第一个。点击ok。

其它都保持默认即可，点击Apply，稍微一等，时间稍微会长一点点，最后得到大气校正后的影像（假彩色显示）。

做的时候出现了报错，总是提示内存资源不足，百度的方法都试了没啥用，直接重新装了遍软件就好了....CSDN有一篇博客总结了大气校正常见的报错，如碰上可去搜一下看看。

END

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