ENVI下高分一号WFV数据FLAASH大气校正

前面几篇博文着重介绍了ENVI5.3 SP1下GF1-WFV数据自动采集控制点的RPC正射校正。对于GF1-WFV数据来说，除了几何校正之外，另一个常见的预处理工作就是大气校正。
本博文主要介绍ENVI下GF1-WFV数据FLAASH大气校正的实现和详细操作步骤。对于高分一号WFV数据来，推荐如下预处理流程：


图1 高分一号WFV数据预处理流程图

流程前两步实现参考博文：ENVI5.3SP1下GF1-WFV数据全自动正射校正，下述操作即是在上述博文的基础上进行的。
注：
a.下述操作均在ENVI5.3 SP1下完成，ENVI5.1/2/3等下同样可以实现。
b.GF1-WFV数据光谱响应函数和绝对辐射定标参数均可从中国资源卫星应用中心网站获取。
 
为方便大家使用，提供已经做好的ENVI支持的文件格式：
光谱响应函数（下载地址：http://pan.baidu.com/s/1i4iQUsX）
绝对辐射定标参数_2013-2015（下载地址：http://pan.baidu.com/s/1mgTLiWw）

一、修改Gain/Offset

• 在Toolbox中，选择Raster Management > Edit ENVI Header，弹出File Selection对话框，选择经自动采集控制点的RPC正射校正后的结果，点击OK。
• 在Set Raster Metadata面板中，找到Data Gain Values选项，点击下方的
  
  按钮，选择对应传感器的参数文件，点击打开。同样的方法，修改Data Offset Values值。勾选Display result，重新加载影像。

图2 修改Gain/Offset值

• 在刚才加载的图层上，右键选择View Metadata，切换到Spectral选项卡下，确认是否修改正确。

图3 View Metadata面板

二、辐射定标

• 在Toolbox中，选择Radiometric Correction > Radiometric Calibration，弹出File Selection面板，选择上一步修改后的结果，点击OK。
• 在Radiometric Calibration面板中，点击Apply FLAASH Settings，设置输出路径和文件夹，点击OK（进度条在右下角），Display result可不勾选。

图4 Radiometric Calibration面板

三、FLAASH大气校正

• 在Toolbox顶部搜索框中输入flaash，选择FLAASH Atmospheric Correction工具，双击打开。
• 在FLAASH Atmospheric Correction Model Input Parameters面板中，需要设置的参数项及具体设置如下：

      1)Input Radiance Image：选择上一步辐射定标后的结果；Radiance Scale Factors选择Use single scale factor for all bands，由于辐射定标时已经做了单位转换，这里保持默认1即可，点击OK；



图5 FLAASH大气校正单位转换设置面板

• Output Reflectance File：设置大气校正结果输出路径和文件名；
• Output Directory for FLAASH Files：大气校正过程中生成其他文件的输出路径，默认在C盘临时目录下，建议选择其他磁盘（C盘没有权限或空间不足时会出现102错误，见图6）；

图6 FLAASH大气校正错误提示面板

• Sensor Type：选择UNKNOWN-MSI，如果选择GF1则会出现类似下图所示错误提示：

图7 FLAASH大气校正错误提示面板

• Sensor Altitude(km)：传感器高度，645km；
• Ground Elevation(km)：影像对应区域平均高程，0.043km；
• Pixel Size(m)：16m；
• Flight Date：影像获取时间，可通过查看原始影像元数据View metadata获取；
• Atmospheric Model：大气模型，参考帮助文档选择，这里选择Sub-Arctic Summer；
• Aerosol Model：气溶胶模型，根据实际情况选择，这里选择Rural；
• Aerosol Retrieval：气溶胶反演算法，选择None；
• 本面板其他参数默认，具体参数设置如下图所示：

图8 FLAASH大气校正基本参数设置面板

• 在多光谱参数设置Multispectral Settings面板中，Fileter Function File选择对应的波谱响应函数，其他参数保持默认，点击OK。例如：本操作中使用的是GF1-WFV3的数据，这里我们选择WFV3的波谱响应函数，如下图所示。如果波谱响应函数之前没有打开，可点击Fileter Function File，在弹出的Select the Multispectral Sensor's Filter Function File对话框中，点击Open选择Spectral Library，选择对应的波谱响应函数文件，点击打开；回到上述面板，选择刚才打开的波谱响应函数，点击OK。

图9 多光谱参数设置面板

• 在高级参数设置FLAASH Advanced Settings面板中，如出现图10所示错误，可修改Tile Size分块的大小，比如：本次操作中所使用的机器内存为8G，Tile Size设置为1024M时会出现下图所示错误，设置为400或100M时则不会报错（非绝对，具体跟自己当下的内存使用情况相关）。

图10 FLAASH大气校正错误提示面板


图11 FLAASH高级参数设置面板

• 如需临时中断操作，可在基本参数设置面板中，点击右下角Save按钮，将已经设置好的参数信息保存出去，下次使用时可以直接使用Restore导入，避免重复工作。

四、结果查看 大气校正结果是否正确可通过查看典型地物波谱曲线进行，一般查看植被波谱曲线，如下图所示：


图12 大气校正前后植被光谱曲线对比\
 

文章来源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102wxrd.html