ENVI.5.4.1中Sentinel-3A数据处理
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Sentinel-3A于2016年2月发射,该卫星搭载OLCI(海陆色度仪)和SLSTR(海陆表面温度辐射计),可提供全球多光谱中等分辨率海洋/陆地观测能力。海洋方面,可对海温、海色、海平面高度以及海冰厚度进行测量,测量数据可用于监测地球气候变化、海洋污染和生物生产力等;陆地方面,可用于监测森林大火、陆地植被健康及湖泊河流的水位等。现可通过https://scihub.copernicus.eu/s3/#/home(用户名:s3guest,密码:s3guest)免费下载Sentinel-3A OLCI/SLSTR 1级 和2级产品。
ENVI 5.4.1支持Sentinel-3 OLCI/SLSTR Level-1/ Level-2数据处理,包括数据打开、几何校正、辐射定标、大气校正等。
1. 数据处理
下面以OLCI大气表观反射率Level-1 EFR数据为例介绍Sentinel-3数据处理流程。
1.1处理流程
流程说明:
1)几何校正需在辐射校正前,若先辐射校正则丢失几何定位信息;
2)跟据不同应用,虚框内容为可选。
1.2数据打开
(1) S3A_OL_1_EFR产品为NetCDF格式,以.zip压缩包提供,解压后得到40个.nc文件(波段及元信息)和一个xml文件。
图:Sentinel-3A OLCI L1-EFR文件结构
注:每个波段的文件名标识为radiance(<a href="https://sentinel.esa.int/web/s ... ances ),产品级别说明为Full resolution top of atmosphere reflectance(<a href="https://sentinel.esa.int/web/s ... rmats )。这里我们以产品级别说明为准,即大气表观反射率。
(2) 在菜单栏中,选择File > Open File > Open As > Optical Sensors > European Space Agency > Sentinel-3 OLCI,弹出Open对话框,选择xfdumanifest.xml文件,点击打开。
1.3几何定位
(1) 数据的空间参考为地理查找表(GLT,ground lookup table),打开后自动读取到GLT地理坐标。如下图为打开数据后在数据管理器中可以看到相应的信息。
图:Sentinel-3A基本信息
(2) 在ToolBox中,选择 Geometric > CorrectionReproject GLT with BowtiReproject GLT with Bowtie Correction。在弹出的对话框中选择前面打开的文件,点击OK按钮。
注:Sentinel-3 OLCI/SLSTR 1和2级产品均使用该工具几何定位。
图:几何定位输入对话框
(3) 弹出Reproject GLT with Bowtie Correct参数面板如下:
图:Reproject GLT with Bowtie Correct参数设置
投影类型:区域若包含两极地区则选择Polar Stereographic WGS-84,否则默认。此处选择Geographic WGS-84。
插值方法:离散型(如分类数据)则选择Nearest Neighbor,否则默认。此处选择Distance Weighted。
设置输出文件,点击OK按钮。
(4) 得到的结果具有地理坐标,点击菜单栏File>Open World Data>Countries,加载ENVI自带全球矢量数据,查看几何定位结果。
图:几何定位结果(CIR显示)
1.4 辐射定标
(1) 在图层管理器中,右键图层选择View Metadata查看数据元信息,点击Sepctral项,可以看到ENVI已自动识别辐射定标所需参数。
图:Sentinel-3A光谱信息
(2) 在Toolbox中,选择Radiometric Correction > Radiometric Calibration,在弹出的File Selection对话框中,选择几何定位后的数据,点击OK,弹出Radiometric Calibration参数面板。
图:Radiometric Calibration参数面板
点击Apply FLAASH Settings按钮,参数会自动调整为FLAASH大气校正所要求的数据输入格式;
(3) 设置辐射定标结果输出路径和文件名,点击OK开始执行,定标结束后结果会自动加载到Data Manager中。
1.5大气校正
FLAASH大气校正可参考:
FLAASH设置详解: <a href="http://blog.sina.com.cn/s/blog ... .html
获取区域平均高程: http://blog.sina.com.cn/s/blog ... .html
常见错误及解决方法:<a href="http://blog.sina.com.cn/s/blog ... .html
以下只介绍Sentinel-3 数据FLAASH大气校正关键参数设置:
(1) 在Toolbox搜索框中,输入FLAASH,双击筛选出的FLAASH Atmospheric Correction工具。
一、 基本参数设置
图:FLAASH基本参数面板
Sensor Type未能自动识别,保持默认UNKNOWN-MSI;
Sensor Altitude (km) 为815;
Pixel Size (m)根据数据设置,此示例数据空间分辨率为300m。
二、多光谱设置
点击Multispectral Settings弹出如下参数面板
图:多光谱设置面板
设置光谱响应函数。点击Filter Function File,在弹出的对话框中点击Open按钮,定位到自己的软件安装路劲下的** \ENVI54\resource\filterfuncs,选择sentinel3.sli点击OK;
若基本参数设置中Water Rerieval为Yes,则需设置水汽吸收/反射波段,哨兵3A OLCL数据缺少相应水汽吸收和反射波段,这里设置为No;
该示例数据不支持Aerosol Retrieval,故Kaufman-Tanre Aerosol Retrieval 无需设置;
三、 高级设置
点击基本参数设置中的Advanced Settings,弹出如下高级参数面板。
图:高级参数面板
Use Adjacency Correctin设置为No,即对于低分辨率数据,不使用邻域纠正。若保持默认Yes,则出现如下错误;
Use Tiled Processing 建议设置为No(内存不小于4G)。如设置为yes,Tile size需要设置50-200m。
注:若为Yes使用分块计算,如分块Tile size太小,则可能报如下错误。
其它参数保持默认。
单击Apply执行处理。
四、 浏览结果
显示FLAASH大气校正结果。在工具栏上选择波谱曲线工具,选择几个典型的地物波谱,如下为植被的波谱曲线。
图:植被波谱曲线(左-FLAASH大气校正后,右-大气校正前)
图:近海岸海水(左-FLAASH大气校正后,右-大气校正前)
2.Sentinel-3A数据介绍
Sentinel-3A数据详情见:<a href="https://sentinel.esa.int/web/s ... nel-3
2.1Sentinel-3A OLCI 数据
2.1.1空间分辨率
FR(<a href="https://sentinel.esa.int/web/s ... BFull Resolution)模式:约300 m
RR(<a href="https://sentinel.esa.int/web/s ... duced Resolution)模式:约1.2 km
2.1.2 波段设置
2.1.3产品级别
w EFR = Earth Observation Full Resolution ERR = Earth Observation Reduced Resolution RAC = Radiometric Calibration SPC = Spectral Calibration WFR = Water Full resolution LFR = Land Full resolution WRR = Water Reduced Resolution LRR = Land Reduced Resolution
2.2Sentinel-3A SLSTR数据
2.2.1空间分辨率
* 太阳反照率波段:500 m
* 热红外波段:1 km
2.2.2基本参数
2.2.2产品级别
文章来源:http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102y6hi.html
ENVI 5.4.1支持Sentinel-3 OLCI/SLSTR Level-1/ Level-2数据处理,包括数据打开、几何校正、辐射定标、大气校正等。
1. 数据处理
下面以OLCI大气表观反射率Level-1 EFR数据为例介绍Sentinel-3数据处理流程。
1.1处理流程
流程说明:
1)几何校正需在辐射校正前,若先辐射校正则丢失几何定位信息;
2)跟据不同应用,虚框内容为可选。
1.2数据打开
(1) S3A_OL_1_EFR产品为NetCDF格式,以.zip压缩包提供,解压后得到40个.nc文件(波段及元信息)和一个xml文件。
图:Sentinel-3A OLCI L1-EFR文件结构
注:每个波段的文件名标识为radiance(<a href="https://sentinel.esa.int/web/s ... ances ),产品级别说明为Full resolution top of atmosphere reflectance(<a href="https://sentinel.esa.int/web/s ... rmats )。这里我们以产品级别说明为准,即大气表观反射率。
(2) 在菜单栏中,选择File > Open File > Open As > Optical Sensors > European Space Agency > Sentinel-3 OLCI,弹出Open对话框,选择xfdumanifest.xml文件,点击打开。
1.3几何定位
(1) 数据的空间参考为地理查找表(GLT,ground lookup table),打开后自动读取到GLT地理坐标。如下图为打开数据后在数据管理器中可以看到相应的信息。
图:Sentinel-3A基本信息
(2) 在ToolBox中,选择 Geometric > CorrectionReproject GLT with BowtiReproject GLT with Bowtie Correction。在弹出的对话框中选择前面打开的文件,点击OK按钮。
注:Sentinel-3 OLCI/SLSTR 1和2级产品均使用该工具几何定位。
图:几何定位输入对话框
(3) 弹出Reproject GLT with Bowtie Correct参数面板如下:
图:Reproject GLT with Bowtie Correct参数设置
投影类型:区域若包含两极地区则选择Polar Stereographic WGS-84,否则默认。此处选择Geographic WGS-84。
插值方法:离散型(如分类数据)则选择Nearest Neighbor,否则默认。此处选择Distance Weighted。
设置输出文件,点击OK按钮。
(4) 得到的结果具有地理坐标,点击菜单栏File>Open World Data>Countries,加载ENVI自带全球矢量数据,查看几何定位结果。
图:几何定位结果(CIR显示)
1.4 辐射定标
(1) 在图层管理器中,右键图层选择View Metadata查看数据元信息,点击Sepctral项,可以看到ENVI已自动识别辐射定标所需参数。
图:Sentinel-3A光谱信息
(2) 在Toolbox中,选择Radiometric Correction > Radiometric Calibration,在弹出的File Selection对话框中,选择几何定位后的数据,点击OK,弹出Radiometric Calibration参数面板。
图:Radiometric Calibration参数面板
点击Apply FLAASH Settings按钮,参数会自动调整为FLAASH大气校正所要求的数据输入格式;
(3) 设置辐射定标结果输出路径和文件名,点击OK开始执行,定标结束后结果会自动加载到Data Manager中。
1.5大气校正
FLAASH大气校正可参考:
FLAASH设置详解: <a href="http://blog.sina.com.cn/s/blog ... .html
获取区域平均高程: http://blog.sina.com.cn/s/blog ... .html
常见错误及解决方法:<a href="http://blog.sina.com.cn/s/blog ... .html
以下只介绍Sentinel-3 数据FLAASH大气校正关键参数设置:
(1) 在Toolbox搜索框中,输入FLAASH,双击筛选出的FLAASH Atmospheric Correction工具。
一、 基本参数设置
图:FLAASH基本参数面板
Sensor Type未能自动识别,保持默认UNKNOWN-MSI;
Sensor Altitude (km) 为815;
Pixel Size (m)根据数据设置,此示例数据空间分辨率为300m。
二、多光谱设置
点击Multispectral Settings弹出如下参数面板
图:多光谱设置面板
设置光谱响应函数。点击Filter Function File,在弹出的对话框中点击Open按钮,定位到自己的软件安装路劲下的** \ENVI54\resource\filterfuncs,选择sentinel3.sli点击OK;
若基本参数设置中Water Rerieval为Yes,则需设置水汽吸收/反射波段,哨兵3A OLCL数据缺少相应水汽吸收和反射波段,这里设置为No;
该示例数据不支持Aerosol Retrieval,故Kaufman-Tanre Aerosol Retrieval 无需设置;
三、 高级设置
点击基本参数设置中的Advanced Settings,弹出如下高级参数面板。
图:高级参数面板
Use Adjacency Correctin设置为No,即对于低分辨率数据,不使用邻域纠正。若保持默认Yes,则出现如下错误;
Use Tiled Processing 建议设置为No(内存不小于4G)。如设置为yes,Tile size需要设置50-200m。
注:若为Yes使用分块计算,如分块Tile size太小,则可能报如下错误。
其它参数保持默认。
单击Apply执行处理。
四、 浏览结果
显示FLAASH大气校正结果。在工具栏上选择波谱曲线工具,选择几个典型的地物波谱,如下为植被的波谱曲线。
图:植被波谱曲线(左-FLAASH大气校正后,右-大气校正前)
图:近海岸海水(左-FLAASH大气校正后,右-大气校正前)
2.Sentinel-3A数据介绍
Sentinel-3A数据详情见:<a href="https://sentinel.esa.int/web/s ... nel-3
2.1Sentinel-3A OLCI 数据
2.1.1空间分辨率
FR(<a href="https://sentinel.esa.int/web/s ... BFull Resolution)模式:约300 m
RR(<a href="https://sentinel.esa.int/web/s ... duced Resolution)模式:约1.2 km
2.1.2 波段设置
2.1.3产品级别
w EFR = Earth Observation Full Resolution ERR = Earth Observation Reduced Resolution RAC = Radiometric Calibration SPC = Spectral Calibration WFR = Water Full resolution LFR = Land Full resolution WRR = Water Reduced Resolution LRR = Land Reduced Resolution
2.2Sentinel-3A SLSTR数据
2.2.1空间分辨率
* 太阳反照率波段:500 m
* 热红外波段:1 km
2.2.2基本参数
2.2.2产品级别
文章来源:http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102y6hi.html
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