实习报告卫星数据的预处理流程

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1、实习报告二卫星数据的预处理流程实习人姓名韦昭华专业班级及编号水文一班40任课教师姓名陈华实习指导教师姓名陈华王佳伶实习地点工学部八教机房实习日期时间2016-10-28实习目的通过实习，使学生了解卫星图片数据预处理的一般过程，掌握在ENVI新界面中的操作方法，具体要求掌握的知识点有：一、图像源文件信息查看；二、辐射校正：将卫星传感器捕获的瞬间视场角观测值转化为传感器上空观测的反射辐射值（ENVI里面的DataSpecial-utilities功能三、大气校正：将计算的点的辐射值进行大气校正，消除大气层吸收、散射的影响，获取地面对照地物的反射率（ENVI里面的FLAASH

2、功能）四、影像裁剪：将卫星数据与地图有机配合起来，将卫星数据按照地图所要求的地理空间裁剪出来，让计算机只分析我们感兴趣的地点（ENVI里面的Masking功能）基本原理数据预处理的一般过程包括几何校正、图像镶嵌与裁剪、辐射定标与大气校正等环节。DigitalNumbersRadianceTOAReflectanceGeometriccorrectionStep1Step2SurfaceReflectanceStep3Step4Analysis图1数据预处理一般流程通常我们直接从数据提供商获取未定标的DN图像，然后定标为辐射亮度图像，对辐射率亮度图像进行大气校正得到地表反

3、射率图像。一、辐射定标与大气校正1、辐射定标Radiometriccalibration：将记录的原始DN值转换为大气外层表面反射率（或称为辐射亮度值）。目的：消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值方法：实验室定标、机上/星上定标、场地定标不同的传感器，其辐射定标公式不同。L=gain*DN+Bias在ENVI中，定标模块：BasicTools>Preprocessing>CalibrationUtilities>模块2、大气校正Atmosphericcorrection：将辐射亮度或者表面反射率转换为地表实际反射率目的：消除大气散射、吸收、反射引起的误差。

4、分类：统计型和物理型目前遥感图像的大气校正方法按照校正后的结果可以分为2种：1)绝对大气校正方法：将遥感图像的DN(DigitalNumber)值转换为地表反射率、地表辐射率、地表温度等的方法。包括：基于辐射传输模型、基于简化辐射传输模型的黑暗像元法、基于统计学模型的反射率反演2)相对大气校正方法：校正后得到的图像，相同的DN值表示相同的地物反射率，其结果不考虑地物的实际反射率。包括：基于统计的不变目标法、直方图匹配法等。方法的选择问题，一般而言：1)如果是精细定量研究，那么选择基于辐射传输模型的大气校正方法。2)如果是做动态监测，那么可选择相对大气校正或者较简单的方法

5、。3)如果参数缺少，没办法了只能选择较简单的方法了。在ENVI中，Basictools>preprocessing>calibrationutilities>FLAASH二、数字图像镶嵌与裁剪1、镶嵌当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时，通常需要将两幅或多幅图像拼接起来形成一幅或一系列覆盖全区的较大的图像。在进行图像的镶嵌时，需要确定一幅参考影像，参考图像将作为输出镶嵌图像的基准，决定镶嵌图像的对比度匹配、以及输出图像的像元大小和数据类型等。镶嵌得两幅或多幅图像选择相同或相近的成像时间，使得图像的色调保持一致。但接边色调相差太大时，可以利用直方图均衡、色彩平滑等使得接

6、边尽量一致，但用于变化信息提取时，相邻影像的色调不允许平滑，避免信息变异。2、裁剪图像裁剪的目的是将研究之外的区域去除，常用的是按照行政区划边界或自然区划边界进行图像的分幅裁剪。它的过程可分为两步：矢量栅格化和掩膜计算（Mask）。矢量栅格化是将面状矢量数据转化成二值栅格图像文件，文件像元大小与被裁剪图像一致；把二值图像中的裁剪区域的值设为1，区域外取0值，与被裁剪图像做交集运算，计算所得图像就是图像裁剪结果。数据准备1、数据：p123r039_7x2、研究区矢量边界（studyarea.shp）操作方法及过程步骤与要求：一、图像元文件信息查看1)实习一中学习了手动加载

7、各波段文件，此次实习学习从元文件处自动加载各波段：选择File>openas>Landsat>GeoTIFFwithmetadata，弹出输入元文件对话框，选择后缀为.met的文件打开，在波段可用列表(AvailableBandList)中将自动对ETM的可见光波段(1、2、3、4、5、7)、热红外（61、62）以及全色(PAN8)波段进行加载，避免了手动添加各波段进行layerstacking过程中对元文件信息的丢失。Datamanage位于面板第二个图标2）、显示彩色图片可以根据B、G、R三种颜色合成彩色图（也可以任选其它三个波段合成