遥感数字图像处理_地表反射率、温度的反演以及植被指数的计算

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1、2011年遥感数字图像处理07次实习报告实习序号及题实习7.地表反射率、温度的反演以及植被指数的计算目实习人姓名专业班级及编号09地基01号任课教师姓名实习指导教师姓名榆中校区实验楼实习地点实习日期时间2011年12月6日A209实习目的1、了解landsat7ETM+元数据的结构，学会和掌握其元数据在ENVI中的导入和显示方法。2、学会对landsat7ETM+不同波段进行辐射定标。3、初步学会和掌握ENVI中BandMath的使用方法和FLAASH大气辐射校正模型，进而根据Landsat7ETM+影像附带的元数据完成地表反射率和温度的反

2、演，在此基础上完成植被指数的计算。4、熟练使用ROITool工具对不同的地表覆盖类型进行选取，进而对植被指数、地表温度反演结果进行合理性分析。实习内容1、使用ENVI分别对landsat7ETM+元数据中的1、2、3、4、5、7波段和61、62波段进行辐射定标。2、使用ConvertData工具将辐射定标后的影像数据格式转换为BIL。3、使用FLAASH大气辐射校正模型进行地表反射率的计算。使用时注意以下几点的设置：①将RadianceScaleFactor设置为10，进而将辐射亮度单位由W/(m2*sr*µm)转化为µW/(cm2*nm*

3、sr)。②利用PixelLocator工具获取影像的中心经纬度。③使用DEM数据，来获取研究区的平均高程，使用时注意单位之间的换算。④根据研究区影像的纬度和时间选取正确的大气模型（本次实习中利用Mid-LatitudeSummer大气纠正模型）。⑤根据研究区的具体情况选取气溶胶模型（本次实习中选Rural气溶胶模型），并将气溶胶反应设置为：2-Band（K-T）。4、植被指数的计算，使用大气校正后的数据和BandMath工具计算植被指数（将NDVIρNIR−ρR定义为NDVI=），利用ROITool工具分析不同地表覆盖类型的植被指数，给出统

4、计ρNIR+ρR表。5、利用Landsat7ETM+热红外波段进行地表辐射温度计算，并将绝对温标转换为摄氏温标；分析不同地表覆盖类型的辐射温度，给出统计表。温度反演公式为：KT=卫星接收的有效温度（K）2TK1K1，K2=定标系数；K1=666.09W/(m2*sr*µm)；K2=1282.71Kln1LLλ=光谱辐射（W/(m2*sr*µm)）6、对植被指数、地表温度反演结果进行合理性分析，说明误差的可能来源。1/82011年遥感数字图像处理07次实习报告基本原理1、地表反射率：指地表物体向各个方向上反射的太阳总辐射通量

5、与到达该物体表面上的总辐射通量之比。地表反射率光谱特征差异是从遥感影像中识别地表特征地物的基本依据，是地表其他各种物理、生物物理参数反演的依据。2、地表反射率的计算①辐射定标：根据遥感影像DN值计算到达传感器的各波段辐射亮度：LgainQCALbiasLMAXLMINL(QCALQCALMIN)LMINQCALMAXQCALMINQCAL：像元灰度量化值，即DN值；QCALMAX：像元灰度量化极大值：2N-1；QCALMIN：像元灰度量化极小值：0。②根据FlASSH模型进行大气辐射校正后产生地表反射率A）进行大

6、气辐射校正的原因太阳辐射通过大气以某种方式入射到物体表面然后再反射回传感器，不同程度的受到了大气的影响，所以原始影像包含物体表面，大气，以及太阳的信息，如果我们想要了解某一物体表面的光谱属性，我们必须将它的反射信息从大气和太阳的信息中分离出来。B）运用FLASSH模型进行大气辐射校正需要准备的文件数据是经过定标后的辐射亮度（辐射率）数据。数据带有中心波长（wavelenth）值，如果是高光谱还必须有波段宽度（FWHM）,这两个参数都可以通过编辑头文件信息输入（EditHeader）。支持四种数据类型：浮点型（floating）、4-byte

7、signedintegers、2-bytesignedintegers、2-byteunsignedintegers。数据存储类型：ENVI标准栅格格式文件，且是BIP或者BIL。波谱范围：flaash能够做的数据光谱范围是0.4-2.5µm。3、植被指数：指利用多光谱遥感数据中的红光波段（0.6~0.7µm）和近红外波段（0.7~1.1µm）两者之间反射率的比值、差分，或者线性组合形式计算出来的参数，用以增强或提取遥感影像中隐含的植被信息，抑制或消除非植被信息。其理论依据：健康的绿色植物，在近红外波段（0.7~1.1µm）由于叶片海绵组织

8、内部通常可反射40~50%的太阳辐射能量，而在可见光范围内（0.4~0.7µm）由于叶绿素光合作用吸收辐射能量而只能反射10~20%的能量，因而造成两个波段之间光谱参数上的巨大反