Landsat系列辐射定标参数整理.pdf

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1、辐射定标参数整理1.亮度温度计算亮度温度是一个常用的温度概念，是在卫星高度上传感器探测波段范围内普朗克黑体辐射函数与传感器响应函数乘积积分得到的辐射值．亮度温度包含有大气和地表对热辐射传导的影响，不是真正意义上的地表温度。计算公式：其中，Lλ为传感器探孔处光谱辐射强度，即星上辐射亮度值，实现像素DN值转化为绝对辐射亮度值。1.1.星上辐射亮度（Lλ）遥感影像的亮度值(DN值)都是经过量化和纠正过的以8bit编码的数字影像，为了精确反演地物特性，有必要将DN值转化为星上辐射亮度值。1.1.1.Landsat8Lλ=ML*Qcal+AL通过查

2、看影像的头文件，可以获取偏差参数：ML(RADIANCE_MULT_BAND_x)和AL(RADIANCE_ADD_BAND_x)为图像的增益和偏置。1.1.2.Landsat5/7QCAL为经过辐射校正的图像灰度值即DN值；Lmax为探测器可检测到的最大辐射亮度，也是最大灰度值所相应的辐射亮；Lmin为探测器可检测到的最小辐射亮度，也是最小灰度值所相应的辐射亮度。表1Landsat5TM的Lmin和Lmax值1984/03/01至2003/05/042003/05/04之后波段LminLmaxLminLmax1-1.52152.10-1

3、.52193.02-2.84296.81-2.84365.03-1.17204.30-1.17264.04-1.51206.20-1.51221.05-0.3727.19-0.3730.261.237815.3031.237815.3037-0.1514.38-0.1516.5表2Landsat7ETM+的Lmin和Lmax值2000/07/01之前2000/07/01之后波段低Gain高Gain低Gain高GainLminLmaxLminLmaxLminLmaxLminLmax1-6.2297.5-6.2194.3-6.2293.7-6

4、.2191.62-6.0303.4-6.0202.4-6.4300.9-6.4196.53-4.5235.50-4.5158.6-5.0234.4-5.0152.94-4.5235.50-4.5157.5-5.1241.1-5.1157.45-1.047.70-1.031.76-1.047.57-1.031.0660.017.043.212.650.017.043.212.657-0.3516.60-0.3510.932-0.3516.54-0.3510.808-5.0244.00-5.0158.40-4.7243.1-4.7158.3Q

5、CALmax为传感器接收到的最大灰度值，QCALmin为传感器接收到的最小灰度值。（1）如1果没有元数据信息，QCALMIN默认值1（TM和ETM+)或者0(MSS)；QCALMAX取默认值255(TM和ETM+)或者127(MSS)。（2）如果有元数据信息，QCALMIN取值如下：对于LPGSProducts（Thelevel1productgenerationsystem）取值为1，对于NLAPSProducts（NationalLandsatArchiveProductionSystem）在04April2004之前取值为0，在04

6、April2004之后取值为1；QCALMAX取值为127（MSS）,255（TM、ETM）。注：LPGS和NLAPS分别是两种数据处理系统得到的产品，从2008年12月份开始，L7ETM+和L5都是以LPGS系统处理，L4TM和MSS以NLAPS系统处理。表3Landsat5/7的QCALmin和QCALmax的值Landsat5TMLandsat7ETM+QCALMIN11QCALMAX2552551.2.预设常量KK1和K2是发射前预设的常量，具体值如下表所示。K1K2Landsat5TM(band6)607.76(需核实)1260

7、.56Landsat7ETM+(band6)666.091282.71Landsat8TIRS(band10)774.891321.08Landsat8TIRS(band11)*480.891201.142.大气顶层反射率（表观发射率）6.1.Landsat5/7（TM/ETM）?∗?∗d2?ρ=????∗cos?其中：ρ——地面相对反射率；D——日地天文单位距离；Lλ——传感器光谱辐射值，即大气顶层的辐射能量；ESUN——大气顶层的太阳平均光谱辐射，即大气顶层太阳辐照度；1注：Landsat7热红外波段（Band6）在格式1时总设置为低

8、增益(6L)，格式2时总设置为高增益(6H)θ——太阳天顶角（单位为弧度）。相关参数可以通过不同途径获得。其中：日地天文单位距离D＝1-0.01674cos(0.9856×(JD-4)×π/1