实习一：6S大气校正
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以下内容只用于记录平时上课实习的实习报告，以便将来查阅。
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一、实习目的：
大气校正的目的是消除或减少大气对图像的干扰。本次实习要求熟练掌握辐射定标和大气校正的方法，加深对6S模型原理的理解，掌握6S软件的使用方法与步骤，并利用该软件进行TM影像的大气校正。
二、实习数据
河北黄骅市TM影像
三、实习步骤
3.1 辐射定标
- ENVI中的具体实现：
要对图像进行辐射定标，将图像的DN值转化为表观辐亮度，该过程应用下式实现：
Radiance=gain*DN+offset (1)
以TM图像第3波段的DN值转化为表观反射率为例：
第一步，查找HEADER文件，找到图像每个波段的gain和offset。
3.2 计算表观反射率
由下式计算表观反射率，
ρ=π*L*d2/（ESUN*cos（θ）） (2)
其中ρ为表观反射率，L为表观辐亮度，d为日地距离，ESUN为太阳平均辐射强度，θ为太阳高度角。
第二步，查找HEADER文件可知=64度；查找表可知 d=1.10109天文单位；查找表1 可知ESUN3＝1554。
3.3 6S大气校正
调用6S大气校正模块，进行大气校正。具体输入参数如下：
1.太阳天顶角、卫星天顶角、太阳方位角、卫星方位角，也可以输入卫星轨道与时间参数来替代。
2.大气组分参数，包括水汽、臭氧含量等参数。若缺乏精确的实况数据，可以根据卫星数据的地理位置和时间，选用6S提供的标准模型来替代，比如选取标准大气模型-中纬度冬天和中纬度夏天。
3.气溶胶组分参数，包括水分含量以及烟尘、灰尘等在空气中的百分比等参数。若缺乏精确的实况数据，可以选用6S提供的标准模型来替代，例如用“大陆模型”来描述标准大气的气溶胶组分等。
4.气溶胶的大气路径长度，用能见度参数表示。
5.观测目标的海拔高度及传感器高度。
6.光谱条件，可以直接输入光谱波段范围，也可以将遥感器波段作为输入条件。
7. 若是基于朗伯体大气校正，直接输入象元的光谱值可得到经过朗伯体大气校正后的地面反射率；
然后利用6S模型计算出的6个波段的系数XA,XB,XC进行大气校正。(输入参数如下)
输入完参数后，系统会自动生成一个six.out文件，用记事本打开即可在里面查找xa，xb，xc的相关信息。其中参数“25”代表band1波段，可以查阅中文手册对比，26——band2，27——band3...
|
coefficients |
xa |
xb |
xc |
|
band1 |
0.00243 |
0.09788 |
0.15913 |
|
band2 |
0.00253 |
0.05509 |
0.10901 |
|
band3 |
0.00279 |
0.03178 |
0.07839 |
|
band4 |
0.00407 |
0.0153 |
0.04726 |
|
band5 |
0.01946 |
0.00275 |
0.01292 |
|
band7 |
0.05233 |
0.00113 |
0.00665 |
之后带入到envi中利用band math 工具计算大气校正反射率acr。*利用给定：y=xa*(measured radiance)-xb; acr=y/(1.+xc*y) 。
四、实习报告要求
4.1.分别对计算完表观反射率ρ的ndvi值以及6S应用模型大气校正后反射率acr的ndvi值，两者进行比较。
观察其最大值、最小值、均值以及标准差可以发现，两者的ndvi值总体上偏差不大，但在值域的峰值上有一些偏差，如表观反射率ρ的ndvi值在0.46处达到峰值而利用6S模型计算的acr的ndvi值在0.45处达到峰值。