Landsat8数据处理详细流程.pdf-资料库

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遥感事业部 Landsat8 OLI 数据处理版权声明：本教程涉及到的数据提供下载，供练习使用，禁止用于商业用途。目录 Landsat8 OLI 数据处理 .................................................................................................................................................. 1 1、专题概述 ....................................................................................................................................................... 2 2、数据读取和浏览 ........................................................................................................................................... 2 3、辐射定标和大气校正 ................................................................................................................................... 4 第一步：辐射定标 ....................................................................................................................................... 4 第二步：FLAASH 大气校正 .......................................................................................................................... 5 第三步：浏览结果 ....................................................................................................................................... 8 4、图像融合 ....................................................................................................................................................... 9 网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线：400-819-2881-7

遥感事业部 1、专题概述 2013 年 2 月 11 号，NASA 成功发射了 Landsat 8 卫星，为走过了四十年辉煌岁月的 Landsat 计划重新注入新鲜血液。LandSat- 8 上携带有两个主要载荷：OLI 和 TIRS。2013 年 5 月 30 号开始向全球提供免费下载（http://glovis.usgs.gov/）。 OLI 陆地成像仪包括 9 个波段，空间分辨率为 30 米，其中包括一个 15 米的全色波段，成像宽幅为 185x185km。OLI 包括了 ETM+传感器所有的波段，为了避免大气吸收特征，OLI 对波段进行了重新调整，比较大的调整是 OLI Band5(0.845–0.885 μm)，排除了 0.825μm 处水汽吸收特征；OLI 全色波段 Band8 波段范围较窄，这种方式可以在全色图像上更好区分植被和无植被特征；此外，还有两个新增的波段：蓝色波段 (band 1; 0.433–0.453 μm) 主要应用海岸带观测，短波红外波段(band 9; 1.360–1.390 μm) 包括水汽强吸收特征可用于云检测；近红外 band5 和短波红外 band9 与 MODIS 对应的波段接近。 Landsat 8 数据和其他 TM 数据类似，发布的数据标示 L1T，做过地形参与的几何校正，一般情况下可以直接使用而不需要做几何校正。为了利用其丰富的波段光谱信息，我们需要进行大气校正处理，也可以使用 15 米分辨率的全色波段。本课题主要学习在 ENVI5.0sp3 下进行 Landsat 8 读取、大气校正、图像融合处理。 ENVI5.0SP3 win32 位：http://vdisk.weibo.com/s/Gr_ro ENVI5.0SP3 win64 位：http://vdisk.weibo.com/s/GjThT 试用许可：http://vdisk.weibo.com/s/GhnCI 注：将下载的.zip 后缀改成.exe 2、数据读取和浏览美国的 USGS（http://glovis.usgs.gov/）网站提供最新的 Landsat8 数据下载，产品类型标示 L1T，与之前的数据格式类似，每个波段以.tif 文件提供，元数据存放在_MTL.txt 文件中。Landsat8 增加了几个波段，详细信息浏览：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d01016gvh.html。在 ENVI5.0SP3 中非常容易打开 Landsat8 数据，如下： (1) 选择 File->Open ，选择_MTL.txt 文件打开。 (2) ENVI 自动显示 RGB 显示真彩色图像，打开 Data Manager 对话框，可以看到 ENVI 自动读取元数据信息，包括中心波长信息、波段名称等。并将数据根据类型自动划分为三类。网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线：400-819-2881-7

遥感事业部 (3) 从文件信息中可以看到，热红外数据被重采样为 30 米分辨率，与可见光-近红外波段一致，全色为 15 米分辨率。图 2.1：Data Manager 对话框网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线：400-819-2881-7

遥感事业部图 2.2：CIR 假彩色合成显示 3、辐射定标和大气校正利用 Landsat8 波谱响应函数在 ENVI5.0SP3 下也能完成大气校正。大气校正之前，启动 ENVI Classic，设置 preferences->Miscellaneous: Cache Size:2048(最大内存 75%) Image Tile Size：100 （推荐 1-4M）注：电脑内存为 8g，64 位 WIN7 操作系统保存后重启 ENVI5。波谱响应函数文件下载：http://vdisk.weibo.com/s/GbclH。包括 OLI 和 TIRS 两个传感器。第一步：辐射定标 (4) 选择 File->Open ，选择_MTL.txt 文件打开。 (5) ENVI 自动显示 RGB 显示真彩色图像，打开 Data Manager 对话框，可以看到 ENVI 自动读取元数据信息，包括中心波长信息、波段名称等。并将数据根据类型自动划分为三类。 (1) 选择 ToolBox/Radiometric Correction/Radiometric Calibration，选择可见光-近红外数据。网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线：400-819-2881-7

遥感事业部 (2) 在 Radiometric Calibration 面板中  定标类型（Calibration Type）：辐射亮度值（Radiance）  输出储存顺序（Output Interleave）：BIL  输出数据类型：Float  单击 FLAASH Settings 按钮，自动获取辐射亮度单位转换系数 Scale Factor：0.1 其他选项是方便用于 FLAASH 大气校正。 (3) 选择文件名和路径输出图 3.1：Radiometric Calibration 面板第二步：FLAASH 大气校正选择 Toolbox/Radiometric Correction/Atmospheric Correction Module/FLAASH Atmospheric Correction，打开 FLAASH 大气校正工具。（1）文件输入与输出信息项目单击 Input Radiance Image 按钮，选择上一步准备好的辐射亮度值数据 LC81230322013132LGN02_rad.dat。在 Radiance Scale Factors 对话框中选择 Use single scale factor for all bands（Single scale factor：1.000000），在辐射定标中对单位进行了转换。单击 Output Reflectance File 按钮选择输出文件名和路径。网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线：400-819-2881-7

遥感事业部（2）传感器与图像目标信息  Lat：40 19 39.46，Lon：116 42 2.98（FLAASH 自动获取）  Sensor Type：UNKONWN-MSI  Ground Elevation（km）：0.043（从相应区域的 DEM 获得平均值）  Flight Date：2013-05-12 Flight Time：02:55:26 注：在右边图层管理器中，单击右键选择 View Metadata，在 Metadata viewer 中浏览 time 可以看到飞行时间图 2：图像成像时间查看（3）大气模型（Atmospheric Model）：Sub-Arctic Summer（5 月份纬度：40-50）（4）气溶胶模型（Aerosol Model）：Urban （5）气溶胶反演（Aerosol Retrieval）：2-Band（K-T）（6）初始能见度（Initial Visibility）：40。图 3.2：FLAASH 基本参数设置网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线：400-819-2881-7

遥感事业部（7）多光谱设置（Multispectral Settings）  Defaults 下拉框：Over-Land Retrieval Standard（660：2100）。  Filter Function File：选择 ldcm_oli.sli 波谱响应文件图 3.3：多光谱设置（8）高级设置（Advanced Settings）：tile 设置为 100M，其余按照默认设置。（9）单击 Apply 按钮，执行 FLAASH。图 3.4：估算能见度、水汽柱结果网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线：400-819-2881-7

遥感事业部第三步：浏览结果打开大气校正结果，浏览植被波谱曲线如下，大致可以看出大气校正后消除了大气散射的影响。图 3.5：大气校正后的植被波谱曲线同时发现 1.360–1.390μm 波段数据大气校正之后结果全部为 0，单独打开这个波段的原始文件 LC81230322013132LGN02_B9.TIF 或者在 ENVI 中标识为卷云 Cirrus（1.3730）波段，发现这个波段的图像噪声非常大，主要用于识别卷云。辐射定标后的值在集中在 0.011697- 0.023395。网址：www.esrichina.com.cn 技术支持网站：support.esrichina.com.cn 电话：010-57632288 技术支持热线：400-819-2881-7

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