2024年2月27日发(作者：藤鸿羲)

ENVI5、3中高分二号PMS数据处理流程

以一景2017年2月15日获取的GF2-PMS1数据为例介绍在ENVI5、3下GF2数据预处理的详细操作步骤。GF2数据预处理基本流程如下:

多光谱影像全色影像辐射定标辐射定标大气校正正射校正正射校正影像融合

说明:1、针对不同的应用,有不同的处理流程,上图中列出了常用的预处理流程,主要针对高精度的定量遥感应用,也就就是对大气校正精度要求比较高应用。比如:植被参数定量反演等;本例中所有操作都就是在ENVI5、3版本下进行的。

2、原始版ENVI5、3并不支持直接open as GF2数据、xml打开方式,通过以下扩展工具能够实现:,并可以直接使用/Radiometric Correction/Radiometric Calibration工具定标。

一.多光谱影像处理

1、1 辐射定标

(1)OpenAs->CRESDA->GF-1。选择GF2_PMS1_E114、6_N26、7_20170215_L1A文件夹,打开GF2_PMS1_E114、6_N26、7_20170215_L1A-MSS1、xml与GF2_PMS1_E114、6_N26、7_20170215_L1A-PAN1、xml;

(2)在Toolbox中,依次Radiometric Correction > Apply Gain and Offset,弹出

Gain and Offset Input File对话框,在Select Input File选项卡中选择待处理影像GF2_PMS1_E114、6_N26、7_20170215_L1A-MSS1、tiff,点击OK;

(3)弹出Gain and Offset Values对话框,依次填入Gain Values与Offset

Values(参加GF-2卫星绝对定标系数),设置输出路径、文件名,点击OK开始执行(如下图)。

说明:GF-2卫星绝对定标系数已共享至网盘:。

使用Apply Gain and Offset工具进行辐射定标

1、2 FLAASH大气校正

FLAASH大气校正需要影像的中心波长信息,ENVI暂不能自动识别GF2数据的头文件信息,因此首先需要手动添加中心波长信息,另外,全色图像没有方法进行大气校正。

(1)输入中心波长

在Toolbox中,依次Raster Management > Edit ENVI Header,弹出Edit Header

Input File对话框,在Select Input File选项卡中选择上一步辐射定标后的结果;弹出Header Info对话框,点击Edit Attributes,选择Wavelengths,弹出Edit Wavelength

values对话框(图2),依次填入各波段对应中心波长,点击OK。

说明:这里取波谱响应值为1的波长为各波段对应中心波长,依次为514nm、546nm、656nm、822nm。

(2)FLAASH大气校正

在Toolbox,打开Radiometric Correction > Atmospheric Correction Module >

FLAASH Atmospheric Correction,弹出FLAASH Atmospheric Correction Model

Input Parameters对话框,进行参数设置。

Input Radiance Image:在弹出的FLAASH Input File对话框中,选择上一步定标好的数据;接着弹出Radiance Scale Factors面板,选择Use single scale factor for

all bands,由于上一步定标时没有对辐亮度数据做单位转换,所以在此Single scale

factor填写:10,单击OK;

Output Reflectance File:设置输出路径及文件名;

Output Directory for FLAASH Files:设置其她文件输出路径,建议输出到临时文件夹中;

传感器基本信息设置:

Scene Center Location:中心点经纬度,由于按上述方式打开的原始影像没有

坐标信息,此处无法自动识别(如有坐标信息,ENVI5、0及后期版本均支持自动读取),可根据元数据文件中的四角点数据计算大概位置;

Sensor Type:传感器类型,选择UNKNOWN-MSI;

Sensor Altitude(km):传感器高度,631;

Ground Elevation(km):地面高程,1、515;

Pixel Size(m):像素大小,4;

Fight Date:成像日期,2014/09/28;

Flight Time GMT(HH:MM:SS):成像时间,03:23:36。

说明:成像日期及时间可从元数据文件中查瞧(第24行 字段),需要减去8转换为格林尼治时间。

FLAASH基本参数设置面板

大气模型与气溶胶模型(Atmospheric Model & Aerosol Model):根据经纬度与影像区域选择(如不清楚,可单击Help查瞧帮助文档);

Aerosol Retrieval:气溶胶反演方法,默认选择2-Band(K-T),由于缺少短波红外,此处选择None;

Initial Visibility(km):能见度,根据实际情况设置, 默认40km。此处由于成像时能见度较好,设为60km(可单击Help查瞧具体说明);其余参数默认。

Multispectral Settings:多光谱设置。

在弹出的Multispectral Settings面板中,单击Filter Function File,弹出Select the

Multispectral Sensor's Filter Function File对话框,选择GF2波谱响应函数(如之前未打开,可点击Open打开,本例中选择PMS1、sli);其余参数默认。

注:GF-02波谱响应函数。

多光谱设置面板

Advanced Setting:高级设置。

设置Use Tied Peocessing:就是否使用分块计算,No。其余参数默认。点击Apply执行。

说明:本例使用计算机内存为8G,这里不使用分块计算。如果低于8G,需要使用分块计算,并将分块打开Tile Size设置为100~200M;

*在使用FLAASH进行大气校正时候,如出现以下102错误:

有可能就是软件对输出/输入文件读写权限受限,如这里默认输出文件夹

"C:UsersdsbinAppDataLocalTemp"读写权限受限,导致读取不到相应的文件,解决方法:将Output Directory for FLAASH Files目录换一个。

1、3正射校正

大气校正之后,可以基于RPC信息对多光谱数据进行正射校正。

(1)在Toolbox中,选择Geometric Correction > Orthorectification > RPC

Orthorectification Workflow,打开正射校正流程化工具。在面板中,Input File选择大气校正后的数据,DEM File会默认选择全球分辨率为900米的DEM数据,我们这里保持默认(如果有更高分辨率的DEM数据,可以替换此数据),点击Next。切换到Export选项卡,选择输出文件格式,设置输出路径及文件名,点击Finish。

多光谱正射校正

至此,我们已经完成了GF2多光谱数据的正射校正,全色数据的正射校正操作与多光谱数据的正射校正完全相同,需要提醒的地方就是GF2全色数据正射校正

时输出像元大小需设置为1米,以便我们下面进行图像融合。

二.全色影像处理

2、1 辐射定标

与多光谱数据辐射定标方法类似,注意修改定标参数就可以。

2、2 正射校正

全色数据的正射校正操作与多光谱数据的正射校正完全相同,需要提醒的地方就是GF2全色数据正射校正时输出像元大小需设置为1米,以下为正射校正前后对比(选择影像重采样方法时,效果不好可以更换重做,此例子中采用的就是双线性插值法):

三、 图像融合

在进行图像融合之前,我们需要对正射校正后的多光谱与全色数据进行浏览,查瞧二者就是否完全配准,如果没有完全配准,就需要对其进行配准,此工具的位置在:Geometric Correction > Registration > Image Registration Workflow,,由于配准效果较好,此步不做。

(1)、为了提高融合速度,可将多光谱数据的储存顺序由BSQ转成BIP。在Toolbox中,启动/Raster Management/Convert Interleave,选择上一步中多光谱正射校正结果。如下设置参数,Convert In Place:Yes,不生成新的文件。

(2)在Toolbox中,启动/Image Sharpening/NNDiffuse Pan Sharpening,分别选择多光谱与全色数据;选择输出路径与文件名;单击ok执行处理。以下为最终影像融合效果:

(完)

2024年2月27日发(作者：藤鸿羲)

ENVI5、3中高分二号PMS数据处理流程

以一景2017年2月15日获取的GF2-PMS1数据为例介绍在ENVI5、3下GF2数据预处理的详细操作步骤。GF2数据预处理基本流程如下:

多光谱影像全色影像辐射定标辐射定标大气校正正射校正正射校正影像融合

说明:1、针对不同的应用,有不同的处理流程,上图中列出了常用的预处理流程,主要针对高精度的定量遥感应用,也就就是对大气校正精度要求比较高应用。比如:植被参数定量反演等;本例中所有操作都就是在ENVI5、3版本下进行的。

2、原始版ENVI5、3并不支持直接open as GF2数据、xml打开方式,通过以下扩展工具能够实现:,并可以直接使用/Radiometric Correction/Radiometric Calibration工具定标。

一.多光谱影像处理

1、1 辐射定标

(1)OpenAs->CRESDA->GF-1。选择GF2_PMS1_E114、6_N26、7_20170215_L1A文件夹,打开GF2_PMS1_E114、6_N26、7_20170215_L1A-MSS1、xml与GF2_PMS1_E114、6_N26、7_20170215_L1A-PAN1、xml;

(2)在Toolbox中,依次Radiometric Correction > Apply Gain and Offset,弹出

Gain and Offset Input File对话框,在Select Input File选项卡中选择待处理影像GF2_PMS1_E114、6_N26、7_20170215_L1A-MSS1、tiff,点击OK;

(3)弹出Gain and Offset Values对话框,依次填入Gain Values与Offset

Values(参加GF-2卫星绝对定标系数),设置输出路径、文件名,点击OK开始执行(如下图)。

说明:GF-2卫星绝对定标系数已共享至网盘:。

使用Apply Gain and Offset工具进行辐射定标

1、2 FLAASH大气校正

FLAASH大气校正需要影像的中心波长信息,ENVI暂不能自动识别GF2数据的头文件信息,因此首先需要手动添加中心波长信息,另外,全色图像没有方法进行大气校正。

(1)输入中心波长

在Toolbox中,依次Raster Management > Edit ENVI Header,弹出Edit Header

Input File对话框,在Select Input File选项卡中选择上一步辐射定标后的结果;弹出Header Info对话框,点击Edit Attributes,选择Wavelengths,弹出Edit Wavelength

values对话框(图2),依次填入各波段对应中心波长,点击OK。

说明:这里取波谱响应值为1的波长为各波段对应中心波长,依次为514nm、546nm、656nm、822nm。

(2)FLAASH大气校正

在Toolbox,打开Radiometric Correction > Atmospheric Correction Module >

FLAASH Atmospheric Correction,弹出FLAASH Atmospheric Correction Model

Input Parameters对话框,进行参数设置。

Input Radiance Image:在弹出的FLAASH Input File对话框中,选择上一步定标好的数据;接着弹出Radiance Scale Factors面板,选择Use single scale factor for

all bands,由于上一步定标时没有对辐亮度数据做单位转换,所以在此Single scale

factor填写:10,单击OK;

Output Reflectance File:设置输出路径及文件名;

Output Directory for FLAASH Files:设置其她文件输出路径,建议输出到临时文件夹中;

传感器基本信息设置:

Scene Center Location:中心点经纬度,由于按上述方式打开的原始影像没有

坐标信息,此处无法自动识别(如有坐标信息,ENVI5、0及后期版本均支持自动读取),可根据元数据文件中的四角点数据计算大概位置;

Sensor Type:传感器类型,选择UNKNOWN-MSI;

Sensor Altitude(km):传感器高度,631;

Ground Elevation(km):地面高程,1、515;

Pixel Size(m):像素大小,4;

Fight Date:成像日期,2014/09/28;

Flight Time GMT(HH:MM:SS):成像时间,03:23:36。

说明:成像日期及时间可从元数据文件中查瞧(第24行 字段),需要减去8转换为格林尼治时间。

FLAASH基本参数设置面板

大气模型与气溶胶模型(Atmospheric Model & Aerosol Model):根据经纬度与影像区域选择(如不清楚,可单击Help查瞧帮助文档);

Aerosol Retrieval:气溶胶反演方法,默认选择2-Band(K-T),由于缺少短波红外,此处选择None;

Initial Visibility(km):能见度,根据实际情况设置, 默认40km。此处由于成像时能见度较好,设为60km(可单击Help查瞧具体说明);其余参数默认。

Multispectral Settings:多光谱设置。

在弹出的Multispectral Settings面板中,单击Filter Function File,弹出Select the

Multispectral Sensor's Filter Function File对话框,选择GF2波谱响应函数(如之前未打开,可点击Open打开,本例中选择PMS1、sli);其余参数默认。

注:GF-02波谱响应函数。

多光谱设置面板

Advanced Setting:高级设置。

设置Use Tied Peocessing:就是否使用分块计算,No。其余参数默认。点击Apply执行。

说明:本例使用计算机内存为8G,这里不使用分块计算。如果低于8G,需要使用分块计算,并将分块打开Tile Size设置为100~200M;

*在使用FLAASH进行大气校正时候,如出现以下102错误:

有可能就是软件对输出/输入文件读写权限受限,如这里默认输出文件夹

"C:UsersdsbinAppDataLocalTemp"读写权限受限,导致读取不到相应的文件,解决方法:将Output Directory for FLAASH Files目录换一个。

1、3正射校正

大气校正之后,可以基于RPC信息对多光谱数据进行正射校正。

(1)在Toolbox中,选择Geometric Correction > Orthorectification > RPC

Orthorectification Workflow,打开正射校正流程化工具。在面板中,Input File选择大气校正后的数据,DEM File会默认选择全球分辨率为900米的DEM数据,我们这里保持默认(如果有更高分辨率的DEM数据,可以替换此数据),点击Next。切换到Export选项卡,选择输出文件格式,设置输出路径及文件名,点击Finish。

多光谱正射校正

至此,我们已经完成了GF2多光谱数据的正射校正,全色数据的正射校正操作与多光谱数据的正射校正完全相同,需要提醒的地方就是GF2全色数据正射校正

时输出像元大小需设置为1米,以便我们下面进行图像融合。

二.全色影像处理

2、1 辐射定标

与多光谱数据辐射定标方法类似,注意修改定标参数就可以。

2、2 正射校正

全色数据的正射校正操作与多光谱数据的正射校正完全相同,需要提醒的地方就是GF2全色数据正射校正时输出像元大小需设置为1米,以下为正射校正前后对比(选择影像重采样方法时,效果不好可以更换重做,此例子中采用的就是双线性插值法):

三、 图像融合

在进行图像融合之前,我们需要对正射校正后的多光谱与全色数据进行浏览,查瞧二者就是否完全配准,如果没有完全配准,就需要对其进行配准,此工具的位置在:Geometric Correction > Registration > Image Registration Workflow,,由于配准效果较好,此步不做。

(1)、为了提高融合速度,可将多光谱数据的储存顺序由BSQ转成BIP。在Toolbox中,启动/Raster Management/Convert Interleave,选择上一步中多光谱正射校正结果。如下设置参数,Convert In Place:Yes,不生成新的文件。

(2)在Toolbox中,启动/Image Sharpening/NNDiffuse Pan Sharpening,分别选择多光谱与全色数据;选择输出路径与文件名;单击ok执行处理。以下为最终影像融合效果:

(完)