1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于ETM數(shù)據(jù)煤田火區(qū)地表溫度反演的研究實(shí)驗(yàn)操作步驟與流程算法：?jiǎn)瓮ǖ浪惴ǎ涔綖閟=-11Lsensor+2+3+ （1）=c2LsensorTsensor24c1Lsensor+-1-1 （2）=-Lsensor+Tsensor （3）Lsensor=Lmin+Lmax-LminQDNQmax （4）Tsensor=K2ln1+K1L （5）K1=666.09mWcm-2sr-1um-1, K2=1282.71K1=0.14712-0.1558+1.1234 （6） 2=-1.18362-0.3761-0.5289 （7） 3=-0.04552+1.8719-0

2、.3907 （8） =0.177e+0.339 （9） e=0.6108*exp17.270-.3+0-273*RH （10）先來說明單通道算法公式（1）中，Lsensor，1，2，3等這些參數(shù)的計(jì)算過程，地表比輻射率的計(jì)算過程稍后在說明。（1）對(duì)于1，2，3的計(jì)算，只要查閱資料得知相對(duì)濕度RH，與溫度0后，就可以算出大氣中水蒸汽的含量，進(jìn)而可以根據(jù)公式算出1，2，3。（2）對(duì)于Lsensor的計(jì)算，也就是輻射校正的過程，主要目的在于把影像中像元的灰度值轉(zhuǎn)化成輻亮度Lsensor，公式（4）中的Lmin，Lmax，Qmax在影像頭文件中可以找到，QDN就是所要進(jìn)行校正的影像。在ENVI中的操作

3、如下：Basic toolsband math ,然后點(diǎn)開出現(xiàn)如下左側(cè)對(duì)話框：對(duì)于ETM數(shù)據(jù)熱紅外波段高增益就是Lsensor=3.2+9.45QDN255然后點(diǎn)ok出現(xiàn)如下右側(cè)對(duì)話框：選擇b1為需要校正的波段指定輸出文件夾點(diǎn)ok即可。（3）輻射校正完了進(jìn)行大氣校正。（特別注意：對(duì)于TM/ETM數(shù)據(jù)，大氣校正的波段不能包含第六波段，大氣校正之前需要把輻射校正完后的數(shù)據(jù)的BSQ格式轉(zhuǎn)成BIL/BIP格式，完后還需要對(duì)影像各波段的波長(zhǎng)中心值wavelength進(jìn)行編輯。）如果是單波段數(shù)據(jù)需要先進(jìn)行波段疊加（layer stacking）具體操作如下：Basic toolslayer stackin

4、g,全部選中所有的波段，指定輸出文件夾點(diǎn)ok即可。完了進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，如下：Basic toolsconvert data (BSQ,BIL,BIP),選擇波段疊加后的影像，點(diǎn)擊ok后出現(xiàn)： 指定輸出文件夾點(diǎn)擊ok即可。 對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行頭文件編輯，主要是對(duì)波長(zhǎng)wavelenth（即每一波段的波長(zhǎng)中心值）和波長(zhǎng)寬度fwhm（每一波段的波長(zhǎng)范圍）的編輯。不是高光譜數(shù)據(jù)可以不對(duì)fwhm進(jìn)行編輯。（envifileEdit Envi Header）完后可以進(jìn)行大氣校正（使用的是FLAASH）envispectralflaash,出現(xiàn)如下對(duì)話框：該對(duì)話框分三部分，上面主要為輸入輸出文件夾的設(shè)定，中間部分包

5、含影像中心坐標(biāo)，傳感器類型，衛(wèi)星飛行時(shí)間，下面部分主要是大氣模型與氣溶膠模型的反演，對(duì)于多光譜數(shù)據(jù)可以不做光譜打磨（spectral polishing）和高級(jí)設(shè)置（advanced settings）具體不在此說明，各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置完后點(diǎn)擊apply即可。（4）進(jìn)行Tsensor的計(jì)算，Basic toolsband math輸入公式后如下左側(cè)圖，指定b1,如下右圖，b1就是輻射定標(biāo)后的波段Lsensor最后指定文件夾輸出即可。（5）計(jì)算，公式（2）中c1，c2，都是常數(shù)，再利用波段運(yùn)算就可得到:Basic toolsband math,如下圖左側(cè)，指定b1與b2的波段如下右圖：其中b1為L(zhǎng)se

6、nsor波段，b2為Tsensor波段指定輸出文件夾就好。（6）計(jì)算，公式（3）中涉及到的已經(jīng)全部為已知量，再利用波段運(yùn)算就好。Basic toolsband math，如下圖左側(cè)，指定b1,b2和b3的波段如下右圖:其中b1為L(zhǎng)sensor波段，b2為Tsensor波段B3為波段，指定輸出文件夾就可以得到波段。下面主要介紹地表比輻射率的計(jì)算過程：在文中我們主要通過歸一化植被指數(shù)閾值法(NDVITHM)來確定比輻射率首先計(jì)算一副影像的NDVI，計(jì)算公式如下：NDVI=4-34+3（1）在此之前需要對(duì)該景ETM影像的3,4波段進(jìn)行表觀反射率的計(jì)算（注意：不能用輻射校正后的數(shù)據(jù)，應(yīng)該使用原始數(shù)據(jù)來

7、計(jì)算表觀反射率）具體操作如下：Basic ToolsPreprocessingCalibration UtilitiesLandsat Calibration后出現(xiàn)如下對(duì)話框，分別選擇3波段與4波段，點(diǎn)擊ok之后，出現(xiàn)下面對(duì)話框：傳感器類型，飛行時(shí)間及太陽(yáng)高度角都可以在頭文件中找到。如上紅色橢圓處都設(shè)置好了后，點(diǎn)擊Edit Calibration Parameters按鈕，出現(xiàn)如下對(duì)話框：點(diǎn)擊ok，指定輸出文件夾就完成了對(duì)3波段的表觀反射率計(jì)算，4波段的操作同上。（2）完后，運(yùn)用波段運(yùn)算進(jìn)行NDVI的計(jì)算，如下左圖，指定b1,b2波段后如下右圖（b1為4波段，b2為3波段），點(diǎn)擊ok就可得到N

8、DVI的影像如下：在影像上點(diǎn)擊右鍵，再點(diǎn)擊Quick statistics,就有如下統(tǒng)計(jì)圖：（3）根據(jù)上圖及NDVI所占的百分比，可以確定出NDVImin，NDVImax，在根據(jù)如下公式計(jì)算植被覆蓋度：=NDVI-NDVIminNDVImax-NDVImin2對(duì)于本文而言，NDVImin=-0.01，NDVImax=0.4，再用波段運(yùn)算計(jì)算，如下左圖所示，指定b1波段（b1為ndvi波段）如下右圖，輸出可得到波段。（4）計(jì)算完后，可根據(jù)如下公式計(jì)算地表比輻射率：=0.9625+0.061v-0.0461v2利用波段運(yùn)算計(jì)算地表比輻射率，如下左圖，指定B1（B1就是上面的波段）后如下右圖所示，輸出可得到波段：到此，單通道算法公式中所有的參數(shù)都已經(jīng)確定。下面利用波段運(yùn)算，按照單通道算法的公式，進(jìn)行地表溫度的反演：本文中為0.4877，1,2和3分別為1.0824，-0.9938，0.5114.波段運(yùn)算如下圖所示， 指定b1,b2,b3,b4,各個(gè)波段（b1為波段，b2為波段，b3為L(zhǎng)sensor波段，b4為波段）。如