HYMAP
Spectral coverage: VIS:400-800nm,15nm bands; NIR:881-1335nm, 14nm bands; SWIR1:1400-1813nm, 12nm bands; SWIR2:1950-2543nm, 16nm bands; Spectral bands: 126 FOV: 60° IFOV: 2.5 mrad(along_track) 2.0 mrad(across_track) Pixels per line: 512
使用ENVI大气校正模块——输入文件准备
数据是经过定标后的辐射亮度（辐射率）数据 数据带有中心波长（wavelenth）值，如果是高光谱还必须有波段宽 度（FWHM）,这两个参数都可以通过编辑头文件信息输入（Edit Header）。 数据类型 支持四种数据类型：浮点型（floating）、4-byte signed integers, 2-byte signed integers,以及 2-byte unsigned integers。 数据存储类型： ENVI标准栅格格式文件，且是BIP或者BIL。 波谱范围：flaash能够做的数据光谱范围是0.4－2500μ m。
P302
3、物质制图与识别、探测
•波谱库 •波谱分析 •端元波谱收集 •高光谱制图与识别
波谱库
ENVI波谱库 （安装目录下spec_lib） Jet Propulsion Laboratory 0.4~2.5um 160 种纯矿物波谱 美国地质调查局(USGS) 0.4~2.5um 500 种质优矿物 波谱和几个植被波谱 Johns hopkins university 0.4~14um 矿物波谱 IGCP264 (项目) 26个质优样品应用波 谱仪测量得到 打开波谱库（spectral/spectral libraries/„view) 显示波谱曲线(点击） 创建波谱库（spectral/spectral libraries/„builder)
从光谱影像上获得光谱曲线
高光谱图像
空间成像的同时，记录 下成百个连续光谱通道 数据
从每个像元均可提取 一条连续的光谱曲线
对高光谱图像的处理实质是对像元光谱曲线的定量 化处理与分析
高光谱成像技术
成像光谱仪：
与地面光谱辐射计相比， 成像光谱仪不是在“点” 上的光谱测量，而是在 连续空间上进行光谱测 量，因此它是光谱成像 的； 与传统多光谱遥感相比， 其光谱通道不是离散而 是连续的，因此从它的 每个像元均能提取一条 平滑而完整的光谱曲线。
水气反演设置（Water Retrieval）
水气反演设置，采用两种方式对水气进行反演：
利用水气反演模型恢复影像中每个像元的水气量
使用水气去除模型，数据必须具有15nm以上波谱分辨率，且 至少覆盖以下波谱范围之一： 1050-1210 nm (对应 1135 nm) 870-1020 nm (对应940 nm) 770-870 nm (对应820 nm)
4.11
Surface Air Temperature -16 °C or 3 °F -1 °C or 30 °F 15 °C or 59 ° 14 °C or 57 ° 21 °C or 70 ° March May 27 °C or 80 ° SAW SAW
SAW MLW MLW SAS MLS T T T T T MLS SAS SAS MLW MLW MLW MLW MLW SAS SAS MLS T T T T T MLS SAS SAS MLW MLW MLW
环境与减灾小卫星星座（HJ-1B）
2、高光谱数据预处理
•传感器定标 •大气校正
传感器定标
传感器定标是针对设备本身，建立传感器每个探 测元件输出的数据量化值（DN）与它所对应像元 内的实际地物的辐射亮度之间的定量关系（陈述 彭等，1998）。辐射亮度（辐射率）单位可为： （μ W）/（cm2*nm*sr）。 ENVI提供针对特定传感器的定标，包括ASTER、 AVHRR、MODIS、MSS、TM、QuickBird、 WorldView等；通用方法，包括：平场域定标、 对数残差、内部平均反射率法和经验线性；针对 热红外数据，还提供大气校正工具、相对通道发 射率、归一 输入光谱
从图像中获取 外部文件（二进制）导入 ASD波谱仪
波谱库交互
波谱库查看、编辑和分析 波谱分割 波谱重采样
波谱分析工具 Spectral Analyst
波谱分析首先需要打开一个波谱库，然后将未 知波谱与波谱库中的波谱进行匹配处理，该工具 运用波谱角分类,波谱特征拟和二进制编码技术, 对一未知波谱与波谱库中要素的匹配进行排序, 输出一个列表,按照波谱匹配的好坏依次排列,并 纪录一个总体的得分. 匹配时需要设置三种方法所占的权重,权重是任 意的,最后输出一个总体得分,得分越高,表明匹 配效果越好.
ENVI高光谱数据处理流程
临时用户天蝎座
主要内容
1、高光谱简介 2、高光谱数据预处理 3、物质制图与识别、探测
1、高光谱遥感简介
光学遥感技术的发展：
全色（黑白）－－彩色摄影－－多光谱扫描成像－－ 高光谱遥感
高光谱分辨率遥感（HyperspectralRemote Sensing）
July MLW MLW SAS SAS MLS T T T T T MLS MLS SAS MLW MLW MLW SAW
Sept. MLW MLW SAS SAS MLS T T T T T MLS MLS SAS MLW MLW MLW MLW
Nov. SAW SAW MLW SAS SAS MLS T T T T T MLS SAS SAS MLW MLW MLW
使用ENVI大气校正模块——基本参数设置
传感器基本信息设置
使用ENVI大气校正模块——大气模型
Model Atmosphere Sub-Arctic Winter (SAW) Mid-Latitude Winter (MLW) U.S. Standard (US) Sub-Arctic Summer (SAS) Mid-Latitude Summer (MLS) Tropical (T) Water Vapor (std atm-cm) 518 1060 1762 2589 3636
输出结果
表面反射率影像 水气含量数据 云图 日志文件 FLAASH大气校正模板文件
定标与大气校正练习
03-传感器定标与大气校正\多光谱
Landsat TM fast数据定标 辐射定标- W/(m2*sr*μ m) P282
03-传感器定标与大气校正\高光谱
为什么做大气纠正？
太阳辐射通过大气以某种方式入射到物体表面然 后再反射回传感器 原始影像包含物体表面，大气，以及太阳的信息 如果我们想要了解某一物体表面的光谱属性，我 们必须将它的反射信息从大气和太阳的信息中分 离出来。
为什么要大气校正
大气散射
邻接反射
直接反射
大气校正方法
基于辐射传输模型 LOWTRAN模型 MORTRAN模型 ATCOR模型 6S模型 基于统计学模型 平场域定标 对数残差 内部平均反射率法 经验线性 基于简化辐射传输模型的黑暗像元法 基于统计的不变目标法 基于植被指数的大气阻抗植被指数法 „„
用很窄（10-2λ ）而连续的光谱通道对地物持续遥感 成像的技术。在可见光到短波红外波段其光谱分辨率 高达纳米(nm)数量级，通常具有波段多的特点，光谱 通道数多达数十甚至数百个以上，而且各光谱通道间 往往是连续的，因此高光谱遥感又通常被称为成像光 谱（Imaging Spectrometry）遥感。
ENVI大气校正模块
ENVI的大气校正模块的模型为MODTRAN 4+模型，它是由Spectral Sciences, Inc. (SSI)和Air Force Research Labs (AFRL)合作 开发，ITT VIS进行整合和图形化。 ENVI的大气校正模块能够对高光谱、多光谱影像进行校正。 高光谱包括：HyMAP、 AVIRIS、 HYDICE、HYPERION、Probe-1, CASI、AISA等； 多光谱包括：ASTER、AVHRR、IKONOS、IRS、Landsat、MODIS、 SeaWiFS、SPOT、QuickBird等，以及航空（860nm-1135nm）数据。 多光谱与高光谱的模型基础一样：MODTRAN 4+。这个模块通过高光谱 像素光谱上的特征来估计大气的属性，可以有效地去除水蒸气, 气溶 胶散射，漫反射的邻域效应。采用向导式操作流程，还包括快速大气 校正功能。
成像光谱仪系统介绍
航空成像光谱仪系统 国内系统：MAIS、OMIS-1、OMIS-2、PHI、WHI、 LASIS 国外系统：AIS、AVIRIS、TRWIS、GERIS、 HYDICEAISA、DAIS、CASI、HYMAP
AVIRIS
Spectral coverage: VIS to NIR (400-2500nm) Spectral bands: 224 Spectral resolution: <10nm FOV: 30° IFOV: 1.0 mrad Digitization:12 bits
天气条件
晴朗 中等雾、阴霾 厚雾、阴霾
能见度
40 to 100 km 20 to 30 km 15 km 或者更少
高级设置
光谱定义文件：内置AVIRIS、HYMAP、HYDICE、HYPERION、CASI、 AISA。 气溶胶厚度系数：用于计算邻域效应范围。一般值为1~2km。 CO2混合比率：默认为390ppm。 使用领域纠正。 使用以前的MODTRAN模型计算结果。 设置MODTRAN模型的光谱分辨率（推荐值5 cm-1)。 设置MODTRAN多散射模型。 提供三种模型供选择Isaacs，DISORT和 Scaled DISORT。默认是 Scaled DISORT和streams为8，这种模型对于小于1000nm具有较高的 精度； 天顶角\方位角（针对非星下点传感器）。 输出反射率缩放系数（Output Reflectance Scale Factor ）：为了 降低结果储存空间，默认反射率乘于10000。