L a n d s a t简介及数据预处理Landsat8数据打开和辐射定标处理美国的USGS（/）网站提供最新的Landsat8数据下载，产品类型标示L1GT，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：/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。
(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1：Data Manager对话框打开之后就可以很方便的进行其他处理，比如辐射定标、大气校正、融合等处理。
下面使用ENVI下的通用定标工具进行Landsat8的辐射定标。
(1)选择ToolBox/Radiometric Correction/Radiometric Calibration，选择可见光-近红外数据。
(2)在Radiometric Calibration面板中，可以选择定标类型：辐射亮度值和大气表观反射率。
(3)其他选项是方便用于FLAASH大气校正。
(4)选择文件名和路径输出(5)如图3所示，得到大气表观反射率数据。
图2：Radiometric Calibration面板图3：大气表观反射率结果ENVI下的Landsat8大气校正（初试）Landsat8 OLI陆地成像仪比之前的TM/ETM+多了两个波段，0.433–0.453 μm和 1.360–1.390 μm ，怎么多的波段对于地表反演更加有利。
ENVI5.1直接支持Landsat8的大气校正（2013下半年发布），利用ENVI5.1 提供的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 位操作系统保存后重启ENVI5 。
波谱响应函数文件下载：/s/GbclH包括OLI 和TIRS 两个传感器第一步：辐射定标选择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。
(1)选择ToolBox/Radiometric Correction/Radiometric Calibration ，选择可见光-近红外数据。
(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ScaleFactor ：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 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 ），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。
（2）传感器与图像目标信息l Lat ：40 19 39.46 ，Lon ：116 42 2.98 （FLAASH 自动获取）l Sensor Type ：UNKONWN-MSIl Ground Elevation （km ）：0.043 （从相应区域的DEM 获得平均值）l 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 ：FLAASH 基本参数设置多光谱设置（Multispectral Settings ）l Defaults 下拉框：Over-Land RetrievalStandard （660 ：2100 ）。
l Filter Function File ：选择ldcm_oli.sli 波谱响应文件图 4 ：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 5 ：估算能见度、水汽柱结果第三步：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 6 ：大气校正后的植被波谱曲线同时发现 1.360–1.390 μm 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 。
图7 ：卷云Cirrus （ 1.3730 ）波段图像讨论ldcm_oli.sli 波谱响应文件包括了可见光- 红外，全色9 个波段的响应，而我们大气校正使用了前8 个波段，另外卷云Cirrus 波段噪声比较大，是否将Cirrus 、Pan 两个波段的响应函数去除，同时将两个波段从图像中移除，只针对7 个波段进行大气校正，精度是否会更高？图8 ：oli 波谱响应函数2、 TM数据辐射定标ENVI > basic tools > preprocessing > calibration utilities > Landsat calibration，弹出如下对话框，图3：图3 辐射定标参数设置对话框3、储存顺序调整Flassh大气校正对于波段存储的要求为：BIL，BIP格式，上述计算得到的存储方式为BSQ，在此进行波段存储顺序的转化，具体操作如下：ENVI > basic tools > convert data (BSQ ,BIL ,BIP)图 4 存放顺序转换4、 Flaash校正参数设置大气校正的前期准备工作完毕，现在进行校正参数的设置：ENVI > basic tools > preprocessing > calibration utilities > FLAASH，弹出对话图 5 FLAASH参数界面设置图 6 多光谱设置对对话框根据上述图中的参数设置，然后点击ok，运行flaash大气校正。
Landsat8移除卷云Cirrus波段的大气校正测试在“ ENVI 下的 Landsat8 大气校正（初试）”文章最后提出了一个讨论，这里根据这个设想做出了另外一个结果。
结果分析显示，两种方法得到的结果基本一致。
第一步：重新制作波谱响应函数（1）启动 ENVI classic ，选择 Window->Start New Plot Window 。
（2）在 ENVI Plot Window 窗口中，选择 File->Input Data –>Spectral Library，打开 ldcm_oli.sli 波谱响应文件。
（3）如下图所示选择 7 个波段的波谱响应函数，选择 File->Save plot as-> Spectral Library ，按照默认参数保存为 .sli 文件。
图 1 ：选择 7 个波段的波谱响应文件第二步：大气校正（1）使用 layer stacking 工具将辐射定标后的文件保存为 7 个波段的文件，也就是去除卷云 Cirrus 波段。
（2）打开 FLAASH 工具进行大气校正。
第三步：浏览结果分别对两种结果进行统计，如下图所示，每个波段的均值和方差相差非常小（个位数以内），折合 0~1 反射率在 10 -3 范围内，相差甚小。
对比单个像素的值也是这个结果。
值得注意的是得到的反射率范围是小于 0 和大于 10000 ，其实浏览直方图发现，小于 0 的像素只有不到 10000 个，占 0.02% ，大于 10000 的不到 100 个像素，属于正常范围内。
因此可以看到，两种方法在精度上相差不大，结果认为是一致的。
图 2 ：统计结果（左 -8 波段，右 -7 波段）40.86830556 118.02665000。