• 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。
ENVI高光谱分析
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, 2byte 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0.4－2500μm。
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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
ENVI高光谱分析
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；
• ENVI提供针对特定传感器的定标，包括ASTER、AVHRR、MODIS、 MSS、TM、IKONOS、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、归一化发 射率、Α残差等定标工具。
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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。
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大气散射
邻接反射
直接反射
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环境与减灾小卫星星座（HJ-1B）
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2、高光谱数据预处理
•传感器定标 •大气校正
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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： （μW）/（cm2*nm*sr）。
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2020/10/30
ENVI高光谱分析
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 • 4、植被分析
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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）
• 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。
• 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。
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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
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航天成像光谱仪系统——Hyperion/EO-1
• 国家：美国 • 时间：2000年11月卫星发射成功 • 扫描带宽：7.5km, 空间分辨率：30米， • 在0.4－2.5μm共有220波段: • 可见光－近红外(400-1000nm): 60波段， • 短波红外(900-2500nm): 160波段。
• 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。
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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、
大气校正方法பைடு நூலகம்
• 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
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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。
CASI、HYMAP
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AVIRIS
• Spectral coverage: • VIS to NIR (400-2500nm) • Spectral bands: 224 • Spectral resolution: <10nm • FOV: 30° • IFOV: 1.0 mrad • Digitization:12 bits