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国土资源遥感  2019, Vol. 31 Issue (4): 26-31    DOI: 10.6046/gtzyyg.2019.04.04
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基于FLAASH模型的Worldview3大气校正
陈玲, 陈理, 李伟, 刘建宇
中国自然资源航空物探遥感中心,北京 100083
Atmospheric correction of Worldview3 image based on FLAASH model
Ling CHEN, Li CHEN, Wei LI, Jianyu LIU
China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Natural Resources, Beijing 100083, China
全文: PDF(3294 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

随着遥感技术的发展,遥感应用已由定性发展至定量阶段,而大气校正是定量遥感研究中不可或缺的重要环节。Worldview3是全球最高空间分辨率的商业多光谱遥感卫星,相较于传统的多光谱遥感数据,该数据在定量遥感方面具有更大的潜力。利用ENVI软件的FLAASH模块对Worldview3进行大气校正,并以新疆罗布泊无人区为例,利用该地区典型地物盐碱地和闪长岩的ASD实测光谱数据对Worldview3大气校正前后的数据进行了评价。首先,将Worldview3的DN值转化为辐射亮度和表观反射率,并利用FLAASH模块对其进行大气校正; 然后,计算了研究区典型地物(盐碱地、闪长岩)的辐射亮度、表观反射率值,并把实测的盐碱地和闪长岩的波谱数据重采样到Worldview3相应波段; 最后对结果进行了定性分析和定量比较。研究表明,采用FLAASH模块对Worldview3数据进行大气校正方法切实可行、有效,典型地物——盐碱地、闪长岩的实测波谱和大气校正后获得反射波谱吻合程度较高,相关系数最高达到0.80。

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陈玲
陈理
李伟
刘建宇
关键词 Worldview3影像FLAASH模块大气校正    
Abstract

With the development of remote sensing technology, the remote sensing has been developed from qualitative application to quantitative application,and atmospheric correction is an important part of quantitative remote sensing research. In this study, the authors used the FLAASH model of ENVI software to conduct atmospheric correction for Worldview3, a satellite image with high spatial resolution and high spectral resolution, and then evaluated the method. Worldview3 data and ASD measurement spectral data of typical ground objects(saline-alkali land and diorite)in Lop Nur were obtained. Firstly, the DN value of Worldview3 was converted into radiation brightness and apparent reflectance, and the atmosphere correction of Worldview3 image was carried out by using FLAASH model. The radiation brightness, apparent reflectance and FLAASH atmospheric corrected reflectance of two typical ground objects (saline-alkali land and diorite) in the study area were comparatively studied, and the measured reflection spectra of saline-alkali and diorite by ASD were also compared after resampling to the response band of Worldview3 by Gaussian filtering function. The results show that it is effective to apply FLAASH model to atmospheric correction of Worldview3 data, and the two methods can obtain high coincidence degree of reflection spectrum, with the correlation coefficient reaching 0.8.

Key wordsWorldview3 image    FLAASH model    atmospheric correction
收稿日期: 2019-05-08      出版日期: 2019-12-03
:  TP79  
基金资助:中国地质调查局地质调查项目“全国矿山开发状况遥感地质调查与监测”(DD20190511);“天山—北山重要成矿区带遥感调查”共同资助(DD20160068)
作者简介: 陈 玲(1982-),女,博士,高级工程师,主要从事遥感地质、矿产等理论和应用研究。Email: chenling010@126.com。
引用本文:   
陈玲, 陈理, 李伟, 刘建宇. 基于FLAASH模型的Worldview3大气校正[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(4): 26-31.
Ling CHEN, Li CHEN, Wei LI, Jianyu LIU. Atmospheric correction of Worldview3 image based on FLAASH model. Remote Sensing for Land & Resources, 2019, 31(4): 26-31.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2019.04.04      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2019/V31/I4/26
波段号 波段名 光谱范
围/nm
空间分
辨率/m
位数/bit
全色 Panchromatic 450~800 0.5 11
1 Coast Blue 400~450 1.2
2 Blue 450~510 1.2
3 Green 510~580 1.2
4 Yellow 585~625 1.2
5 Red 630~690 1.2
6 Red Edge 705~745 1.2
7 NIR1 770~895 1.2
8 NIR2 860~1 040 1.2
9 SWIR1 1 195~1 225 7.5
10 SWIR2 1 550~1 590 7.5
11 SWIR3 1 640~1 680 7.5
12 SWIR4 1 710~1 750 7.5
13 SWIR5 2 145~2 185 7.5
14 SWIR6 2 185~2 225 7.5
15 SWIR7 2 235~2 285 7.5
16 SWIR8 2 295~2 365 7.5
Tab.1  本研究中所用遥感数据参数一览表
Fig.1  研究区WV3 B8(R),B4(G),B3(B)假彩色合成影像
序号 波段名 增益 偏差 中心波
长/nm
波段宽
度/nm
1 Coast Blue 0.298 559 38 -7.07 425.00 50
2 Blue 0.305 176 06 -4.253 480.00 60
3 Green 0.199 247 59 -2.633 545.00 70
4 Yellow 0.172 458 2 -2.074 605.00 40
5 Red 0.241 242 09 -1.807 660.00 60
6 Red Edge 0.164 408 7 -2.633 725.00 40
7 NIR1 0.165 111 91 -3.406 832.50 125
8 NIR2 0.122 808 61 -2.258 950.00 180
9 SWIR1 0.012 376 451 -3.295 1 210.00 30
10 SWIR2 0.006 776 925 -1.496 1 570.00 40
11 SWIR3 0.006 506 7 -1.385 1 660.00 40
12 SWIR4 0.005 493 318 -1.009 1 730.00 40
13 SWIR5 0.002 801 196 -0.356 2 165.00 40
14 SWIR6 0.002 815 416 -0.353 2 205.00 40
15 SWIR7 0.002 442 118 -0.252 2 260.00 50
16 SWIR8 0.001 791 85 -0.167 2 330.00 70
Tab.2  WV3影像数据辐射定标相关参数
Fig.2  FLAASH大气校正前后对比
Fig.3  FLAASH大气校正前后影像横切剖面光谱对比
Fig.4  研究区闪长岩、盐碱地WV3高分影像和野外照片
Fig.5  盐碱地和闪长岩ASD光谱曲线与WV3大气校正后光谱曲线对比
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