201306Landsat8数据处理

Landsat8 OLI数据处理

版权声明：本教程涉及到的数据提供下载，供练习使用，禁止用于商业用途。

目录

Landsat8 OLI数据处理 .................................................................................................................................................. 1

1、 专题概述 ....................................................................................................................................................... 2

2、 数据读取和浏览 ........................................................................................................................................... 2

3、 辐射定标和大气校正 ................................................................................................................................... 4

第一步：辐射定标 ....................................................................................................................................... 4

第二步：FLAASH大气校正 .......................................................................................................................... 5

第三步：浏览结果 ....................................................................................................................................... 8

4、 图像融合 ....................................................................................................................................................... 9

1、 专题概述

2013年2月11号，NASA 成功发射了 Landsat 8 卫星，为走过了四十年辉煌岁月的 Landsat 计划重新注入新鲜血液。LandSat- 8上携带有两个主要载荷：OLI和TIRS。2013年5月30号开始向全球提供免费下载（http://doc.guandang.netgs.gov/）。

OLI陆地成像仪包括9个波段，空间分辨率为30米，其中包括一个15米的全色波段，成像宽幅为185x185km。OLI包括了ETM+传感器所有的波段，为了避免大气吸收特征，OLI对波段进行了重新调整，比较大的调整是OLI Band5(0.845–0.885 μm)，排除了0.825μm处水汽吸收特征；OLI全色波段Band8波段范围较窄，这种方式可以在全色图像上更好区分植被和无植被特征；此外，还有两个新增的波段：蓝色波段 (band 1; 0.433–0.453 μm) 主要应用海岸带观测，短波红外波段(band 9; 1.360–1.390 μm) 包括水汽强吸收特征可用于云检测；近红外band5和短波红外band9与MODIS对应的波段接近。

Landsat 8数据和其他TM数据类似，发布的数据标示 L1T，做过地形参与的几何校正，一般情况下可以直接使用而不需要做几何校正。为了利用其丰富的波段光谱信息，我们需要进行大气校正处理，也可以使用15米分辨率的全色波段。本课题主要学习在ENVI5.0sp3下进行Landsat 8读取、大气校正、图像融合处理。

ENVI5.0SP3 win32位：

ENVI5.0SP3 win64位：http://doc.guandang.net/s/GjThT

试用许可：http://doc.guandang.net/s/GhnCI

注：将下载的.zip后缀改成.exe

2、 数据读取和浏览

美国的USGS（http://doc.guandang.netgs.gov/）网站提供最新的Landsat8数据下载，产品类型标示L1T，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：http://doc.guandang.net/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2.1：Data Manager对话框

图2.2：CIR假彩色合成显示

3、 辐射定标和大气校正

利用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WIN7操作系统

保存后重启ENVI5。

波谱响应函数文件下载：。包括OLI和TIRS两个传感器。 第一步：辐射定标

(4) 选择 File->Open ，选择_MTL.txt文件打开。

(5) 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Scale Factor：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3.1：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：1.000000），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

Lat：40 19 39.46，Lon：116 42 2.98（FLAASH自动获取）

Sensor Type：UNKONWN-MSI

Ground Elevation（km）：0.043（从相应区域的DEM获得平均值）

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3.2：FLAASH基本参数设置

（7） 多光谱设置（Multispectral Settings）

Defaults 下拉框：Over-Land Retrieval Standard（660：2100）。

Filter Function File：选择ldcm_oli.sli 波谱响应文件

图3.3：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。< …… 此处隐藏：3159字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……