ENVI处理Rapid Eye数据文档格式.docx
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蓝、绿、红、红边、近红外。
其中红边波段为分类和植被生长状态监测提供有效信息。
表1RapidEye数据概述
光谱波段
波段号
波段
频谱范围(μm)
B1
蓝
0.44-0.515
B2
绿
0.52-0.595
B3
红
0.63-0.695
B4
红边
0.69-0.735
B5
近红外
0.76-0.855
地面采样间隔(星下点)
6.5米
像素大小(正射)
5米
幅宽
77×
77平方公里
RapidEye两个不同处理级别1B和3A,详细可下载详细说明文档:
RapidEye标准影像产品介绍_v3.1_2011年2月版.rar
其中1B是可做正射校正和精确大气校正产品,有以下文件组成:
●∙∙影像文件——影像产品以一组单波段NITF2.0文件格式发送,并带有RPC值,波段间经过互配准处理。
●∙∙元数据文件——XML格式元数据文件。
元数据文件包括卫星姿态,卫星星历表,卫星温度测量值,线成像时,相机的几何特征以及辐射定标数据等相关的附加信息。
●∙∙影像快视图文件——TIF格式
●∙∙无用数据的掩膜文件(UDM)——GeoTIFF格式
像素分辨率为6.5米,位深度为16比特无符号整型。
2.
RapidEye影像产品的读取
ENVI4.7及以上版本产品中,直接支持RapidEye1B和3A数据产品。
ENVI主菜单中选择File->
OpenExternalFile->
RapidEye,选择元数据文件(XML),直接读取RapidEye多波段数据,相应的部分元数据信息也能读入,如中心波长信息。
图:
ENVI中打开的L1B产品
3.
RapidEye影像正射校正
ENVI4.7及以上版本中支持RapidEye1B的正射校正,选择Map->
Orthorectification->
RapidEye->
有控制点或无控制点正射校正。
没有控制点的情况下,依赖RPC文件及卫星本身性能能达到45米左右的几何精度。
大多数情况采用的是控制点正射校正的方式。
4.
RapidEye影像融合
RapidEye可以为遥感应用提供最高5m的空间分辨率,但在实际应用中5m的空间分辨率依然受到很大的限制。
尤其是在越来越受到重视的面向对象的信息提取中,分辨率对信息提取有很显著的影响。
因此可以采用分辨率融合的方式将高分辨率的影像和RapidEye多光谱影像进行融合,来提升影像的应用价值。
ENVI中适合RapidEye融合的方法主要是光谱高保真的Gram-Schmidt和Pansharpening。
在融合之前需要对两个图像文件作精确配准,可以使用图像自动配准工具提供效率。
下面是利用p5的2.5m全色影像和RapidEye进行配准。
选择控制点
配准结果
选择Transform->
ImageSharpening->
Gram-SchmidtSpectralSharpening,使用GS方法融合,如下结果。
GS融合结果
5.
RapidEye大气校正
RapidEyeL1B产品的像素DN值代表是未经大气校正影像的绝对辐射定标值,乘了一个比例值拉伸到16bit范围。
为了将像素DN值转换为辐射值,需要将DN值乘以辐射比例因子,如下:
RAD(i)=DN(i)*辐射比例因子(i)
结果是像素的大气顶端辐射值,瓦特每立体弧度每平方米(W/m2*sr*μm)。
这个辐射比例因子为1/100,可以在XML元数据文件中的“radiometricScaleFactor”属性中找到。
因此,使用ENVI中的FLAASH工具时候,只需要将影像文件顺序专场bip或者bil,在FLAASH面板中输入factorscale=1000(Flaash输入的要求为mW/cm2nmsr)。
FLAASH支持支持RapidEye大气校正。
FLAASH参数面板
校正前后植被的波谱曲线
6.
植被分析
RapidEye包括一个红边波段,使用Spectral->
VegetationAnalysis->
VegetationIndexCalculator植被指数计算器可以计算五种实用的植被指数。
除了常见的归一化植被指数、比值指数植被、增强型植被指数和大气阻抗植被指数,还可使用红边波段计算花青素反射指数1(AnthocyaninReflectanceIndex1-ARI),ARI对叶片中的花青素非常敏感,ARI1值越大表明植被冠层增长或者死亡。
植被指数计算器
7.
立体像对提取DEM
利用立体相对提取DEM是航空摄影测量中的经典理论和方法,随着高分辨卫星的投入使用,利用卫星影像组成立体相对提取DEM已经成为了生产和研究的趋势,卫星影像较航空摄影照片不仅仅具有成本优势,还具有大尺度,更新快的特点。
因此利用高分率卫星影像进行DEM的提取是遥感图像处理平台重要功能。
RapidEye卫星影像具有立体成像性能,利用ENVI中的DEMExtraction向导式工具,可以快速提取DEM数据。
(1)
选择File->
OpenImageFile,选择.ntf的数据文件,ENVI自动识别RPC文件。
(2)
选择Topographic->
DEMExtraction->
DEMExtractionWizard->
New,流程化工具一步步引导完成整个过程。
自动生成连接点
生成的DEM结果
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