MODIS影像气溶胶反演

一、MODIS影像的辐射校正在ENVI5.0中打开MODIS影像的HDF文件就已经做了辐射校正，打开HDF文件的方法是File----OpenAs----EOS----MODIS打开后在数据列表中可以看到三个文件，第一个是发射率Emissive（band20-band36），第二个是辐射率Radiance（band1-band26）,第三个是反射率Reflectance（band1-band26），如图所示。二、几何校正2.1发射率文件的几何校正（1）GeoreferenceMODIS工具ENVI5.0下有对特定传感器进行几何校正的工具，其中就有专门针对MODIS数据的几何校正，GeometricCorrection——Georeferencebysensor——GeoreferenceMODIS（2）选择发射率文件（3）GeoreferenceMODIS参数设置GeoreferenceMODISParameters对话框中，选择投影信息见图，其中要注意保存GCP控制点以及对MODIS影像做双眼皮去除（在MODIS1B图像中,存在着重叠现象,俗称“双眼皮”现象(bow-tieeffect),严重地影响着MODIS图像的应用），然后点击OK。（4）发射率几何校正参数设置RegistrationParameters对话框中，注意分辨率是1000（默认）选择保存路径点击OK即可。（5）发射率几何校正结果2.2反射率文件的几何校正（1）WrapfromGCPs：ImagetoMapRegistration工具发射率文件几何校正之后，可以利用导出的GCP控制点来校正其他文件。在工具箱中找GeometricCorrection——Registration——WrapfromGCPs：ImagetoMapRegistration工具。（2）选择GCP控制点文件双击WrapfromGCPs：ImagetoMapRegistration工具后打开选择GCP控制点对话框，选择之前保持的GCP控制点文件。（3）ImagetoMap投影设置接着打开ImagetoMapRegistration对话框，调整参数如图，注意更改分辨率为1000，然后点击OK。（4）选择待校正影像，调整几何校正方法选择待校正的反射率文件。打开RegistrationParameters对话框参数设置如图，注意更改几何校正方法为Triangulation和重采样方法Bilinear，使之与发射率校正结果相匹配。（几何校正模型：RST为仿射变换模型、Polynomial为多项式模型、Triangulation为局部三角网模型）（5）反射率几何校正结果（6）反射率校正结果与发射率校正结果对比ENVI5.0中提供了更多的图像间的对比查看，可以点击Views菜单选择创建多个视图，然后进行link查看，也可以将两个图像添加进一个视图利用影像查看功能查看。2.3角度数据集的几何校正该实验数据采用的是MODISL1B1KM数据，其中包括了角度信息，但是角度数据集的行列号与科学数据集的行列号不同，因此如果想用校正发射率的GCP控制点来校正角度数据集必须在校正角度数据集之前进行重采样到行列号为1354,2030。（1）打开角度数据集角度数据集的打开不能和科学数据集一样直接打开，打开路径为File----OpenAs----GenericFormats----HDF,点击后选择HDF文件。选择四个角度数据集：卫星天顶角（SensorZ），卫星方位角（SensorA），太阳天顶角（SolarZ），太阳方位角（SolarA）。（2）重采样工具角度数据集的行列数是271*406的，而发射率的行列数是1354*2030的，因此要用之前的GCP文件来校正角度数据集必须重采样。重采样工具RasterManagement——ResizeData。(3)重采样参数设置在重采样参数设置窗口中，设置XY的采样比例：X=4.9963Y=5点击Enter，即可采样到1354*2030，选择重采样方法为Blinear。将四个角度数据进行重采样之后就可以进行几何校正了。（4）角度数据集几何校正角度数据的几何校正和发射率的几何校正是一样的，根据校正发射率产生的GCP控制点，利用WrapfromGCPs：ImagetoMapRegistration工具进行校正。三、波段合成和裁剪3.1反射率和发射率的合成（1）LayerSatacking工具在ENVI5.0下打开之前校正好的反射率文件和发射率文件，利用LayerStacking工具进行合成，双击LayerSatacking工具，打开参数设置窗口。（2）空间裁剪点击ImportFile…选择几何校正后的反射率文件和发射率文件，然后利用北京市的行政范围来裁剪，SpatialSubset——ROI/EVF，选择Beijing.evf（3）调整合成文件的顺序点击RecorderFile调整顺序，必须是反射率在上，发射率在下。合成结果如图所示3.2角度数据的合成角度数据的合成和反射率发射率的合成是一样的，只是要注意角度数据的合成时的顺序是卫星天顶角（SensorZenith）、卫星方位角（SensorAzimuth）、太阳天顶角（SolarZenith）、太阳方位角（SolarZenith），顺序如图所示，合成结果如图所示。四、合成后处理4.1云检测云检测工具是扩展工具，该工具实现对反射率和发射率的合成文件进行去云处理，将modis_cloud.sav文件放在ENVI5.0安装目录下的Extensions文件夹下，重启ENVI即可看到modis_cloud工具。（1）modis_cloud工具双击modis_cloud工具，选择几何校正结果，就是反射率发射率合成裁剪后的结果。4.2角度数据后处理HDF中的角度数据是扩大了100倍的，所以在进行气溶胶反演之前要将角度合成数据乘以0.01。（1）bandmath工具（2）角度数据波段运算b1*0.01（3）选择角度合成文件（4）保存角度数据处理结果五、气溶胶反演气溶胶反演工具（modis_aerosol_inversion.sav）也是扩展工具，放在ENVI5.0安装目录下的Extensions文件夹下重启ENVI即可。5.1选择云检测结果5.2选择角度合成结果5.3选择查找表文件查找表文件是个通用的文本文件，该查找表适合3-9月的MODIS影像。5.4保存气溶胶反演结果5.5掩膜打开result结果数据，选择RasterManagement——ApplyMask工具。5.6查看反演结果