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基于MODIS数据的表观反射率计算方法

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:利用MODIS数据存储的像元灰度值(DN值),可以通过公式将像元的灰度值转换为表观发射率。该窗口显示了数据的相关信息,其中“band_names”字段代表MODIS数据1km分辨率数据中各个波段的名称,“reflectance_scales”和“reflectance_offsets”字段分别代表了MODIS数据的反射率缩放比和偏移量。图10-12“Band Math”窗口步骤4:按照以上步骤,分别计算得到其他4个波段的表观反射率。

基于MODIS数据的表观反射率计算方法

表观反射率(Apparent Reflectance)是指大气层顶的反射率,是辐射定标的结果之一,目前主要通过大气校正的方法来获取。大气校正就是将辐射亮度或者表观反射率转换为地表实际反射率的过程,目的是消除大气散射、吸收、反射引起的误差。

利用MODIS数据存储的像元灰度值(DN值),可以通过公式(10-4)将像元的灰度值转换为表观发射率

RB,T,FS=Reflectance_ScalesB×(SIB,T,FS-Reflectance_OffectB) (10-4)

式中:RB,T,FS为表观反射率,SIB,T,FS为波段某像元的值,B为相应波段号;Reflectance_ScalesB为反射率缩放比;Reflectance_OffectB为反射率偏移量

因此,要计算表观反射率,需要获取选择的5个波段的反射率缩放比和反射率偏移量即可。

本例中,使用ENVI软件来查询获取这些参数,具体操作过程如下:

▷ 步骤1:在ENVI Classic软件工具条中,使用工具条中“File”—“Open Image File”,选择需要打开的5个波段拼接并裁剪后的MODIS数据文件,进入“Available Bands List”窗口(图10-9)。

图10-9 “Available Bands List”窗口

▷ 步骤2:在ENVI主工具栏中,点击“Basic Tools”—“Preprocessing”—“Data-SpecificUtilities”—“View HDF Dataset Attributes”,选择从网站上下载的hdf格式的MODIS数据(例如,选择2时的那一景数据文件),弹出“HDF Dataset Selection”对话框,选择分辨率为1km的太阳反射率(图10-10),点击“OK”按钮,弹出“Data Attributes...”窗口(图10-11)。该窗口显示了数据的相关信息,其中“band_names”字段代表MODIS数据1km分辨率数据中各个波段的名称,“reflectance_scales”和“reflectance_offsets”字段分别代表了MODIS数据的反射率缩放比和偏移量。因此,可以得到17、18、19波段的反射率缩放比分别为0.000 023 82、0.000 032 12和0.000 024 67,反射率偏移量均为316.972 198 49。(www.xing528.com)

图10-10 “HDF Dataset Selection”对话框

图10-11 “Data Attributes...”窗口

▷ 步骤3:在ENVI主工具栏中,点击“Basic Tools”—“Band Math”,弹出“Band Math”窗口,在“Enter an expression”中输入17波段的表观反射率计算公式(图10-12)。点击“Add to List”,该公式被添加到“Previous Band Math Expressions”栏中,然后选中该公式,点击“OK”按钮,弹出“Variables to Bands Pairings”窗口(图10-13),需要为b17变量指定对应的波段数据(mosaic17clip.dat\Band 1),这时数据计算公式可以使用了。最后,在“Enter Output Filename”选项中选择文件保存的位置和名称(nanjingb17.dat),该文件即为17波段的表观反射率数据。

图10-12 “Band Math”窗口

▷ 步骤4:按照以上步骤,分别计算得到其他4个波段(2、5、18、19)的表观反射率。波段2和5需要分别在“HDF Dataset Selection”对话框中选择250m和500m的太阳反射率数据。

图10-13 “Variables to Bands Pairings”窗口

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