FLAASH大气校正模块

（1）FLAASH模块简介

FLAASH是由世界一流的光学成像研究所－波谱科学研究所（Spectral Sciences）在美国空气动力实验室支持下开发的大气校正模块。波谱科学研究所在1989年大气辐射传输模型开发初期就广泛从事MODTRAN的研究工作，已成为大气辐射传输模型开发过程中不可缺少的一员。FLAASH适用于高光谱遥感数据（如HyMap，AVIRIS，HYIDCE，HYPERION，Probe-1，CASI和AISA）和多光谱遥感数据（如陆地资源卫星，SPOT，IRS和ASTER）的大气校正。当遥感数据中包含合适的波段时，用FLAASH还可以反演水气、气溶胶等参数。

ENVI中大气校正模型FLAASH，是高光谱辐射能量影像反射率反演的首选大气校正模型。FLAASH能够精确补偿大气影响，其适用的波长范围包括可见光至近红外及短波红外，最大波长为3μm。其它的大气校正模型是计算方法基于查找表（Look-up Table）、利用插值方法计算，而FLAASH是直接移植了modtran4中的辐射传输计算方法。我们可以选取代表研究区的大气模型和气溶胶类型。

FLAASH模型中输入的图像必须是经过辐射定标后的辐射亮度图像，格式为BIL或BIP,数据类型为floating-point，4-byte signed integers，2-byte signed integers，或2-byte unsigned integers，为了能进行大气反演，图像至少包括下面三个范围区间内的15nm分辨率甚至更高的波段，即1050-1210nm，770-870 nm，870-1020nm。对于已有传感器类型的高光谱遥感图像来说，图像头文件中必须包含波长和波谱带宽（FWHM）。对于已知的多光谱传感器来说，仅仅需要波长，而未知的多光谱传感器类型，则要求知道波谱响应函数，如论文中ALI数据校正就需要输入波谱响应函数。

FLAASH支持多种传感器，其通过图像像素光谱上的特征来估计大气的属性，不依赖遥感成像同步测量的大气参数数据。

（2）FLAASH模块参数设置

①尺度转换因子的计算

FLAASH模块中，在输入辐射能量数据时，同时要求输入尺度转换因子。尺度因子有两种输入方式A:当各波段尺度转换因子不同时，选择每一种的输入方式，可事先把尺度因子输入到记事本文件中，然后，从记事本文件中直接读取；B：当尺度转换因子相同时，选择第二种输入方式。由于模块中要求辐射能量的量纲是µW/（cm·nm·sr）,而经辐射定标AVIRIS数据的量纲为µW/(cm·nm·sr)，所以后者还需通过换算关系式1µW/（cm·nm·sr）=0.001mW/(cm·nm·sr)进行量纲转换。因此，利用FLAASH模块校正AVIRIS数据时，其尺度转换因子为0.001。对其它类型遥感数据大气校正时，可以参照上述方法计算相应的尺度转换因子。判断尺度因子设置正确与否的方法是依据图像的数据统计特征，即当统计数据没有负值和大于1×放大系数的数值，则可以认为尺度转换因子设置正确。

②FLAASH其它参数的设置

A：图像中心点坐标:可以从相应的HDF文件中找到，也可以从屏幕上直接读取影像的中心坐标，对反演结果影响不大。当影像位于西半球时，经度为负值。

B：传感器类型:当选择传感器类型时，模块会选择相应类型的传感器波段响应函数，同时系统一般会自动设置传感器的高度和图像的空间分辨率。若没有相应类型的传感器，则一些参数需要额外设置，如下文中ALI数据的校正。

C：海拔高度:海拔高度为研究区的平均海拔。

D：数据获取日期和卫星过境时间:卫星过境时间为格林尼治时间，可以从相应的HDF文件中找到。

E：大气模型:为了获取校正的最佳质量，选择一个合适的大气校正模型至关重要。模块提供热带、中纬度夏季、中纬度冬季、极地夏季、极地冬季和美国标准大气模型，每个模块的大气水汽含量标准如表1，如果没有获取大气水汽含量，也可以通过地表大气温度来确定相应的模型，因为一定的温度和一定的大气水汽含量相关。如果地表大气温度也不知道，那么可以通过数据获取时间和地点选择相应的大气模型。

F：水气反演

ENVI软件提供了三个波段区间以供选择，分别为1050-1210nm(选项1135nm)、870-1020nm(选项940nm)、770-870nm(选项820nm)。

G：气溶胶模型

可供选择的气溶胶模型有无气溶胶、城市气溶胶、乡村气溶胶、海洋气溶胶和对流层气溶胶模型。当天气晴朗时，能见度一般为40－100公里，轻微雾气时能见度为20-30公里，雾气严重时，能见度为15公里甚至更少。

在高级设置中，①Modtran分辨率（Modtran resolution）：一般设置成5cm；②反射率输出时的尺度系数，默认尺度系数是10000，可以使用默认的尺度系数。若使用默认的尺度系数，大气校正后得到反射率图像的数值域为：0-10000。其余参数使用默认值。