MODTRAN(Berk等,1989)的目的在于改進LOWTRAN光譜分辨率;
它的主要改進包括發展了一種2cm-1光譜分辨率的分子吸收的算法和更新了對分子吸收的氣壓溫度關系的處理,同時維持LOWTRAN7的基本程序和使用結構;程序以卡片的形式來進行參數設置,操作起來清晰簡潔。
Modtran操作步驟:1.可以直接對文件夾PC下面的tape5做參數輸入(前提:對各參數所表示含義及格式比較清楚,可參照上面maomaogao 提供的文本),tape5用記事本方式打開。設置好參數并保存,然后運行同目錄下的Mod4v1r1,得到tape6、tape7、tape8等結果文件。tape6里保存的是全部結果,tape7tape8里面的信息都能在其里面找到,Tape7: 是依據頻率分層的各輻射組分的輸出結果,此數據文件可提供給FILTER, SCANNING等程序處理。Tape8: 根據計算方式,輸出各吸收分子的透過率或黑體函數沿視線各頻率各層的差分透過率或頻率各層的向上、向下,太陽和熱輻射垂直通亮和太陽輻照度。2.參數設置可通過可視化界面來完成,產生一個tape5文件,然后再運行程序。
MODTRAN 低版本的可以隨便找到,但現在高版本的都有購買了!
大氣傳輸輻射校正模型-3 modtran
該模型是由美國空軍地球物理實驗室研制的大氣輻射模擬計算程序,在遙感領域被廣泛應用于圖像的大氣校正。
lowtran7可以根據用戶的需要,設置水平、傾斜、及垂直路徑,地對空、空對地等各種探測幾何形式,適用對象廣泛。lowtran7的基本算法包括透過率計算方法,多次散射處理和幾何路徑計算。
1)
lowtran采用改進的累加法,自海平面開始向上直至大氣的上界,全面考慮整層大氣和地表、云層的反射貢獻,逐層確定大氣分層每一界面上的綜合透過率、吸收率、反射率和輻射通量。再用得到的通量計算散射源函數,用二流近似解求輻射傳輸方程。
2)
該模型在單純計算透過率或僅考慮單次散射時,采用參數化經驗方法計算帶平均透過率,在計算多次散射時,采用k-分布法
3)
考慮了地球曲率和大氣折射效應,將大氣看作球面分層,逐層考慮大氣折射效應
由于lowtran直接使用大氣物理參數,因而需要按照下列方法計算出與lowtran使用的大氣物理參數相對應的大氣光學參數179頁
4.modtran輻射傳輸模型
cm-1是表示波數,即使指在波的傳播方向上單位長度內所含的波長的數目。
開發modtran是為例改進lowtran的光譜分辨率,modtran將光譜的半高全寬度(full width half maximum,FWHM)由lowtran的20cm-1減少到2cm-1,目前的modtran4.0它的光譜分辨率已經達到2cm-1,改進了瑞利散射和復折射系數的計算精度,增加了disort計算太陽散射貢獻的方位角相關選項,并將7種brdf模型引進到模型中,使地表的參數化輸入成為可能。
1)
遙感器參數:
由衛星獲得的表觀反射率可以表示為
在實際的工作中,我們可以用下面的公式:
由此可以得出
將遙感器接收的輻射亮度和modtran4模擬的大氣校正參數帶入式子就可以進行校正。
ENVI采用模塊化設計,它齊全的遙感影像處理功能連同豐富的二次開發函數庫,組成了非常全面的影像處理系統。ENVI RT環境和ENVI/IDL環境為不同層次的用戶提供了完整的影像處理工具,能滿足大多數用戶的專業應用需求。此外ENVI系統還擁有FLAASH、DEM、異常地物提取、SARscape等擴展功能模塊,可滿足更高級用戶需求。
大氣校正模塊--FLAASH
ENVI獨有的大氣校正模塊--FLAASH,由光學研究權威機構--光譜科學研究所與美國空氣動力研究實驗室(AFRL)及光譜信息技術應用中心(SITAC)共同研發。
FLAASH使用了目前精度最高的大氣輻射校正模型 MODTRAN 4+ 輻射傳輸模型,它基于像元進行校正,不僅校正了由于漫反射引起的鄰域效應,還可以進行卷云和不透明云層的分類圖,并調整由于人為抑止而導致的波譜平滑。該模塊可以處理各種高(多)光譜、衛星和航空數據(860nm/1135nm),還能校正垂直成像數據和側視成像數據。
FLAASH模塊采用向導式流程,FLAASH糾正向導指導用戶進行大氣校正,能夠在很短的時間內完成復雜的大氣糾正工作。
DEM自動提取模塊
越來越多的遙感影像處理用戶需要通過精確的三維顯示來更好地分析影像數據。ENVI 的DEM自動提取模塊能夠簡單、快速地從ASTER、SPOT5、IKONOS、QuickBird、OrbView-3及航片的立體像對中創建DEM,而獨特的向導工具使得DEM提取更加簡便、自動。提取完成后還可以使用DEM編輯工具對DEM進行局部編輯。DEM模塊全面支持RPC模型參數,盡可能用最少的地面控制點達到有效精度;此外用戶還可以交互量測特征的高度或者是收集3D特征并導出為3D Shapefile格式文件。
ENVI-RX異常探測工具
隨著遙感影像數據量的增長,從影像中提取信息所耗費的時間也成倍增多。實際上用戶一般關心的是影像中發生異常的區域。ENVI-RX異常探測工具能夠快速在影像中定位異常發生區域,幫助用戶在更小的范圍內快速準確地提取有用信息。
異常探測可應用于多個領域,包括精細農業上農作物脅迫的識別,林業上染病樹木定位,以及地質學上珍稀礦石的尋找。在國防和情報分析應用中,能夠于探測軍事車輛等運動目標,能夠通過識別土壤的細微變化檢測出地雷埋設或部隊行軍等軍事活動行動。
ENVI-RX異常探測工具采用了最新的RXD異常探測算法,該算法能夠非常敏感地識別微弱異常。ENVI-RX異常檢測工具提供了向導式的處理方法,簡化了操作過程,用戶無需專門知識就能使用該工具快速從影像上提取異常信息。
ENVI SARscape模塊
ENVI具有全面的雷達數據處理功能。ENVI提供了許多特定的雷達數據分析工具,包括讀取標準SAR格式的Radarsat和ERS-1數據;從CEOS格式數據中瀏覽和讀取頭文件信息;消除天線增益畸變;斜距校正;生成入射角圖像;自適應紋理濾波;合成彩色圖像;極化數據分析等工具。SARscape模塊是在ENVI原有雷達處理模塊的基礎上,由瑞士Sarmap公司依托ENVI系統開發的用于InSAR/SAR數據處理的專業工具。SARscape模塊進一步增強了 ENVI對雷達數據處理的能力。
ENVI SARscape模塊專門用于處理合成孔徑雷達數據。目前SARscape模塊支持ERS-1/2、JERS-1、RADARSAT-1以及ENVISAT ASAR數據。SARscape模塊可以從SAR原數據開始處理,或是從SLC數據或多視角數據進行處理。除了能夠處理振幅數據,SARscape模塊也完全集成了各種干涉合成孔徑雷達處理技術。
ENVI SARscape模塊是構建在SARscape2.2基礎之上的。SARscape2.2是當前市場上最先進的雷達數據處理軟件之一。SARscape模塊通過IDL編寫的用戶界面集成到ENVI系統中。IDL接口和ENVI軟件環境使得用戶能夠自動進行InSAR/SAR數據的處理,并將它集成到各種復雜的工作流程中。
特征提取模塊
Spear模塊
ArcGIS ENVI格式讀取模塊
ArcGIS ENVI格式讀取模塊是為ArcGIS 8.X(或更高)軟件提供的擴展模塊,它使ArcGIS能夠訪問ENVI格式的影像文件。ENVI影像文件格式包括一個二進制文件以及一個相關聯的ASCII碼頭文件。頭文件中包含了用于讀取影像數據的必要信息。
ENVI RemoteView模塊
RemoteView是北美和歐洲國家廣泛應用于提取影像信息的強大工具,它能夠快速瀏覽GB級影像數據,并擁有豐富的多光譜分析工具。ENVI RemoteView模塊,作為RemoteView和ENVI兩個軟件之間的橋梁,能夠為RemoteView軟件的用戶增加ENVI強大的高光譜數據可視化和分析功能,同時ENVI用戶也能夠利用RemoteView軟件的強大功能進行影像瀏覽和分析處理。