### ENVI下的Landsat 8 大气校正详解
#### 一、背景介绍
Landsat 8 是美国地球观测卫星系列中的一员，它搭载了两种主要的传感器：Operational Land Imager (OLI) 和 Thermal Infrared Sensor (TIRS)。其中OLI相比前代的Thematic Mapper (TM) 和 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) 传感器增加了两个新的波段：0.433–0.453 μm 和 1.360–1.390 μm，这两个波段对于进行更精细的地表特征分析具有重要意义。
ENVI (Environmental Systems Research Institute) 是一款广泛应用于遥感图像处理的软件平台，支持多种遥感数据的预处理、分析以及可视化。本文将详细介绍如何使用ENVI进行Landsat 8 数据的大气校正过程，以便更准确地获取地表反射率等关键信息。
#### 二、大气校正前的准备工作
在开始大气校正之前，需要确保ENVI软件已经正确安装并配置好。这里提到的版本是ENVI 5.0 SP3，尽管ENVI 5.1已经直接支持Landsat 8 的大气校正功能，但在5.0 SP3版本中也可以通过手动加载Landsat 8 的波谱响应函数来实现同样的目的。
**环境设置步骤**：
1. **启动ENVI Classic**：这一步是为了确保使用的是ENVI的经典界面，以便进行后续操作。
2. **设置偏好**：在Preferences -> Miscellaneous中调整缓存大小(Cache Size)为2048（如果电脑内存足够大，可以设置为最大内存的75%），图像块大小(Image Tile Size)设置为100，这样的设置有助于提高处理速度和效率。
3. **下载波谱响应函数**：为了使ENVI能够识别Landsat 8 的新波段，需要下载包含OLI和TIRS两个传感器的波谱响应函数文件，文件链接为：http://vdisk.weibo.com/s/GbclH。
#### 三、大气校正步骤
大气校正主要包括三个步骤：辐射定标、FLAASH大气校正和结果浏览。
**第一步：辐射定标**
1. **打开MTL文件**：通过File -> Open命令打开Landsat 8 的MTL (Metadata Text File) 文件，ENVI会自动识别并加载相关的元数据信息。
2. **选择辐射定标工具**：在ToolBox中找到Radiometric Correction -> Radiometric Calibration，并选择可见光-近红外数据。
3. **配置定标参数**：
- **定标类型**：选择Radiance（辐射亮度值）。
- **输出存储顺序**：选择BIL。
- **输出数据类型**：选择Float。
- **FLAASH设置**：获取辐射亮度单位转换系数Scale Factor为0.1，这是为了方便后续的FLAASH大气校正。
**第二步：FLAASH大气校正**
1. **打开FLAASH大气校正工具**：在ToolBox中找到Radiometric Correction -> Atmospheric Correction Module -> FLAASH Atmospheric Correction。
2. **配置参数**：
- **输入辐射亮度图像**：选择上一步生成的辐射亮度值数据LC81230322013132LGN02_rad.dat。
- **输出反射率文件**：指定输出文件的名称和路径。
- **传感器和图像目标信息**：包括经纬度、传感器类型（这里设置为UNKONWN-MSI）、地面高程、飞行日期和时间等。
- **大气模型**：根据图像拍摄的时间和地点选择合适的模型，如Sub-Arctic Summer。
- **气溶胶模型**：选择Urban模型。
- **气溶胶反演**：使用2-Band (K-T) 方法。
- **初始能见度**：设置为40。
- **多光谱设置**：选择默认的Over-Land Retrieval Standard（660：2100），并指定波谱响应函数文件ldcm_oli.sli。
- **高级设置**：tile大小设置为100M，其他保持默认。
3. **执行校正**：点击Apply按钮开始大气校正过程。
**第三步：浏览结果**
1. **查看校正后的图像**：打开大气校正后的结果图像，观察植被波谱曲线的变化情况，以验证大气校正的效果。
#### 四、总结
通过对Landsat 8 数据进行大气校正，可以有效消除大气散射等因素对地表反射率的影响，从而得到更为准确的地表特征信息。ENVI提供了强大的工具支持这一过程，通过上述步骤，用户可以在ENVI 5.0 SP3环境下成功完成Landsat 8 图像的大气校正任务。此外，随着ENVI软件版本的更新，后续版本将提供更加便捷的功能来支持此类操作。
