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i.atcorr - 使用6S算法进行大气校正。
6S - 太阳光谱中卫星信号的第二次模拟。

关键词

影像、大气校正

概要

i.atcorr
i.atcorr - 帮帮我
i.atcorr [-伊拉布] 输入=姓名 [范围=最小，最大[海拔=姓名[能见度=姓名]
参数=姓名 产量=姓名 [重新缩放=最小，最大] [--覆盖] [--帮助] [--详细]
[--安静] [--ui]

标志：
-i
将栅格图输出为整数

-r
输入栅格图转换为反射率（默认为辐射率）

-a
输入来自 1 年 2000 月 XNUMX 日之后拍摄的 ETM+ 图像

-b
输入来自 1 年 2000 月 XNUMX 日之前拍摄的 ETM+ 图像

--覆盖
允许输出文件覆盖现有文件

- 帮帮我
打印使用摘要

--详细
详细模块输出

- 安静的
静音模块输出

--用户界面
强制启动 GUI 对话框

参数：
输入=姓名 [必需的]
输入栅格地图的名称

范围=最小，最大
输入范围
默认： 0,255

海拔=姓名
输入高程栅格地图的名称（以米为单位）

能见度=姓名
输入可见性栅格地图的名称（以公里为单位）

参数=姓名 [必需的]
带有 6S 参数的输入文本文件的名称

产量=姓名 [必需的]
输出栅格地图的名称

重新缩放=最小，最大
重新缩放输出栅格图
默认： 0,255

商品描述

i.atcorr 使用6S算法对输入栅格地图进行大气校正
(秒 教学帖子 of 卫星 信号 in 这些因素包括原料奶的可用性以及达到必要粉末质量水平所需的工艺。 太阳能 光谱）。 详细算法
描述可在陆地表面反射科学计算设施中找到
网站。

重要提示 注意事项： 电流 地区 设置 旨在 被忽略！ 区域调整为覆盖
输入大气校正前的栅格图。 之前的设置是
之后恢复。 这个标志告诉 i.atcorr 尝试加速计算。 然而，
此选项将增加内存要求。

如果标志 -r 使用时，输入栅格数据被视为 反射率。 否则，输入
栅格数据被视为 辐射 值并转换为反射率
i.atcorr 运行。 输出数据始终是反射率。

请注意，卫星越过时间必须以格林威治标准时间 (GMT) 指定。

6S 参数示例：
8 - 几何条件=Landsat ETM+
2 19 13.00 -47.410 -20.234 - 月日 hh.ddd 经度纬度（“hh.ddd”以十进制小时表示 GMT）
1 - 大气模式=热带
1 - 气溶胶模型=大陆
15 - 能见度 [km]（气溶胶模型浓度）
-0.600 - 平均目标海拔高度 [km]（此处为 600m asl）
-1000 - 传感器高度（此处为卫星上的传感器）
64 - ETM+ Landsat 4 第 7 波段
如果该位置在经纬度 (WGS84) 中不可用，则 项目 转变
模块可用于从不同的投影进行重新投影。

6S 守则 参数 的选择

A. 几何 条件
代码 描述 信息

1 气象卫星 观察输入月、日、十进制小时（通用时间-hh.ddd）n。 的
列，n. 的线。 （全尺寸5000*2500）

2 去 东 观察输入月、日、十进制小时（通用时间-hh.ddd）n。 的
列，n. 的线。 (全尺寸17000*12000)c

3 去 西 观察输入月、日、十进制小时（通用时间-hh.ddd）n。 的
列，n. 的线。 （全尺寸17000*12000）

4 平均心率 (PM noaa) 输入月、日、十进制小时（通用时间-hh.ddd）n。 的
柱（1-2048），xlonan，hna 给出长。（xlonan）和立交桥
赤道上升交点的小时 (hna)

5 平均心率 (AM noaa) 输入月、日、十进制小时（通用时间-hh.ddd）n。 的
柱（1-2048），xlonan，hna 给出长。（xlonan）和立交桥
赤道上升交点的小时 (hna)

6 HRV （现货）输入月、日、时、日、经、纬度。 *

7 tm （陆地卫星）输入月、日、时、日、经、纬度。 *

8 等离子+ (landsat7) 输入月、日、时、日、经、纬度。 *

9 利斯 (IRS 1C) 输入月、日、hh.ddd、经、纬度。 *

10 翠菊 输入月、日、时.ddd、经、纬度。 *

11 阿夫尼尔 输入月、日、时.ddd、经、纬度。 *

12 伊科诺斯 输入月、日、时.ddd、经、纬度。 *

13 的RapidEye 输入月、日、时.ddd、经、纬度。 *

14 VGT1 （点4） 输入月、日、时.ddd、经、纬度。 *

15 VGT2 （点5） 输入月、日、时.ddd、经、纬度。 *

16 世界观 2 输入月、日、时.ddd、经、纬度。 *

17 快鸟 输入月、日、时.ddd、经、纬度。 *

18 陆地卫星 8 输入月、日、时.ddd、经、纬度。 *

* 注意：对于 HRV、TM、ETM+、LISS 和 ASTER 实验，经度和纬度是
场景中心坐标。 对于北半球，纬度必须 > 0，对于北半球，纬度必须 < 0
南方。 对于东半球，经度必须 > 0，对于西半球，经度必须 < 0。

B. 大气的 模型
代码 意

0 无气体吸收

1热带

2 中纬度夏季

3.中纬度冬季

4 亚北极夏季

5 亚北极冬季

6美国标准62

7 将您自己的大气模型定义为以下一组
每次测量 5 个参数： 海拔 [km] 压力
[mb] 温度 [k] h2o 密度 [g/m3] o3 密度 [g/m3]
例如：每个无线电探空仪测量一次
海拔高度0-25公里，步长1公里，每次测量一次
海拔25-50公里，步长5公里，两个单人
海拔70公里和100公里的测量。 这使得 34
测量值。 在这种情况下，需要输入 34*5 个值。

8 定义您自己的大气模型，提供以下值
水蒸气和臭氧含量：uw [g/cm2] uo3 [cm-atm]
配置文件取自 us62。

C. 气溶胶 模型
代码 意 信息

0 无气溶胶

1 大陆型号

2 航海模型

3 城市模型

背景沙漠气溶胶的 4 梭模型

5生物质燃烧

6 平流层模型

7 定义自己的模型 输入各组分的体积百分比： c（1）=
类尘埃的体积% c(2) = 水溶性体积%
c(3) = 海洋体积百分比 c(4) = 全部烟灰的体积百分比
0 到 1 之间的值。

8 定义自己的模型 尺寸分布函数：多模态对数正态（最多 4
模式）。

9 定义自己的模型尺寸分布函数：Modified gamma。

10 定义自己的模型尺寸分布函数：Junge Power-Law。

11 定义您自己的模型太阳光度计测量值，最多 50 个值，输入为：r
和 d V / d (logr)，其中 r 是半径 [微米]，V 是
体积，d V/d (logr) [cm3/cm2/微米]。 后继：nr
和 ni 对于每个波长，其中 nr 和 ni 分别是
折射率的实部和虚部。

D. 气雾剂 浓度 模型 （能见度）
如果您有气象参数能见度 v 的估计，请直接输入
v 值 [km]（气溶胶光学深度 (AOD) 将根据标准气溶胶计算得出）
个人资料）。

如果您有气溶胶光学深度的估计，请输入 0 作为可见度，并在
下一行输入 550nm 处的气溶胶光学深度（iaer 表示输入的“i”，
'aer' 代表气溶胶），例如：
0 - 可见度
0.112 - 气溶胶光学深度 550 nm

注意：如果 iaer 为 0，请输入 -1 以表示可见性。

E. 目标 海拔 （XPS）， 传感器 平台 （xpp）
目标高度（xps，负数[km]）：xps >= 0 表示目标位于海平面。
否则 xps 表示目标的高度（例如，平均海拔），单位为 [km]，给定
作为负值

传感器平台（xpp，负 [km] 或 -1000）：
xpp = -1000 表示传感器位于卫星上。
xpp = 0 表示传感器位于地面。
-100 < xpp < 0 定义传感器的海拔高度，以[km]表示； 这个高度是
特定 相对的 至 这些因素包括原料奶的可用性以及达到必要粉末质量水平所需的工艺。 目标 高度为负值。

仅适用于飞机模拟（xpp 既不等于 0 也不等于 -1000）：puw,po3
（飞机与地面之间的水蒸气含量、臭氧含量）
taerp（飞机与地面之间550nm处的气溶胶光学厚度）

如果这些数据不可用，请为所有数据输入负值。 然后 puw,po3 将
根据地面值从 us62 标准剖面内插
等级。 taerp 将根据气溶胶的 2 公里指数分布进行计算。

F. 传感器 带
有两种可能性：要么定义您自己的光谱条件（代码 -2、-1、0、
或 1) 或选择一个代码来指示其中一颗预定义卫星的频带。

定义您自己的光谱条件：

代码 意

-2 输入 wlinf、wlsup。 过滤函数将等于 1
在整个频段（当 iwave=0 时）但逐步输出
将被打印。

-1 输入wl（单色条件，包括气体吸收）。

0 输入 wlinf、wlsup。 过滤函数将等于
1覆盖整个乐队。

1 输入 wlinf、wlsup 和用户的过滤函数 s(lambda)
步长为0.0025微米。

预定义的卫星频段：

代码 意

2 气象卫星 可见光波段 (0.350-1.110)

3 去 东 波段可见度 (0.490-0.900)

4 西带可见度 (0.490-0.900)

5 平均心率 （美国国家海洋和大气管理局6） 频带 1 (0.550-0.750)

6 avhrr (noaa6) 频段 2 (0.690-1.120)

7 平均心率 （美国国家海洋和大气管理局7） 频带 1 (0.500-0.800)

8 avhrr (noaa7) 频段 2 (0.640-1.170)

9 平均心率 （美国国家海洋和大气管理局8） 频带 1 (0.540-1.010)

10 avhrr (noaa8) 频段 2 (0.680-1.120)

11 平均心率 （美国国家海洋和大气管理局9） 频带 1 (0.530-0.810)

12 avhrr (noaa9) 频段 1 (0.680-1.170)

13 平均心率 （美国国家海洋和大气管理局10） 频带 1 (0.530-0.780)

14 avhrr (noaa10) 频段 2 (0.600-1.190)

15 平均心率 （美国国家海洋和大气管理局11） 频带 1 (0.540-0.820)

16 avhrr (noaa11) 频段 2 (0.600-1.120)

17 心率1 （地点1） 频带 1 (0.470-0.650)

18 hrv1（点 1）频带 2 (0.600-0.720)

19 hrv1（点 1）频带 3 (0.730-0.930)

20 hrv1（点 1）带盘 (0.470-0.790)

21 心率2 （地点1） 频带 1 (0.470-0.650)

22 hrv2（点 1）频带 2 (0.590-0.730)

23 hrv2（点 1）频带 3 (0.740-0.940)

24 hrv2（点 1）带盘 (0.470-0.790)

25 tm （陆地卫星5） 频带 1 (0.430-0.560)

26 tm (landsat5) 频段 2 (0.500-0.650)

27 tm (landsat5) 频段 3 (0.580-0.740)

28 tm (landsat5) 频段 4 (0.730-0.950)

29 tm (landsat5) 频段 5 (1.5025-1.890)

30 tm (landsat5) 频段 7 (1.950-2.410)

31 MSS （陆地卫星5） 频带 1 (0.475-0.640)

32 mss (landsat5) 频段 2 (0.580-0.750)

33 mss (landsat5) 频段 3 (0.655-0.855)

34 mss (landsat5) 频段 4 (0.785-1.100)

35 马航 (ER2) 频带 1 (0.5025-0.5875)

36 MAS (ER2) 频段 2 (0.6075-0.7000)

37 MAS (ER2) 频段 3 (0.8300-0.9125)

38 MAS (ER2) 频段 4 (0.9000-0.9975)

39 MAS (ER2) 频段 5 (1.8200-1.9575)

40 MAS (ER2) 频段 6 (2.0950-2.1925)

41 MAS (ER2) 频段 7 (3.5800-3.8700)

42 莫迪斯 频带 1 (0.6100-0.6850)

43 MODIS 波段 2 (0.8200-0.9025)

44 MODIS 波段 3 (0.4500-0.4825)

45 MODIS 波段 4 (0.5400-0.5700)

46 MODIS 波段 5 (1.2150-1.2700)

47 MODIS 波段 6 (1.6000-1.6650)

48 MODIS 波段 7 (2.0575-2.1825)

49 平均心率 （美国国家海洋和大气管理局12） 频带 1 (0.500-1.000)

50 avhrr (noaa12) 频段 2 (0.650-1.120)

51 平均心率 （美国国家海洋和大气管理局14） 频带 1 (0.500-1.110)

52 avhrr (noaa14) 频段 2 (0.680-1.100)

53 波尔得 频带 1 (0.4125-0.4775)

54 POLDER 带 2（非极性）(0.4100-0.5225)

55 POLDER 带 3（非极性）(0.5325-0.5950)

56 POLDER 频段 4 P1 (0.6300-0.7025)

57 POLDER 带 5（非极性）(0.7450-0.7800)

58 POLDER 带 6（非极性）(0.7000-0.8300)

59 POLDER 频段 7 P1 (0.8100-0.9200)

60 POLDER 带 8（非极性）(0.8650-0.9400)

61 等离子+ （陆地卫星7） 频带 1 (0.435-0.520)

62 etm+ (landsat7) 频段 2 (0.506-0.621)

63 etm+ (landsat7) 频段 3 (0.622-0.702)

64 etm+ (landsat7) 频段 4 (0.751-0.911)

65 etm+ (landsat7) 频段 5 (1.512-1.792)

66 etm+ (landsat7) 频段 7 (2.020-2.380)

67 etm+ (landsat7) 频段 8 (0.504-0.909)

68 利斯 （IRC 1C） 频带 2 (0.502-0.620)

69 利斯 (IRC 1C) 频带 3 (0.612-0.700)

70 利斯 (IRC 1C) 频带 4 (0.752-0.880)

71 利斯 (IRC 1C) 频带 5 (1.452-1.760)

72 翠菊 频带 1 (0.480-0.645)

73 翠菊带 2 (0.588-0.733)

74 紫苑带 3N (0.723-0.913)

75 翠菊带 4 (1.530-1.750)

76 翠菊带 5 (2.103-2.285)

77 翠菊带 6 (2.105-2.298)

78 翠菊带 7 (2.200-2.393)

79 翠菊带 8 (2.248-2.475)

80 翠菊带 9 (2.295-2.538)

81 阿夫尼尔 频带 1 (0.390-0.550)

82 avnir 带 2 (0.485-0.695)

83 avnir 带 3 (0.545-0.745)

84 avnir 带 4 (0.700-0.925)

85 伊科诺斯 绿带（0.350-1.035）

86 ikonos 红带 (0.350-1.035)

87 ikonos NIR 波段 (0.350-1.035)

88 的RapidEye 蓝带（0.438-0.513）

89 RapidEye 绿带 (0.463-0.594)

90 RapidEye 红带 (0.624-0.690)

91 RapidEye 红边带 (0.500-0.737)

92 RapidEye 近红外波段 (0.520-0.862)

93 VGT1 （点4） 频带 0 (0.400-0.500)

94 VGT1 (SPOT4) 频段 2 (0.580-0.782)

95 VGT1 (SPOT4) 频段 3 (0.700-1.030)

96 VGT1 (SPOT4) MIR 波段 (1.450-1.800)

97 VGT2 （点5） 频带 0 (0.400-0.550)

98 VGT2 (SPOT5) 频段 2 (0.580-0.780)

99 VGT2 (SPOT5) 频段 3 (0.700-1.000)

100 VGT2 (SPOT5) MIR 波段 (1.450-1.800)

101 WorldView 2 全色波段 (0.447-0.808)

102 WorldView 2 沿海蓝带 (0.396-0.458)

103 WorldView 2 蓝带 (0.442-0.515)

104 WorldView 2 绿带 (0.506-0.586)

105 WorldView 2 黄带 (0.584-0.632)

106 WorldView 2 红带 (0.624-0.694)

107 WorldView 2 红边带 (0.699-0.749)

108 WorldView 2 NIR1 波段 (0.765-0.901)

109 WorldView 2 NIR2 波段 (0.856-0.1043)

110 快鸟 全色波段（0.405-1.053）

111 QuickBird 蓝带 (0.430-0.545)

112 QuickBird 绿带 (0.466-0.620)

113 QuickBird 红带 (0.590-0.710)

114 QuickBird NIR1 波段 (0.715-0.918)

115 陆地卫星 8 沿海气溶胶波段 (0.427nm - 0.459nm)

116 Landsat 8 蓝色波段 (436nm - 527nm)

117 Landsat 8 绿波段 (512nm-610nm)

118 Landsat 8 红波段 (625nm-691nm)

119 Landsat 8 全色波段 (488nm-692nm)

120 Landsat 8 NIR 波段 (829nm-900nm)

121 Landsat 8 Cirrus 波段 (1340nm-1409nm)

122 Landsat 8 SWIR1 波段 (1515nm - 1697nm)

123 Landsat 8 SWIR2 波段 (2037nm - 2355nm)

示例

大气的 更正 of a 陆地卫星7 渠道
该示例基于北卡罗来纳州样本数据集（GMT -5 小时）。 首先我们设置
卫星地图的计算区域，例如通道 4：
g.region 光栅=lsat7_2002_40 -p
验证太阳位置的可用元数据非常重要，该元数据必须是
为大气校正而定义。 一个选项是检查卫星立交桥时间
与元数据中报告的太阳位置。 对于北卡罗来纳州样本数据集，他们
每个通道也已存储，并且可以像这样检索：
r.info lsat7_2002_40
在本例中，我们有：SUN_AZIMUTH = 120.8810347，SUN_ELEVATION = 64.7730999。

如果太阳位置元数据不可用，我们也可以从立交桥计算它们
时间如下（太阳面具 使用 SOLPOS）：
r.sunmask -s elev=海拔 out=虚拟 年=2002 月=5 天=24 小时=10 分钟=42 秒=7 时区=-5
# ..报告：太阳方位角：121.342461，太阳角度高于水平线。（折射校正）：65.396652
如果天桥时间未知，请使用卫星天桥预测器。

使用以下公式将 DN（数字 = 像素值）转换为大气层顶部的辐射度 (TOA)
公式
Lλ = ((LMAXλ - LMINλ)/(QCALMAX-QCALMIN)) * (QCAL-QCALMIN) + LMINλ
地点：

· Lλ = 传感器孔径处的光谱辐射亮度（瓦特/（米平方 * 斯特
* µm)，卫星传感器看到的表观辐射亮度；

· QCAL = DN 中的量化校准像素值；

· LMINλ = 缩放至 QCALMIN 的光谱辐射亮度，单位为瓦/（米
平方 * 斯特 * µm)；

· LMAXλ = 缩放至 QCALMAX 的光谱辐射亮度，单位为瓦/（米
平方 * 斯特 * µm)；

· QCALMIN = 最小量化校准像素值（对应于
LMINλ)，单位为 DN；

· QCALMAX = 最大量化校准像素值（对应于
LMAXλ) 在 DN=255 中。
LMINλ 和 LMAXλ 是与最小和最大 DN 值相关的辐射率，
并在每个图像的元数据文件或表 1 中报告。高增益或低增益
每个 Landsat 图像的元数据文件中也会报告增益。 最小DN值
对于 Landsat ETM+ 图像，(QCALMIN) 为 1（请参阅 Landsat 手册，请参阅第 11 章），并且
最大 DN 值 (QCALMAX) 为 255。QCAL 是图像中每个单独像素的 DN 值
陆地卫星图像。

我们提取系数并应用它们以获得辐射图：
陈=4
r.info lsat7_2002_${CHAN}0 -h | tr '\n' ' ' | sed 's+ ++g' | tr ':' '\n' | grep "LMIN_BAND${CHAN}\|LMAX_BAND${CHAN}"
LMAX_BAND4=241.100,p016r035_7x20020524.met
LMIN_BAND4=-5.100,p016r035_7x20020524.met
QCALMAX_BAND4=255.0,p016r035_7x20020524.met
QCALMIN_BAND4=1.0,p016r035_7x20020524.met
转换为辐射率（此计算针对频段 4 进行，对于其他频段，
斜体数字需要替换为其相关值）：
r.mapcalc "lsat7_2002_40_rad = ((241.1 - (-5.1)) / (255.0 - 1.0)) * (lsat7_2002_40 - 1.0) + (-5.1)"
# 查找平均海拔（目标海拔高度，用作控制文件中的初始化值）
r.univar 海拔
根据元数据为通道 4 (NIR) 创建控制文件“icnd.txt”。 对于立交桥
时间，我们需要定义十进制小时：
10:42:07 NC 本地时间 = 10.70 十进制小时（十进制分钟：42 * 100 / 60），即
格林威治标准时间 15.70：
8 - 几何条件=Landsat ETM+
5 24 15.70 -78.691 35.749 - 月日 hh.ddd 经度纬度（“hh.ddd”采用 GMT 十进制小时）
2 - 大气模式=中纬度夏季
1 - 气溶胶模型=大陆
50 - 能见度 [km]（气溶胶模型浓度）
-0.110 - 平均目标海拔高度 [km]
-1000 - 卫星上的传感器
64 - ETM+ Landsat 4 第 7 波段
最后，运行大气校正（-r 表示反射率输入地图；-a 表示日期 >July
2000）：
i.atcorr -r -a lsat7_2002_40_rad elev=高程参数=icnd_lsat4.txt 输出=lsat7_2002_40_atcorr
请注意，从“icnd_lsat4.txt”文件中读取的海拔高度值是在开始时读取的
计算初始变换。 有必要给出一个可以是平均值的值
高程模型的值。 对于大气校正，然后是栅格高程
使用地图中的值。

请注意，该过程是计算密集型的。
另请注意， i.atcorr 报告地平线上方的太阳高度角而不是太阳高度角
天顶角。

其余的 文档 问题

1. 应说明能见度值或地图的影响和重要性，并说明
如何获得 550 nm 处能见度或气溶胶光学深度的估计值。

使用 onworks.net 服务在线使用 i.atcorrgrass