ENVI下GF4資料FLAASH大氣校正
GF4 簡介
高分四號（ GF-4 ）衛星於 2015 年 12 月 29 日在西昌衛星發射中心成功發射，是我國第一顆地球同步軌道遙感衛星， GF-4 衛星搭載了一臺可見光 50m/ 中波紅外 400m 解析度、大於 400km 幅寬的凝視相機，採用面陣凝視方式成像，具備可見光、多光譜和紅外成像能力，設計壽命 8 年，通過指向控制，實現對中國及周邊地區的觀測。
表 GF4 基本引數
本文以一景 2016 年 10 月 1 日獲取的華北地區 L1A 級別的 GF4 多光譜資料為例— GF4_PMI_E116.2_N40.1_20161009_L1A0000146327 詳細介紹 ENVI 下 GF4 資料 大氣校正。
圖 GF4_PMI 資料結構
對於 GF4 ，下載到的 L1A 級別資料有以下三種命名結構：
GF4_PMI** 表示該資料包含全色、多光譜和中波紅外資料；
GF4_PMS** 表示該資料僅包含全色和多光譜資料；
GF4_IRS** 表示該資料僅包含中波紅外資料。
處理流
GF4 L1A 資料，推薦如下處理流程：
圖 推薦的 GF4 資料處理流程
* 注 :
（1） 視具體應用，虛框內容為選作。對於“什麼情況下需要做大氣校正”可參考：
ofollow,noindex" target="_blank">http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102wira.html 。
（2） GF-4 幾何校正包括正射校正和幾何配準兩個步驟，校正方法見： http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102x8er.html 。
資料開啟
ENVI 原生支援 GF4 資料，但由於 GF 系列定標引數每年都會通過中國資源衛星應用中心網站更新，導致 ENVI 原生工具無法獲取最新的定標引數。由此推薦使用“中國國產衛星支援擴充套件工具”開啟 GF4 資料，以保證使用最新的定標引數。
“中國國產衛星支援擴充套件工具”及安裝方法見： http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102xjbj.html
“中國國產衛星支援擴充套件工具”安裝完成後，在 ToolBox 中依次選擇 /Extensions/China Satellites Support/Open GF-4 ，在彈出的對話方塊中選擇解壓後的 GF4_PMS_E116.2_N40.1_20161009_L1A0000146327.xml 資料。
大氣校正
大氣校正此處採用 FLAASH 大氣校正方法，對於光譜要求較低的應用也可採用快速大氣校正 (QUAC) 方法， QUAC 方法引數十分簡單，此文不再贅述。
輻射率定標
FLAASH 大氣校要求輸入資料必須為輻射率 (Radiance) ，因此先對 GF4 資料進行輻射率定標，操作方法為：
（1） 在 ToolBox 中依次選擇 /Radiometric Correction/Radiometric Calibration ，在彈出的“ File Selection ”選擇 GF4_PMS_E116.2_N40.1_20161009_L1A0000146327.tiff 資料；
（2） 點選“ Spectral Subset ”按鈕，在彈出的“ Spectral Subset ”面板中選擇 band2-band5 波段，並點選“ OK ”。
圖 GF4 資料輻射率定標資料選擇
* 注：若此處不進行光譜裁剪，則在後面的 FLAASH 大氣校正中會報如下錯誤，這是因為全色波段無法進行大氣校正。
圖 FLAASH 錯誤
（3） 在彈出的“ Radiometric Calibration ”面板中點選“ Apply FLAASH Settings ”按鈕，程式自動將定標結果設定為 FLAASH 要求的格式；
（4） 設定輸出路徑，點選“ OK ”按鈕執行輻射率定標。
圖 GF4 輻射率定標
FLAASH 大氣校正
GF4 資料 FLAASH 大氣校正方法同常規多光譜資料類似，可參考以下連結：
l FLAASH 設定詳解： http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102v59e.html 。
l FLAASH 設定嚮導： http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102yfxh.html 。
l 常見錯誤及解決方法： http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0100pvrk.html 。
本文以下僅介紹 GF4 資料 FLAASH 大氣校正關鍵引數設定。
基本引數設定
（1） 在 ToolBox 中依次選擇 /Radiometric Correction/Atmospheric Correction Module/FLAASH Atmospheric Correction ；
（2） 在彈出的“ FLAASH Atmospheric Correction Model Input Parameters ”面板中點選“ Iput Radiance Image ”按鈕，在彈出的“ FLAASH Input File ”面板中選擇定標後的資料並點選“ OK ”按鈕。
圖 FLAASH 輸入資料選擇
（3） 在彈出的“ Radiance Scale Factor ”面板中選擇“ Use single scale factor for all bands ”，“ Single scale factor ”保持預設。這是因為我們在輻射率定標時已經按照 FLAASH 要求進行了係數的縮放，故此處所有波段乘以 1 ，即不再進行縮放。
圖 FLAASH 縮放係數設定
（4） Sensor Altitude (km) ： 9999 。 GF4 衛星高度為 36000km ， FLAASH 大氣校正允許 Sensor Altitude 最大值為 9999 。
* 注：若 Sensor Altitude 設定為 36000 ，則在後面的 FLAASH 大氣校正中會報如下錯誤。
圖 FLAASH 報錯
（5） Aerosol Retrieval ： None ，不滿足氣溶膠反演條件，故設定為 None 。
圖 GF4 資料 FLAASH 大氣校正基本引數面板
* 注： Pixel Size (m) 此處為基於 RPC 資訊程式估算值，該值並不影響輸出影像解析度，因輸出影像仍是基於 RPC 的虛擬座標。
多光譜引數設定
（1） 點選“ Multispectral Settings ”按鈕，在彈出的“ Multispectral Settings ”的面板中選擇“ Kaufman-Tanre Aerosol Retrieval ”按鈕，點選“ Filter Function File ”按鈕； 
圖 GF4 資料 FLAASH 大氣校正多光譜設定
（2） 在彈出的“ Select the Multispectral Sensor’s Filter Function File ”的面板中點選“ Open->New File ”，定位到安裝目錄下的“ …\ENVI5X\resource\filterfuncs ”資料夾，選擇 gf4_pms.sli 檔案，選中該檔案並點選“ OK ”按鈕。
圖 GF4 資料 FLAASH 大氣校正光譜響應函式選擇
（3） “ Index to first band ”設定為 1 。因為 gf4_pms.sli 光譜響應函式的第一個波段為全色波段，故此應跳過全色波段。
圖 GF4 資料 FLAASH 大氣校正光譜響應函式設定
結果檢視
選取典型綠色植被區域，檢視大氣校正前後光譜曲線如下：
圖 GF4 資料 FLAASH 大氣校正前（左）後（右）綠色植被光譜曲線