ENVI5.3中北京二号卫星图像数据处理

北京二号卫星于2015年7月11日发射上天，有3颗同轨道面、120°等距离分布的卫星组成。形成优于1米分辨率的遥感小卫星星座，如下为卫星传感器的主要参数。

图：北京二号卫星主要参数

ENVI中完全支持北京二号图像数据的处理，包括数据打开、辐射定标、大气校正、正射校正、图像融合等处理。下面介绍在ENVI5.3.1中北京二号数据处理步骤。

第一步：安装扩展工具

（1）下载App Store for ENVI：https://envi.geoscene.cn/appstore/

（2）在App Store for ENVI中，安装"中国对地观测卫星支持工具V5.3"。

（3）重启ENVI软件之后，会增加一个菜单：File->Open as->China Satellites。

第二步：打开北京二号数据

北京二号L1级数据格式跟其他商业数据类似，主要是TIF格式的图像文件和一个RPC文件（TXT格式），其他还包括快试图、元数据文件（.xml）等，如下图为多光谱数据的所有文件截图。

图：北京二号多光谱文件

有人会觉得，TIF格式的图像文件，打开不是很简单吗。其实这里说的打开数据，不仅仅是打开TIF格式的图像文件，还需要打开相关的文件和信息，如RPC文件、中心波长信息、定标参数等，甚至成像时间。

（1）在ENVI中，File->Open as->China Satellites-> TRIPLESAT（Beijing-2），选择.xml文件，这里为：TRIPLESAT_1_MS_L1_20160809061205_00077DVI_006_20160812002001_001001.xml

注：有两个.xml文件，另外一个为*_meta.xml，这里打开的是前者。

（2）同样方法打开多光谱数据。

（3）在图层管理器中，多光谱图层右键选择View Metadata，打开多光谱元数据信息。可以看到打开了丰富的元数据信息。

有了这些信息，我们就可以很方便的进行后面的处理，包括辐射定标、大气校正、正射校正等处理。

图：元数据中的RPC信息

图：元数据中的波谱信息

图：元数据中的成像信息

图：元数据中的成像日期

第三步：图像处理

这里介绍辐射定标、正射校正和图像融合处理。

辐射定标

（1）在Toolbox中，打开/Radiometric Correction/Radiometric Calibration工具。

（2）在文件选择对话框中，选择多光谱数据。

（3）在打开的Radiometric Calibration面板，可以选择定标类型为辐射率数据和大气表观反射率。

（4）选择输出路径和文件名。

图：辐射定标

正射校正

下面以多光谱图像正射校正为例，全色图像类似的正射校正处理。

（1）在Toolbox中，打开/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Workflow工具。

注：如果有参考影像，可选择/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Using Reference Image，自动从参考影像中选择控制点参与正射校正。

（2）在文件选择面板中，选择第二步中打开的多光谱图像和DEM，DEM使用ENVI自带的全球200米分辨率DEM。

注：这里也可以选择辐射校正的结果图像。

（3）单击Next，在RPC Refinement面板中，本例子使用无控制点正射校正，切换Advanced选项。

• 输出象元大小（Output Pixel Size）：3.2
• 重采样方法（Image Resample）：Cubic Convolution

（4）切换Export选项，选择输出路径和文件名及格式。

全色图像类似的正射校正处理。

图：RPC Refinement面板

通过File->Chip View To->Google Earth，将ENVI中显示的正射校正结果叠加在Google Earth中显示。可以看到无控制点的正射校正结果基本与Google Earth上的底图吻合，如图中的道路、农田等几乎没有偏差。

图：Google Earth上显示正射校正结果

图像融合

ENVI提供了多种图像融合方法，这里选择使用NNDiffuse Pan Sharpening融合方法

（1）在Toolbox中，打开/Raster Management/Convert Interleave，在文件选择框中选择多光谱图像正射校正结果，在打开的Convert File Parameters面板中选择输出储存顺序为BIP，设置Convert In Place：Yes，不单独输出文件。

注：该步骤为可选择处理，目的是将多光谱图像的储存顺序由BSQ变成BIP或者BIL，能提高2~3倍图像融合速度。

图：Convert File Parameters面板

（2）在Toolbox中，打开/Image Sharpening/NNDiffuse Pan Sharpening工具。

（3）在NNDiffuse Pan Sharpening面板中，分别选择多光谱图像和全色图像正射校正结果。

（4）其他参数默认不修改，选择输出路径和文件名。

（5）单击OK执行处理。

图：NNDiffuse Pan Sharpening面板

图：左-融合结果，右边-多光谱图像

图：左-融合结果，右边-多光谱图像

图：左-融合结果，右边-多光谱图像