1.功能概述
电磁波在大气传输时，由于大气分子、气溶胶的散射以及臭氧、水汽等气体的吸收，均会影响传感器接收到的信号，导致传感器接收到的信息不能真实反映地表特性。要获得地表的准确信息，就必须尽量消除大气影响，大气校正的目的就是将获取的遥感数据定标后的表观反射率转换为能够反映地物真实信息的地表反射率。
大气校正分为绝对大气校正和相对大气校正。
- 绝对大气校正
将遥感图像的DN值转换为地表反射率、地表辐射率、地表温度等的方法称为绝对大气校正。
- MODTRAN模型
- ATCOR模型
- 6S模型
- 相对大气校正
相对大气校正后的图像则是相同的DN值表示相同的地物反射率，其结果不考虑地物的实际反射率。
- 内部平均法
- 平场域法
辐射传输大气校正模型：
- MODTRAN模型：MODTRAN是由美国空军地球物理实验室开发的计算大气透过率及辐射的软件包，从LOWTRAN发展而来，它提高了LOWTRAN的光谱分辨率，该模型计算需要输入的参数包括卫星传感器参数、大气参数、观测几何条件及地表参量等，运算过程比较复杂。
- ATCOR模型：ATCOR模型是ERDAS下的一个大气校正的附加模块，用于纠正地球表面地物光谱反射的变化和去除薄云及雾霾。ATCOR2以二维的形式进行大气校正，适用于平坦地图的影像。ATCOR3是ERDAS IMAGINE推出的为山区图像进行大气校正的模型，需要图像区域对应的DEM数据。
- 6S模型：(Secondsimulationofthesatellitesignalinthe SolarSpectrum)，6S模型可以很好地模拟太阳电磁波在太阳-地面目标-传感器的传输过程中所受到的大气影响。相对于5S模型，6S模型考虑了地面目标的海拔高度、非朗伯平面情况和新的吸收气体种类（包括甲烷、二氧化氮、一氧化碳等），6S模型吸收了最新的散射计算方法，使太阳光谱波段的散射计算精度比5S有了提高。
PIE-Basic软件大气校正功能基于6S大气辐射传输模型，可以实现针对VRSS-1、GF-1、GF-2、TH-01、HJ-1A/B、ZY3的大气校正。
如果数据需要进行高精度的定量遥感应用（植被参数定量反演等），也就是对大气校正精度要求比较高应用，则必须进行大气校正处理，以此获得地表真实反射率。
序号 | 卫星 | 传感器 | 去除波段 | 波段合成顺序 |
1 | Landsat5 | TM | b6 | b1,b2,b3,b4,b5,b7 |
2 | Landsat7 | ETM+ | b6,b8 | b1,b2,b3,b4,b5,b7 |
3 | Landsat8 | OLI | b8,b10,b11 | b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b9 |
（1）构建查找表
（2）反演气溶胶光学厚度
（3）计算表观反射率
- 地表反射率计算
2.演示数据
使用数据：
选用一景天津武清地区的GF-1 MSS L1A级数据作为待进行大气校正处理数据。
序号 | 数据名称 | 数据说明 |
1 | GF1_PMS2_E116.9_N39.4_20131127_L1A0000117694-MSS2 | 待进行大气校正的影像数据 |
3.操作演示
打开PIE-Basic软件，选择菜单栏【图像预处理】à【辐射校正】à【大气校正】， 打开"大气校正" 对话框， 如图所示：
- 输入数据类型：设置待处理数据类型，支持DN值、表观辐亮度和表观反射率三种数据类型；
- 输入文件：输入待处理影像数据；
- 元数据文件：输入与该影像对应的xml文件，软件可自动读取；
- 大气模式：选择大气模式，支持系统自动选择和手动选择两种方式；
- 气溶胶类型：选择气溶胶类型。PIE-Basic软件目前提供六种常规的气溶胶类型，包括大陆型气溶胶、海洋型气溶胶、城市型气溶胶、沙尘型气溶胶、煤烟型气溶胶、平流层型气溶胶；
- 初始能见度
天气状况 | 能见度（KM） |
晴朗 | 40-100 |
中度污染 | 20-30 |
重度污染 | 15以下 |
- 逐像元反演气溶胶：PIE-Basic软件内置了反演气溶胶光学厚度的程序。选择"是"，表示进行气溶胶光学厚度的反演处理；选择"否"，则不进行反演气溶胶，而是直接使用初始能见度转换的AOD值赋给影像的每个像元，作为每个像元的初始气溶胶光学厚度。
结果分析——植被：
L1A级数据光谱曲线
地表反射率光谱曲线
结果分析——水体：
L1A级数据光谱曲线
地表反射率光谱曲线