ATCOR——大气因子校正和雾霁去除模块

ATCOR是ERDAS IMAGINE的一个大气因子校正和雾霁去除模块。由于气象和太阳高度角的变化形成大气条件的变化，这必然影响与改变地面物质的光谱反射。这种改变使得卫星图像中你感兴趣的表面和要素的真实光谱表现加了一个层光罩，从而阻止了你直接比较不同时相或是传感器的影像，应用ATCOR模块所提供的大气校正功能就可以去除这些干扰。

1、大气校正的作用：
* 多时相影像可以正确地比较与分析。
* 不同传感器的影像得以正确比较与分析.
* 多时相与多传感器的影像组合可正确地在土地覆盖分类上实现.
* 对于地面目标的光谱特征采样可直接地量测并作为反射或亮度温度值.

2、应用领域：
对于许多高级操作的遥感应用，光谱反射特征采样是必须的信息，这些领域是：环境监测、农作物估产、森林管理与森林毁坏监测、侵蚀监测、气候模型。

3、ATCOR所支持的星载传感器：

Landsat TM（4、5、7）Landsat 7 PAN和MSS
 SPOT（1-4）多光谱和全色
 
MOMS-OIHE和MOMS-Priroda
 MSU-E
 
IRS-1A、1B和1C、IRS 1C-PAN以及LISS
 IKNOS，IKNOS PAN
 
ASTER（一次只能处理7个波段）
 WIFS-2，WIFS-3
 
MOS-B（一次只能处理7个波段）
 QuickBird
 

ATCOR2（2维）以2维的形式为大气的影响开发模型，因此适用于平坦地区的图像。与IMAGINE 8.5同期推出的版本1.8增加了许多功能，您可以：

* 处理高光谱图像
* 处理多光谱图像（可以分别选择达14个波段）
* 计算10个附加产品：SAVI、LAI、FPAR、ALBEDO、吸收的太阳辐射通量、净热通量、地面通量、潜在热蒸发、可感觉热、净辐射。
* 简化方便的图形界面。
* 通过网站www.atcor.de可以方便地更新传感器设置以及大气模型。
* 由于以ERDAS-HFA-格式存储，大气模型安装迅速，运算节省空间。
* 采用改进的热红外波段校准。

4、ATCOR3
ATCOR3是ERDAS IMAGINE最新推出的为山区图像进行大气纠正的附加模块。“3”代表3D-地形影响，平坦地区的2D大气纠正是ATCOR2模块。

ERDAS的德国分销商-GEOSYSTEM GmbH开发并支持ATCOR3。

对地观测传感器对地球表面现象制图。然而，有些信息可能掩盖，这是由于星载传感器记录的信号包括许多成份，这些成份的比例与大气状况有关。除此之外，地形也严重地影响记录信号。大气纠正就是去除大气和照明的影像以恢复地球表面的物理参数（表面反射率、发射率和温度）。

这些信息用于监测、动态检测、表面-植被大气转换（SVAT）模型、表面能量平衡研究等领域进行气象建模和更高级应用。大气纠正是获得附加值产品的先决条件，是预处理的基本部分。

ATCOR3支持下列星载传感器：
* LnadSat- 4/5上的：TM、MSS
* LandSat7上的：ETM+、全色波段
* SPOT1-3上的：HRV、多光谱、全色波段
* SPOT4
* IRS-1A/-1B上的：LISS-2
* IRS-1C/-1D上的：LISS-3、全色波段、WiFS
* IKONOS上的：多光谱、全色波段
* MOMS-02上的：MSU-E、ASTER
* 马上即将支持高光谱传感器：
* OrbView-4上的：Warfilghter-1
* EO-1上的：Hyperion
* IRS-3P上的：MOS

突出特点：
* 在利用ATCOR3进行处理前，首先将卫星影像正射纠正到选定的数字高程模型并计算DEM的坡度、坡向文件。ATCOR3的特点：
* SPECTRA模块确定大气参数（悬浮颗粒类型、通透度、水蒸气）。大气数据库包含了大量为不同太阳高度角和气候条件下运行软件而预先由MODTRAN-4程序计算的辐射传输值。
* 大气数据库（辐射传输查找表由MODTRAN-4程序计算）。
* 常数大气状况的图像处理模块、空间变化大气状况的图像处理模块。
* 统计方法去除雾气。雾气可以用用户指定的域值去除。
* 利用一个光线跟踪程序计算从天空观看的参数，用它可以确定每一个地面象素的天空半球的可见部分。
* 阴影计算，依赖太阳天顶角和方位角，也是用光线追踪程序确定。
* 以单独文件形式产生的增值产品（16-bit）-植被指数SAVI、LAI、FPAR、与波长有关的反照率、吸收的太阳辐射流、热红外波段的表面能量流（包括：地面热流、潜在热能和敏感热流）。

右图是1988年7月28日获取的TM影像的一部分。太阳天顶角为34.6(，方向角为131.7(。左上角的DEM的高程为800-1800米，右上角为照度图。左下为原始波段3，2，1合成图。右下为经过大气和地形纠正后的表面反射图。在原始图像中颜色较暗的区域是由于低的太阳照射造成，而右图则将其提高到合适的反射水平。
 
 

益处：

除大气因子外，地形也明显影响表面反射值。同样的坡面，如果忽略地形的影响，朝阳时比背阳时具有更高的反射值。这类反射值的歪曲使分类非常困难，需要选择两类训练区（同一山坡朝阳的松树，背阳的松树）。当考虑地形因子后计算平坦地区的反射图，以此形成的校正图像就可纠正这一影响。处理过程去除了大气/地形的影响，形成了平地的真实表面数据（反射、温度）。

当ATCOR3（3-维）以3维的形式为大气的影响建模，因此也适用于山区的图像。ATCOR3是ATCOR2 18版的附加模块。利用感性趣区的DEM您可以：

* 模拟随高度变化大气影响的变化
* 计算从DEM派生的产物：Skyview+Shadow

注：ATCOR2的“Spatially Varying Atmosphere”功能在ATCOR3的第一版中暂不包含。