《遙感原理與應(yīng)用 》課程實(shí)習(xí)報(bào)告

1、遙感原理與應(yīng)用 課程實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)一 高光譜數(shù)據(jù)分析一， 實(shí)驗(yàn)?zāi)康母吖庾V分辨率遙感用很窄而連續(xù)的光譜通道對(duì)禮物持續(xù)遙感城鄉(xiāng)的技術(shù)。在可見光 到短波紅外波段其光譜分辨率高達(dá)納米數(shù)量級(jí)，通常具有波段多的特點(diǎn)，本部分實(shí)習(xí)將完成以下的內(nèi)容：波譜庫的操作、瀏覽和提取影像的反射率波譜，envi中感興趣區(qū)域（roi）的定義以及驚醒彩色合成影像的選取，其目的是為了鑒別波譜類型。二， 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹cuprite地區(qū)atrem校正后的反射率數(shù)據(jù)，50個(gè)波段：lichuanjun cup95_envi相應(yīng)的頭文件：lichuanjun cup95_at.hdrenvi格式的jpl波譜庫：jpl1.slienv

2、i相應(yīng)的頭文件：jpl1.hdrenvi格式的usgs波譜庫：usgs_min.slienvi相應(yīng)的頭文件：rsga_min.gdr三， 實(shí)驗(yàn)過程在主菜單中選擇file-open image file,選擇lichuanjun cup95_文件，點(diǎn)擊open1. 瀏覽影像波譜同波譜庫進(jìn)行比較在可用波段對(duì)話框中選擇band193(2.2008um),點(diǎn)擊load band 將灰度影像加載到顯示窗口中選擇tool-profiles-z profile(seqpectrum),提取表現(xiàn)反射率波普曲線：在envi菜單中選擇spectral-spectral library-spectral

3、 library viewer按下面選擇：在spectral library input file對(duì)話框中點(diǎn)擊open- spectral library，從spec_lib/jpl_sli子目錄中選擇jpl1.sli波譜庫文件，點(diǎn)擊“ok”，選擇select input file區(qū)域中的jpl_sli在spectral library viewer中選擇options-edit(x,y)scale factors,并在y datamultiplier文本框中輸入值1.000，點(diǎn)擊“ok”在spectral library viewer中選擇下列波普名稱，繪制他們的波普曲線：alunite s

4、o-4abuddingtonite felds ts-11acalcite c-3dkaolinite well ordered ps-1a得到如下波普曲線繪制圖：從繪制（plot）窗口中選擇edit-plot parameters,自定義波普曲線的繪制圖。顯示波普名稱的圖例，可以在繪制窗口中點(diǎn)擊右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇plot key在繪制窗口中右鍵選擇stack plots 分別查看繪制的波普曲線，繪制的波普曲線如下：繪制的波普曲線：在#1spectral profile 窗口中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇plot key將顯示出波普曲線的圖例，該圖例指出了所選像素的x、y的像素坐標(biāo)：在#1spe

5、ctral profile中選擇options-new window:blank，打開一個(gè)新的繪圖窗口，然后重新放置#1spectral profile繪圖窗口和新的繪圖窗口的位置，使能夠同時(shí)看到這兩個(gè)窗口。在主圖像窗口中選擇tool-pixel locator,使用pixel locator對(duì)話框定位到下列各點(diǎn)精確的像素位置上：列：590 435 494 531 502 448 260行：570 555 514 541 589 505 613在pixel locator對(duì)話框中輸入像素的坐標(biāo)列590、行570，使縮放指示矩形框移動(dòng)到以這個(gè)像素為中心影像地區(qū)，然后點(diǎn)擊apply，將矩形框移動(dòng)到

6、這個(gè)位置上同時(shí)#1spectral profile繪制窗口中將更新顯示所選點(diǎn)的波譜曲線，其所對(duì)應(yīng)的圖例為：“x:590y:570”。在新的繪圖窗口中，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵選擇plot key，打開顯示了x、y坐標(biāo)位置的圖例。#1spectral profile繪制窗口中用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊并按住圖例“x:590y:570”，將這個(gè)波譜曲線圖例拖到新的繪圖窗口中。對(duì)所列沒一個(gè)像素點(diǎn)重復(fù)上面步驟，直到新的繪圖窗口中包含了所有 7種波譜曲線。在新的繪圖窗口中選擇options-stack plots,新的繪圖窗口如下：2. 鑒別波譜曲線（1）在主菜單中選擇spectral-spectral analyst（2）在

7、spectral analyst input spectral library打開并選擇usgs_min.sli波譜庫文件，在edit identify methods weighting 對(duì)話框中點(diǎn)擊ok（3）在主影像窗口中選擇tool-profiles-z profile(seqpectrum)，然后在#1spectral profile繪制窗口中點(diǎn)擊右鍵，選擇plot key（4）在主影像窗口中選擇tool- pixel locator,輸入列502，行589，點(diǎn)apply（5）在spectral analyst對(duì)話框中選擇options-edit methods weights, 在e

8、dit identify methods weighting對(duì)話框中為每一個(gè)weight文本框輸入0.33然后點(diǎn)擊ok（6）在spectral analyst對(duì)話框中點(diǎn)擊apply,選擇像素列502行589，則在spectral analyst對(duì)話框中出現(xiàn)下圖：注意到列表中第一行顯示kaolinite的波普曲線評(píng)分最高，這個(gè)相對(duì)高的分?jǐn)?shù)值表明了該元素對(duì)應(yīng)的地物與kaolinite最相似。（7）雙擊列表中的第一條波譜曲線，繪制出未知地物與波譜庫中的波譜曲線，如下圖：3. 定義感興區(qū)（1）在主影像窗口中選擇overlay-region of interest 打開roi tool對(duì)話框。（2）在影

9、像中點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，繪制多邊形，點(diǎn)擊右鍵封閉該多邊形，完成感興區(qū)的定義，再次單擊右鍵鎖定感性區(qū)的位置，點(diǎn)擊中鍵取消感性區(qū)。點(diǎn)擊stats計(jì)算感性區(qū)的數(shù)據(jù)：（3）按下圖選擇cancel刪除所選感性區(qū)4.二維散點(diǎn)圖（1） 查看二維散點(diǎn)圖在主影像窗口中選擇tools-2-d scatter plots ,打開scatter plot對(duì)話框在x、y列表中選波段band193和band207，點(diǎn)擊ok，下面的散點(diǎn)圖顯示了x、y表現(xiàn)反射率值的關(guān)系（2） 散點(diǎn)圖的密度分割（3）散點(diǎn)圖中的跳躍像素從主影像窗口中點(diǎn)擊左鍵并拖動(dòng)鼠標(biāo)，觸發(fā)散點(diǎn)圖中的跳躍像素。選擇options-set patch size 改變散點(diǎn)

10、圖中紅色矩形光標(biāo)的大小，并觀察改變后的差異。（4）將散點(diǎn)圖連接到波譜剖面廓線選擇options-z profile，選擇一個(gè)輸入文件點(diǎn)擊ok將鼠標(biāo)放到散點(diǎn)圖中點(diǎn)擊右鍵提取具有該散點(diǎn)位置特征的相應(yīng)空間像素點(diǎn)的波譜曲線。（5）散點(diǎn)圖中的感性區(qū)在 散點(diǎn)圖中點(diǎn)擊左鍵繪制感性區(qū)多邊形，點(diǎn)擊右鍵封閉多邊形，在主窗口會(huì)以彩色編碼顯示出來：要移除某個(gè)類在散點(diǎn)圖窗口中點(diǎn)擊右鍵選擇 clear class（6）散點(diǎn)圖與波譜混合選擇options-change bands修改兩個(gè)波段組合四， 實(shí)驗(yàn)體會(huì)通過這次實(shí)驗(yàn)，我學(xué)會(huì)了波譜庫的操作、瀏覽和提取影像的反射率波譜，envi中感興趣區(qū)域（roi）的定義，驚醒彩色合成影

11、像的選取以及如何從感興趣區(qū)中提取波譜信息，然后還將進(jìn)行彩色合成，并使用二維散點(diǎn)圖進(jìn)行簡單的分類。實(shí)驗(yàn)二 影像鑲嵌一， 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^上機(jī)操作，掌握遙感圖像鑲嵌和裁切的基本方法、步驟、原理、并得到成果。影像拼接時(shí)將多付影像拼接成一幅圖像，拼接成功后還要對(duì)其做進(jìn)一步的平滑處理。二， 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹基于象元的影像鑲嵌： lichuanjundv06_2.img 、lichuanjundv06_3.img基于地理坐標(biāo)的影像鑲嵌：lichuanjun lch_01w.img、lichuanjun lch_02w.img三， 實(shí)驗(yàn)過程1. 基于像素的影像鑲嵌file-open image file-lichu

12、anjundv06_2.img(和lichuanjundv06_3.img)在主菜單中選擇map-mosaicking-fixel based在出現(xiàn)的pixed based mosaic 窗口中選擇import -import file在出現(xiàn)的mosaic input file 窗口中同時(shí)選擇lichuanjun dvo6_2.img和lichuanjun dvo6_3.img在select mosaic size 對(duì)話框中的xsize輸入614，ysize輸入1024，指定鑲嵌影像的大小，點(diǎn)擊“ok”在出現(xiàn)的pixel mosaic 窗口中點(diǎn)擊lichuanjun dv06_3.img,在y

13、o中輸入513，按enter鍵，這樣lichuanjun dv06_3.img就出現(xiàn)在lichuanjun dv06_2.img下面了在pixel mosaic中選擇file-apply,在mosaic parameters中點(diǎn)擊memory，點(diǎn)“ok生成鑲嵌影像文件：在pixel mosaic中選擇file-save template，在出現(xiàn)的output osaic template中輸入輸出的文件名：lichuanjun dv06.mos,點(diǎn)“ok”生成虛擬鑲嵌影像文件：邊緣羽化的處理操作：在pixel mosaic窗口中選擇在select mosaic size 對(duì)話框中的xsize輸

14、入614，ysize輸入1024，指定鑲嵌影像的大小，點(diǎn)擊“ok”在pixel mosaic窗口中右鍵單擊影像的綠色輪廓框選擇edit entry輸入如下：點(diǎn)擊“ok”對(duì)另一幅影像做相同操作選擇file-apply,輸入255，點(diǎn)“ok”生成羽化后的影像2. 基于地理坐標(biāo)的鑲嵌將有地理坐標(biāo)的影像嵌在一起時(shí)，常常需要進(jìn)行羽化處理。專題的這一部分將展示如何使用envi的鑲嵌工具，進(jìn)行羽化處理，并創(chuàng)建基于地理坐標(biāo)的鑲嵌影像。（1）在envi主菜單中執(zhí)行，將lichuanjun lch01w.img和lichuanjun lch02w.img文件加載到顯示窗口中（2）在envi主菜單中，執(zhí)行，開始進(jìn)行

15、envi基于地理坐標(biāo)的鑲嵌。（3）執(zhí)行，將weijinman_lch01w.img 和weijinman_lch02w.img文件加載到顯示窗口中來。點(diǎn)擊ok這時(shí)，我們可以看到兩張圖片的相對(duì)位置已經(jīng)是正確的，但是兩張影響有重疊部分。下面對(duì)其進(jìn)行羽化處理。(4)右鍵單擊綠色框中的任意部位，點(diǎn)擊，出現(xiàn)如下的對(duì)話框。在data value to ignore 文本框中輸入數(shù)值0，在feathering distance 文本框中輸入數(shù)值20，點(diǎn)擊ok。 這時(shí)，我們可以看到原來的兩張影像的拼接部分已經(jīng)不是很明顯了，羽化過程就此完成，基于坐標(biāo)的影響鑲嵌也就此完成。 四， 實(shí)驗(yàn)體會(huì)通過本次上機(jī)操作，我掌握

16、來遙感圖像鑲嵌和裁切的基本方法、步驟、原理、并得到成果。影像拼接時(shí)將多付影像拼接成一幅圖像，拼接成功后還要對(duì)其做進(jìn)一步的平滑處理。實(shí)驗(yàn)三 影像配準(zhǔn)一， 實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦ｎ}旨在介紹如何在envi 中對(duì)影像進(jìn)行地理校正，添加地理坐標(biāo)，以及如何使用envi 進(jìn)行影像到影像的配準(zhǔn)和影像到地圖的校正。本專題介紹了使用envi 生成影像地圖的步驟，并舉例演示說明了全色影像和多光譜影像進(jìn)行hsv 融合的步驟。二， 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹lichuanjun bldr_sp.img boulder spot 帶地理坐標(biāo)的影像子集lichuanjun bldr_sp.hdr envi 對(duì)應(yīng)的頭文件lichuanjun bld

17、r_sp.grd boulder spot 地理公里網(wǎng)參數(shù)lichuanjun bldr_sp.ann boulder spot 地圖注記lichuanjun bldr_tm.img boulder tm 沒有地理坐標(biāo)的影像lichuanjun bldr_tm.hdr envi 相應(yīng)的頭文件三， 實(shí)驗(yàn)過程a. 帶地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù)和影像地圖1.要打開帶地理坐標(biāo)的 spot 數(shù)據(jù)： 從 envi 主菜單中，選擇 file open image file。 從列表中選擇 lichuanjun bldr_sp.img 文件。 點(diǎn)擊 ok。 當(dāng)可用波段列表對(duì)話框出現(xiàn)后，點(diǎn)擊 gray scale 單選按鈕

18、，使用鼠標(biāo)左鍵，點(diǎn)擊相應(yīng)的波段名，從對(duì)話框頂部所列波段中選中 spot 波段。所選擇的波段名顯示在 selected band:字段區(qū)域中。 點(diǎn)擊 load band 按鈕，加載這幅影像到一個(gè)新的顯示窗口中。2.修改 envi 頭文件中的地圖信息 (1)在可用波段列表中，右鍵點(diǎn)擊 bldr_sp.img 文件名下的 map info 圖標(biāo)，從彈出的快捷菜單中選擇 edit map information。 edit map information對(duì)話框出現(xiàn)在屏幕上。這個(gè)對(duì)話框列出了在 envi 中添加地理坐標(biāo)所用的地理信息?？梢哉{(diào)整 envi 使用的 magic pixel（作為地圖坐標(biāo)系統(tǒng)的

19、起始點(diǎn)）相對(duì)應(yīng)的影像坐標(biāo)。因?yàn)?envi 可以從相應(yīng)頭文件信息和地圖投影文件中，識(shí)別出地圖投影、像元大小以及地圖投影參數(shù)，所以用它能夠計(jì)算出影像中任意像元的地理坐標(biāo)。既可以輸入地圖坐標(biāo)，也可以輸入地理坐標(biāo)（緯度/經(jīng)度）。 (2) 點(diǎn)擊 projection/datum文本旁邊的箭頭切換按鈕，顯示 utm zone 13 north地圖投影的緯度/經(jīng)度坐標(biāo)。envi 在處理過程中才進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 (3) 點(diǎn)擊當(dāng)前的 dms 或者 ddeg 按鈕，分別在度-分-秒（degrees-minutes- seconds）和十進(jìn)制的度（decimal degrees）之間進(jìn)行切換。 (4) 點(diǎn)擊 cancel

20、，退出 edit map information 對(duì)話框。3.光標(biāo)位置/值(1)從主影像窗口菜單欄中，選擇 tools cursor location/value。也可以從 envi 主菜單和主影像窗口菜單欄中，選擇 window cursor location/value，打開這個(gè)對(duì)話框。注意到對(duì)于這幅帶地理坐標(biāo)的影像，對(duì)話框同時(shí)給出了像素坐標(biāo)和地理坐標(biāo)。 (2) 在影像中移動(dòng)光標(biāo)，查看特定位置的坐標(biāo)值，并注意地圖坐標(biāo)和經(jīng)緯度之間的關(guān)系。3. 疊合地圖公里網(wǎng)(1)從主影像窗口菜單欄中，選擇 overlay grid lines。#1 grid line parameters 對(duì)話框出現(xiàn)在屏幕

21、上，同時(shí)一個(gè)虛擬的邊框添加到影像中，允許在影像外部顯示地圖公里網(wǎng)的標(biāo)注。(2) 在這個(gè)新的對(duì)話框中，選擇 file restore setup。 (3) 在 enter grid parameters filename 對(duì)話框中，選中 bldr_sp.grd 文件，點(diǎn)擊 open。先前保存過的公里網(wǎng)參數(shù)就會(huì)被加載到對(duì)話框中。 (4) 在#1 grid line parameters 對(duì)話框中，從對(duì)話框菜單欄中，選擇 options edit map grid attributes，來查看地圖參數(shù)。這將打開 edit map attributes 對(duì)話框。 (5) 在 edit map attr

22、ibutes 對(duì)話框中，注意公里網(wǎng)的間隔以及控制線條、標(biāo)簽、公里網(wǎng)交角以及矩形框（輪廓框）相應(yīng)顏色和其它特征的參數(shù)。 (6) 處理完成后，點(diǎn)擊 cancel，關(guān)閉該對(duì)話框。 (7) 在#1 grid line parameters 對(duì)話框，從菜單欄中，選擇 options edit geographic grid attributes，查看地理坐標(biāo)。在 edit grid attributes對(duì)話框中，再次注意地理坐標(biāo)（緯度/經(jīng)度）公里網(wǎng)的參數(shù)。處理完成后，點(diǎn)擊 cancel 來關(guān)閉該對(duì)話框。 (8) 在 grid line parameters dialog 對(duì)話框中，點(diǎn)擊 apply，在影

23、像中放置公里網(wǎng)。 envi 允許同時(shí)放置像素、地圖、和地理坐標(biāo)公里網(wǎng)。4. 疊合地圖注記(1) 在主影像窗口中，選擇 overlay annotation。 (2) 在#1 annotation: text對(duì)話框中，選擇 file restore annotation。打開一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的文件選擇對(duì)話框。 (3) 在 enter annotation filename 對(duì)話框中，從文件列表中選擇 bldr_sp.ann 文件，點(diǎn)擊 ok。先前保存過的地圖注記被加載到影像上。(4) 按住滾動(dòng)窗口的一角，并拖動(dòng)鼠標(biāo)，拉大該滾動(dòng)窗口。重新放置改變了大小的滾動(dòng)窗口，這樣就可以同時(shí)看到主影像窗口。 (5) 在

24、改變了大小的滾動(dòng)窗口中，使用鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)主影像指示矩形框，查看主影像窗口中出現(xiàn)的地圖要素。 (6) 在#1 annotation: text對(duì)話框中，點(diǎn)擊并按住 object菜單，查看可以用來注記地圖的對(duì)象。5. 輸出到影像或 postscript 文件將影像保存為 envi 的影像格式:(1) 在主影像窗口中，選擇 file save image as image file。 (2) 在 output display to image file對(duì)話框中，選擇 output file type 的下拉式按鈕（默認(rèn)情況下文件類型設(shè)置為 envi），查看可用的不同格式。 change graph

25、ics overlay selections 按鈕可以打開一個(gè)同樣名字的對(duì)話框，這個(gè)對(duì)話框允許添加或刪除許多制圖疊合選項(xiàng)（graphics options），包括注記和公里網(wǎng)。 change image border size 按鈕也可以打開一個(gè)同名的對(duì)話框。這個(gè)對(duì)話框允許改變頂部、底部、左邊和右邊的邊框?qū)挾?，如果需要，也可以改變邊框的顏色?如果帶注記和公里網(wǎng)的彩色影像已經(jīng)顯示在顯示窗口中，那么注記和公里網(wǎng)都將自動(dòng)地列在制圖疊合選項(xiàng)中。同時(shí)也可以選擇其它要疊置在輸出影像上的注記文件。 (3) 通過選擇 memory 或者 file 單選按鈕，決定是將結(jié)果保存為一個(gè)磁盤文件，還是保存到內(nèi)存中。

26、選擇 memory，點(diǎn)擊 ok，輸出影像。 (4) 新生成的影像文件自動(dòng)列在可用波段列表中。在可用波段列表中，點(diǎn)擊 display #1 下拉式按鈕，從菜單中選擇 new display，打開一個(gè)新的顯示窗口。 (5) 選擇 rgb color 單選按鈕，要將影像從內(nèi)存中加載到顯示窗口，可以連續(xù)選擇 r、g 和 b（帶地理坐標(biāo)的 spot 數(shù)據(jù)）波段。 (6) 點(diǎn)擊 load rgb 按鈕，添加注記后的影像作為一幅柵格圖顯示出來。將影像保存為 postscript 文件:(1) 在主影像窗口中，選擇 file save image as postscript file。在 output dis

27、play to postscript file 對(duì)話框中，注記和公里網(wǎng)都將自動(dòng)地列在制圖選項(xiàng)中。一個(gè)表述輸出頁的圖形出現(xiàn)在對(duì)話框頂部靠右的地方。 (2) 在 xsize 和 ysize 參數(shù)文本框中，輸入所需的輸出影像大小。用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊對(duì)話框中代表輸出頁的圖形，可以看到新影像的輪廓大小及其位置。 (3) 在代表輸出頁的圖形上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，把影像放置在輸出頁的中部。 如果想要縮放輸出的地圖，在 map scale 文本框中輸入所需的地圖比例，然后在代表輸出頁的圖形上點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，查看結(jié)果。 如果縮放操作使影像超過了可用頁的大小，那么 envi 會(huì)自動(dòng)地創(chuàng)建多頁 postscript 文件。（4

28、） 如果有一個(gè)大比例的繪圖儀，那么將 page 頁大小改為繪圖大小，縮放的影像將會(huì)輸出到一個(gè)postscript 文件，該文件能按比例直接繪制在繪圖儀上。 注意：只有在能打印彩色輸出，并且能使用操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)程序來打印 postscript 輸出文件的前提下，才能創(chuàng)建 postscript 文件。 （5） 點(diǎn)擊 ok，保存 postscript打印設(shè)置。如果不能打印彩色輸出，點(diǎn)擊 cancel 取消輸出操作。b.影像到影像的配準(zhǔn):1. 開并顯示 landsat tm 影像文件(1) 從 envi 主菜單中，選擇 file open image file。 (2) 當(dāng) enter data fil

29、enames 對(duì)話框出現(xiàn)后，選擇進(jìn)入 envidata 目錄下的 bldr_reg 子目錄，從列表中選擇 lichuanjun bldr_tm.img 文件。 (3) 在文件選擇對(duì)話框中，點(diǎn)擊 open，把 tm 影像波段加載到可用波段列表中。 (4) 在列表中選中波段 3 ，點(diǎn)擊 no display 按鈕，并從下拉式菜單中選擇 new display。 (5)點(diǎn)擊 load band 按鈕，來把 tm 第3 波段的影像加載到一個(gè)新的顯示窗口中。2. 顯示光標(biāo)位置/值(1) 從主影像窗口菜單欄中，選擇 tools cursor location/value。 (2) 在主影像窗口、滾動(dòng)窗口和

30、縮放窗口的 tm 影像上，移動(dòng)鼠標(biāo)光標(biāo)。 注意到坐標(biāo)是以像素單位給出的，這是因?yàn)檫@個(gè)影像是基于像素坐標(biāo)的，它不同于上面帶有地理坐標(biāo)的 spot 影像。 (3) 選擇 file cancel，關(guān)閉 cursor location/value對(duì)話框。4. 開始進(jìn)行影像配準(zhǔn)并加載地面控制點(diǎn)(1) 從 envi 主菜單欄中，選擇 map registration select gcps: image to image。 (2) 在 image to image registration對(duì)話框中，點(diǎn)擊并選擇 display #1 （spot 影像），作為base image。點(diǎn)擊 display #2（

31、tm 影像），作為 warp image。 (3) 點(diǎn)擊 ok，啟動(dòng)配準(zhǔn)程序。通過將光標(biāo)放置在兩幅影像的相同地物點(diǎn)上，來添加單獨(dú)的地面控制點(diǎn)。(4) 在ground control points selection對(duì)話框的base x和y文本框中，分別輸入753和826，將spot影像中的光標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)的點(diǎn)上。 (5) 使用同樣的方法，在 warp x 和 y文本框中，分別輸入 331和 433，將 tm 影像中的光標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)的點(diǎn)上。 (6) 在兩個(gè)縮放窗口中，查看光標(biāo)點(diǎn)所處位置。如果需要，在每個(gè)縮放窗口所需位置上，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，調(diào)整光標(biāo)點(diǎn)所處的位置。 注意：在縮放窗口中支持亞像元（sub-

32、pixel）級(jí)的定位?？s放比例越大，地面控制點(diǎn)定位的精度就越好。 (7) 在 ground control points selection對(duì)話框中，點(diǎn)擊 add point，把該地面控制點(diǎn)添加到列表中。點(diǎn)擊 show list 查看地面控制點(diǎn)列表。嘗試選擇幾個(gè)地面控制點(diǎn)找到選擇地面控制點(diǎn)的感覺。 注意對(duì)話框中所列的實(shí)際影像點(diǎn)和預(yù)測點(diǎn)坐標(biāo)。一旦已經(jīng)選擇了至少 4個(gè)地面控制點(diǎn)以后，rms誤差就會(huì)顯示出來。 (8) 在 ground control points selection 對(duì)話框中，選擇 options clear all points，可以清除掉所有已選擇的地面控制點(diǎn)。 (9) 從 g

33、round control points selection 對(duì)話框中，選擇 file restore gcps from ascii。 (10) 在 enter ground control points filename 對(duì)話框中，選擇文件 bldr_tm.pts，然后點(diǎn)擊 ok，加載這個(gè)預(yù)先保存過的地面控制點(diǎn)坐標(biāo)。5. 操作處理地面控制點(diǎn)在 image to image gcp list 對(duì)話框中，選擇相應(yīng)的地面控制點(diǎn)，然后在 ground control points selection 對(duì)話框中進(jìn)行修改，這樣可以編輯單個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)位置。可以通過輸入一個(gè)新的像素坐標(biāo)，或使用對(duì)話框中的

34、方向箭頭逐像素地移動(dòng)坐標(biāo)位置。 在 image to image gcp list對(duì)話框中，點(diǎn)擊 on/off 按鈕，屏蔽掉所選擇的地面控制點(diǎn)。這樣在校正模型和 rms 計(jì)算中都將不會(huì)考慮這個(gè)地面控制點(diǎn)坐標(biāo)。這些地面控制點(diǎn)并沒有被真正地刪除，僅僅是被忽略掉了，可以使用 on/off 按鈕重新激活這些地面控制點(diǎn)。 在 image to image gcp list對(duì)話框中，點(diǎn)擊 delete 按鈕，可以從列表中刪除一個(gè)地面控制點(diǎn)。 在兩個(gè)縮放窗口中調(diào)整光標(biāo)位置，然后點(diǎn)擊 image to image gcp list 對(duì)話框中的 update 按鈕，更新所選的地面控制點(diǎn)，將其修改到當(dāng)前光標(biāo)的所在

35、位置。 image to image gcp list 對(duì)話框中的 predict按鈕，允許對(duì)新的地面控制點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測。它以當(dāng)前的校正模型為基礎(chǔ)。 將包含 spot 影像的那個(gè)主影像窗口的光標(biāo)放置到一個(gè)新的位置上。然后點(diǎn)擊 predict按鈕，放置在 tm 影像上的光標(biāo)就會(huì)根據(jù)校正模型，移動(dòng)到預(yù)測的匹配點(diǎn)上去。 通過在 tm數(shù)據(jù)中，輕微地移動(dòng)光標(biāo)，能夠?qū)λ崛〉奈恢命c(diǎn)進(jìn)行交互式的精確定位。 在 ground control points selection 對(duì)話框中，點(diǎn)擊 add point，把這個(gè)新的控制點(diǎn)添加到列表中。6. 校正影像(1) 從 ground control points se

36、lection 對(duì)話框中，選擇 options warp displayed band。(2) 在 registration parameters 對(duì)話框中的 warp method按鈕菜單中，選擇 rst。在 resampling 的按鈕菜單中選擇 nearest neighbor 重采樣法。(3) 輸入文件名 lichuanjun bldr_tm1.wrp，點(diǎn)擊 ok。 (4) 重復(fù)步驟 1和步驟 2，還是使用 rst 校正法，但是要相應(yīng)地選擇 bilinear 和 cubic convolution重采樣法。 (5) 將結(jié)果分別輸出到lichuanjun bldr_tm2.wrp 和li

37、chuanjun bldr_tm3.wrp 文件中。 (6) 再一次重復(fù)步驟 1 和步驟 2，這一次選擇一次多項(xiàng)式 polynomial 校正法，并使用 cubic convolution重采樣法。然后再選擇 delaunay 三角網(wǎng)的 triangulation 校正法，相應(yīng)地使用 cubic convolution重采樣法。 (7) 將結(jié)果分別輸出到 bldr_tm4.wrp 和 bldr_tm5.wrp 文件中。7. 比較校正結(jié)果(1) 在可用波段列表中，點(diǎn)擊原始的 tm 波段影像名 bldr_tm.img，然后從菜單欄中，選擇 file close selected file。 (2)

38、 在隨后出現(xiàn)的 envi 警告對(duì)話框中，點(diǎn)擊 yes關(guān)閉相應(yīng)的影像文件。(3) 在可用波段列表中，選擇 bldrtm_1.wrp 文件。在 display #下拉式按鈕中選擇 new display，點(diǎn)擊 load band將該文件加載到一個(gè)新的顯示窗口中。 (4) 在主影像窗口中，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇 tools link link displays。 (5) 在 link displays 對(duì)話框中，點(diǎn)擊 ok，把 spot 影像和已添加了地理坐標(biāo)的 tm 影像鏈接起來。 (6) 在主影像顯示窗口中，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，使用動(dòng)態(tài)鏈接功能，對(duì) spot 影像和 tm影像進(jìn)行比較。 (7) 將 bld

39、r_tm2.wrp 和 bldr_tm3.wrp 影像加載到新的顯示窗口中，使用影像動(dòng)態(tài)鏈接功能，比較采用三種不同的重采樣法（最臨近法、雙線性內(nèi)插法和三次卷積法）所產(chǎn)生的效果。 注意觀察，在使用最近鄰法重采樣的影像中的鋸齒狀像素，而使用雙線性內(nèi)插法重采樣的影像看起來更加平滑，使用三次卷積法重采樣的影像是最好的結(jié)果，不但有平滑效果，而且保持了影像的細(xì)節(jié)特征。 (8) 在相應(yīng)的主影像窗口中，選擇 file cancel，關(guān)閉 bldr_tm1.wrp（rst 校正，最近鄰法重采樣）和 bldr_tm2.wrp（rst 校正，雙線性內(nèi)插法重采樣）影像的顯示窗口。 (9) 將 bldr_tm4.wrp

40、 和 bldr_tm5.wrp 影像加載到新的顯示窗口中，使用影像動(dòng)態(tài)鏈接功能，同bldr_tm3.wrp 影像（rst 校正）進(jìn)行比較。c.影像到地圖的配準(zhǔn)1. 打開并顯示 landsat tm 影像文件(1) 從 envi 主菜單中，選擇 file open image file。(2) 當(dāng) enter data filenames對(duì)話框出現(xiàn)后，選擇進(jìn)入 envidata 目錄下的 bldr_reg 子目錄，從列表中選擇 lichuanjun bldr_tm.img 文件。 (3) 點(diǎn)擊 ok。 tm 影像波段被加載到可用波段列表中，同時(shí)一幅彩色影像被加載到一個(gè)新的顯示窗口中。 (4) 在

41、可用波段列表中，點(diǎn)擊 gray scale 按鈕，選擇波段 3。 (5) 點(diǎn)擊 load band 按鈕，把 tm 影像的第 3 波段加載到已打開的顯示窗口中。2. 選擇影像到地圖的配準(zhǔn)并恢復(fù)控制點(diǎn)坐標(biāo)(1) 從 envi 主菜單中，選擇 map registration select gcps:image to map。 (2) 如果打開了多個(gè)影像顯示窗口，那么就在 image to map registration 對(duì)話框中，點(diǎn)擊選擇包含該灰階影像的那個(gè)顯示窗口的顯示號(hào)。(3) 從投影列表中選擇 utm，并在 zone 文本框中輸入 13。 (4) 設(shè)置像素大小為 30m，點(diǎn)擊 ok，啟動(dòng)

42、配準(zhǔn)程序。 (5) 在要校正的影像中，把光標(biāo)移動(dòng)到一個(gè)已知地圖坐標(biāo)的地面點(diǎn)上（可以從一幅地圖或者 envi 矢量文件中見下一部分讀取所需的地圖坐標(biāo)），來添加單個(gè)的地面控制點(diǎn)。 (6) ground control points selection 對(duì)話框中的 e（東向）和 n（北向）文本框中，手動(dòng)地輸入已知的地圖坐標(biāo)，然后點(diǎn)擊 add point 來添加新的地面控制點(diǎn)。 (7) 在 ground control points selection 對(duì)話框中，選擇 file restore gcps from ascii，打開bldrtm_m.pts 文件。(8) 在ground control

43、points selection對(duì)話框中，點(diǎn)擊show list按鈕。可以在image to map gcp list對(duì)話框中查看影像的地圖坐標(biāo)、實(shí)際影像點(diǎn)和預(yù)測點(diǎn)的坐標(biāo)以及 rms誤差。3. 使用矢量顯示的數(shù)字線劃圖（dlgs）來添加地圖控制點(diǎn)(1) 從 envi 主菜單中，選擇 file open vector file usgs dlg。 (2) 在文件選擇對(duì)話框中，選擇 bldr_rd.dlg 文件。 (3) 在 import optional dlg file parameters 對(duì)話框中，選擇 memory 單選按鈕，點(diǎn)擊 ok，讀入所需的數(shù)字線劃圖（dlg）數(shù)據(jù)。 (4) 在可

44、用矢量列表中高亮選擇 roads and trails: boulder, co 文件，點(diǎn)擊 load selected按鈕。 (5) 在 load vector 對(duì)話框中，點(diǎn)擊 new vector window。把該矢量加載到一個(gè)新的矢量顯示窗口中。(6) 在 vector window #1 窗口中，點(diǎn)擊并拖曳鼠標(biāo)左鍵，激活一個(gè)十字形光標(biāo)。 光標(biāo)處的地圖坐標(biāo)會(huì)在 vector window #1 窗口的底部列出。 (7) 在主影像顯示窗口中，選擇 tools pixel locator，并輸入 402 和418，然后點(diǎn)擊apply，將影像光標(biāo)移動(dòng)到道路交叉口相應(yīng)的點(diǎn)上去。 注意，在縮放窗

45、口中，同樣可以獲取到亞像元（sub-pixel）級(jí)的定位精度。 (8) 在矢量窗口中，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊并拖曳矢量光標(biāo)，當(dāng)十字形光標(biāo)位于所需的道路交叉口時(shí)，松開鼠標(biāo)左鍵，把矢量光標(biāo)放置在道路的交叉口上，其坐標(biāo)為 477593.74，4433240.0（北緯 40 度 3 分3 秒，東經(jīng)-105度 15 分45 秒）。 (9) 在矢量窗口中，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，并從彈出的快捷菜單中，選擇export map location。新的地圖坐標(biāo)就會(huì)出現(xiàn)在 ground control points selection 對(duì)話框中。 (10) 在 ground control points selection 對(duì)話

46、框中，點(diǎn)擊 add point，添加該地圖坐標(biāo)/影像像素對(duì)，并觀察 rms誤差的變化。4.rst和三次卷積校正(1) 在 ground control points selection 對(duì)話框中，選擇 options warp file。 (2) 在 input warp image 對(duì)話框中，高亮選擇文件名 bldr_tm.img，點(diǎn)擊 ok，對(duì) tm的 6 個(gè)波段進(jìn)行校正。 (3) 在出現(xiàn)的 registration parameters dialog 對(duì)話框中，將 warp method 選為 rst，將 resampling 設(shè)置為 cubic convolution。 (4) 把 b

47、ackground值改為 255。 (5) 在 output file 文本框中，輸入輸出文件名 bldrtm_m.img。 (6)點(diǎn)擊 ok，開始進(jìn)行影像到地圖的校正。四， 實(shí)驗(yàn)體會(huì)通過實(shí)驗(yàn)我懂得了如何在envi 中對(duì)影像進(jìn)行地理校正，添加地理坐標(biāo)，以及如何使用envi 進(jìn)行影像到影像的配準(zhǔn)和影像到地圖的校正。雖然在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)一些困難，但還是被克服了。影像的配準(zhǔn)內(nèi)容較多且繁，要有耐心做下去 。實(shí)驗(yàn)四 非監(jiān)督分類一， 實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆潜O(jiān)督分類是按照灰度值響亮或者波譜樣式在特征空間聚集的情況劃分為點(diǎn)群或類別的，再根據(jù)相似性把圖像中的像素歸程若干類別。它的目的是使得屬于同一類別的像素之間的距離盡可能的小

48、而不同類別上的像素將的距離盡可能的大。非監(jiān)督分類的前提是假定遙感圖像上同類物體在同樣條件下具有相同的光譜信息特征。遙感圖像上的同類第五在相同的表面結(jié)構(gòu)特征、紙杯覆蓋、光照等條件下，應(yīng)當(dāng)具有相同的或者是相似的光譜特征，從而表現(xiàn)出來某種內(nèi)在的相似性。歸屬于同一個(gè)光譜空間區(qū)域，不太那個(gè)的第五，光譜信息特征不同，歸屬于不同的光譜空間區(qū)域。從幾何的角度來看，一個(gè)點(diǎn)群或?qū)e是在n維波段書特征空間里德在某個(gè)眾數(shù)的周圍數(shù)據(jù)點(diǎn)相對(duì)密集的區(qū)域，亮度值響亮之間具有很大的形似性。二， 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹lichuanjun tmr.img三， 實(shí)驗(yàn)過程1.k均值聚類法k均值聚類法是一種較為典型的住店修改迭代的動(dòng)態(tài)聚類法，也

49、是一種普遍采用的方法，k均值聚類的準(zhǔn)則是使得每一類中多模式點(diǎn)到該類別的中心的距離的平方和最小，一般是先按照某些原則選擇一些代表帶你作為聚類的核心，然后把其余的特點(diǎn)聚類中心，完成第一次迭代。然后修改聚類中心，一邊進(jìn)行下一次迭代。這種修改有兩種方案，即逐點(diǎn)和逐批修改。逐點(diǎn)修改聚類中心就是一個(gè)像元按照某醫(yī)院則歸屬于某類。逐批修改類中心就是在全部像元樣本按照某一組的類中心分類之后，再計(jì)算各類的均值，作為下一次分類的聚類中心點(diǎn)。 對(duì)于該分類方法，在envi主菜單中執(zhí)行，選中要分類的圖像。點(diǎn)擊ok，完成分類。2. isodata 分類方法 isodata 分類方法也成為迭代自住址數(shù)據(jù)分析算法。它是k均值算

50、法的改進(jìn)算法，與之有不同：第一，它不是沒調(diào)整一個(gè)樣本的類別就重新計(jì)算一次各類樣本值，而是在每次把所有樣本調(diào)整完畢后才中心計(jì)算一次各類樣本的均值。前者成為逐個(gè)樣本法，后者成為成批樣本修正法，第二，isodata算法不僅可以通過調(diào)整樣本所屬類別完成樣本的聚類分析，而且可以自動(dòng)進(jìn)行類別的合成和分裂，從而得到類數(shù)比較合理的聚類結(jié)果。在envi主菜單中，執(zhí)行選中要分類的對(duì)象單擊ok單擊ok將變換后的圖像顯示出來，得到：3. 分類統(tǒng)計(jì)在envi主菜單中執(zhí)行選擇經(jīng)過分類變換的影像以1、3、5類別為例，我們可以看到如下的統(tǒng)計(jì)信息：由統(tǒng)計(jì)信息表可以很清楚的看到各個(gè)類別的統(tǒng)計(jì)信息，包括每一類的點(diǎn)數(shù)、最小值、最大值

51、、平均值以及類的每個(gè)波段的標(biāo)準(zhǔn)差等。其中每一類的最小值、最大值、平均值以及標(biāo)準(zhǔn)差可以以圖的方式進(jìn)行顯示?？梢燥@示出每一類的直方圖，并且計(jì)算其協(xié)方差矩陣、相關(guān)矩陣、特征值和特征矢量等。4.兩個(gè)分類結(jié)果的比較在envi主菜單中執(zhí)行：在rule input file對(duì)話框中輸入用k均值法變換后的影像，單擊ok，在ground true image對(duì)話框中輸入isodata變換后的影像，作為參考。點(diǎn)擊ok。 class prod. acc. user acc. prod. acc. user acc. (percent) (percent) (pixels) (pixels) unclassified 0.00 0.00 0/0 0/0 class 1 100.00 89.17 42716/42716 42716/47904 class 2 77.50 43.41 17873/23061 17873/41169 class 3 28.81 14.39 9427/32723 9427/65500 class 4 0.00 0.00 0/44403 0/32593 class 5 0.00 0.00 0/44263 0/0 分類結(jié)果的精度，顯示在一個(gè)混淆矩陣?yán)铩Ｍ?/p>