遙感技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計報告

一、實習目的與意義《遙感技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計》是實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是《遙感技術(shù)及應(yīng)用》課程的輔助教學(xué)課程。通過實習，達到如下目的：(1)鞏固和綜合應(yīng)用所學(xué)的遙感信息處理理論知識和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和獨立思考問題的能力；(2)培養(yǎng)學(xué)生實際運用《遙感技術(shù)及應(yīng)用》的知識設(shè)計地學(xué)應(yīng)用課題的思想和方法；(3)培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計和解決地學(xué)實際問題的能力，加強創(chuàng)新素質(zhì)教育，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識和能力；(4)培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、查閱技術(shù)文獻、資料、手冊以及編寫技術(shù)文獻的能力；二、實習內(nèi)容要求學(xué)生在理解遙感影像基本特征、遙感影像預(yù)處理、增強處理、融合處理、分類處理和地質(zhì)解譯等理論知識的基礎(chǔ)上，借助于遙感影像處理平臺（如ENVI、ERDAS等）進行遙感影像的信息處理和提取分析，要求結(jié)果圖件清晰（提取要求信息，完成結(jié)果制圖）、過程完整、報告書寫規(guī)范、內(nèi)容條理清楚。主要知識點包括：（1）影像多波段層的疊加，頭文件編輯，形成相對完整準確的多波段單文件（2）影像的幾何校正（3）影像的鑲嵌裁剪，完成要求范圍的影像裁剪（4）影像的統(tǒng)計分析（5）影像的增強處理（6）影像的融合處理（7）影像的分類處理與制圖（8）影像的解譯和信息的提取及制圖三、遙感圖像處理實驗數(shù)據(jù)：基本信息數(shù)據(jù)標識LE71490322003151EDC00衛(wèi)星名稱LANDSAT7數(shù)據(jù)類型L7slc-on傳感器ETM+接收站EDC白天晚上DAY條帶號149行編號32太陽高度角63.6210899太陽角方位127.7307358日期信息獲取時間2003-05-31開始時間2003-05-3105:22:40結(jié)束時間2003-05-3105:23:07云量信息平均云量1.05左上角云量1.08左下角云量0.58右上角云量1.46右下角云量1.05空間信息中心經(jīng)度76.46中心緯度40.31445左上角經(jīng)度75.5841左上角緯度41.2849右上角經(jīng)度77.8244右上角緯度40.96右下角經(jīng)度77.284右下角緯度39.344左下角經(jīng)度75.0956左下角緯度39.6612圖3.1遙感數(shù)據(jù)影像圖（B7(R)/B4(G)/B3(B)）3.1遙感圖像預(yù)處理遙感圖像在形成過程中，由于傳感器姿態(tài)和高度的變化、大氣散射、地球表面曲率、地球自轉(zhuǎn)、地形起伏等諸多因素的影像，使圖像存在一定的幾何畸變和輻射失真現(xiàn)象，使用前必須消除。數(shù)據(jù)預(yù)處理的過程包括幾何校正（地理定位、圖像配準、正射校正）、圖像融合、圖像鑲嵌、圖像裁剪、去云及陰影處理和大氣校正等幾個環(huán)節(jié)。3.1.1幾何校正幾何糾正就是將所研究影像納入到一個地面坐標系中，方法是利用地面控制點對各種因素引起的遙感影像的幾何畸變進行糾正，以便確定影像上每個像元在地面的坐標，其過程就是把目標由一個空間向另一個空間轉(zhuǎn)換的參考影像，另外兩幅圖像是需要校正的影像，通過同名地物，添加控制點，進行幾何校正。（1）、選擇菜單Map->Registration->SelectGCPs:ImagetoImage,選中兩幅影像的同一特征點，添加。依次手動添加地面控制點，選取需要分布在圖像的整個區(qū)域。圖3.2選取控制點（2）、完成之后，在校正窗口選擇菜單Options->AutomaticallyGenerateTiePoints，自動添加50個控制點如圖2所示。圖3.3點選擇參數(shù)設(shè)置查看控制點的參數(shù)，依RMSError（均方差）大小排序，將數(shù)值比較大的控制點刪除。保留20至25個控制點數(shù)據(jù)，控制點的RMSError數(shù)值需在1.0的范圍內(nèi)。如果超出1以上，需重新選點，確保RMS值在1以內(nèi)如圖3所示。保存全部控制點信息。圖3.4控制點列表（3）、校正影像。選擇菜單Optins->WarpFile，選擇需要校正的影像。其中包括校正方式，重采樣方式等。校正方式有RST、Polynomial、Triangulation三種方式。方式的選擇主要取決于控制點的個數(shù)。一次多項式最少三個，二次多項式6個。重采樣選擇Polynomial，多項式次數(shù)Degree為2次。重采樣選擇Bilinear方式，能產(chǎn)生平滑的結(jié)果。完成幾何校正后，保留校正后的文件。圖3.5校正前圖像圖3.6校正后圖像3.1.2圖像增強處理1、K-L變換，將原來各波段圖像中的有用信息集中到數(shù)目盡可能少的新的組分圖像中，并使各組分圖像互不相關(guān)，即各自包含不同的地物信息，大大減少總的數(shù)據(jù)量，便于遙感信息的提取。 2、隨著遙感技術(shù)的不斷完善，可獲得多傳感器、多分辨率、多平臺、多時相的圖像，利用一些復(fù)合模型，使同種傳感器源或不同傳感器源的圖像進行融合，增強圖像的飽和度，便于解譯。K-L變換首先將原來沒有經(jīng)過變換的TM圖像各個波段以灰度的形式顯示出來TransformPrincipalComponentsForwardPCRotationComputeNewStatisticsandRotate出現(xiàn)“PrincipalComponentsInputFile”對話框，如下：出現(xiàn)對話框“ForwardPCParameters”在“OutputStatsFilename”中選擇合適路徑保存，命名為“1”，默認后綴為.sta；在“EnterOutputFilename”中選擇合適路徑保存，命名為“K-L”出現(xiàn)包含信息量的圖，可以看出Band1包含的信息量最大同時可以以灰度的形式顯示KL變換后的TM圖像的各個波段，可以看出信息量集中沒有K-L反變換ENVITransformPrincipalComponentsInversePCRotation出現(xiàn)“PrincipalComponentsInputFile”對話框，選擇K-L出現(xiàn)“InversePCParameters”對話框，EnterStatisticsFilename：選擇剛才保存過的“1.sta”,選擇合適的路徑保存，命名為“KLF”經(jīng)過反變換后，圖像又重新變成原來的TM圖像。3.1.3圖像融合及鑲嵌（1）、融合點擊Transformimagesharpeningcolornormalized得到融合后的圖像：圖3.7融合前圖像圖3.8融合后圖像（2）、鑲嵌通過主菜單Map—>Mosicking->Georeferenced，打開鑲嵌功能。在MapBandsMosick對話框中，通過對話框的菜單導(dǎo)入需鑲嵌的影像，Import->ImportFiles,在打開的對話框中，選擇需鑲嵌的影像，確認信息。選擇影像，單擊右鍵選擇EditEntry，可以通過此功能，改變影像鑲嵌參數(shù)。Feathering設(shè)置羽化值，這個在鑲嵌過程中是很重要的一個參數(shù)，通過羽化的方法來去掉拼接痕跡，起到良好的過渡效果。羽化距離的選擇針對數(shù)據(jù)大小，一般多采用20-50的像元距離即可。完成點擊應(yīng)用File->Apply，選擇保存路徑，即可進入鑲嵌過程。圖3.9鑲嵌影像點擊filesavetemplate,經(jīng)過切割線創(chuàng)建，顏色平衡等操作，得到最終結(jié)果如下圖：圖3.9鑲嵌前圖3.10鑲嵌后3.2裁剪在basictool菜單下的resizedata下執(zhí)行裁剪，選擇裁剪影像；圖3.11選擇裁剪影像并在spatialsubset設(shè)置裁剪范圍圖3.12設(shè)置裁剪范圍圖3.13截取后圖像四、遙感信息提取4.1、創(chuàng)建決策樹（1）、打來裁剪去TM圖像和DEM數(shù)據(jù)。（3）、選擇ClassificationDecisionTreeBuildNewDecisionTree,（4）、最終決策樹結(jié)果如下圖：圖4.1決策樹4.2、執(zhí)行決策樹選擇OptionsExecute圖4.2分類后五、制圖輸出1、虛擬邊框設(shè)置1）在主顯示窗口菜單欄中選擇File→Preferences，打開DisplayParameters對話框，設(shè)置虛擬邊框的邊界值和顏色。2）點擊OK完成虛擬邊框的設(shè)置。2、公里網(wǎng)設(shè)置ENVI支持同時顯示像素公里網(wǎng)、地圖坐標公里網(wǎng)以及地理坐標（緯度/經(jīng)度）網(wǎng)。添加或修改地圖影像公里網(wǎng)：1）主顯示窗口菜單欄中選擇Overlay→GridLines。打開GridLineParameters對話框中，顯示默認的公里網(wǎng)設(shè)置。2）設(shè)置公里網(wǎng)屬性參數(shù)。選擇Options→EditMapGridAttributes或EditGeographicAttributes獲EditPixelAttributes修改所選公里網(wǎng)的屬性3）點擊OK，完成參數(shù)設(shè)置。4）在GridLineParameters對話框中，點擊Apply將新的公里網(wǎng)應(yīng)用到影像圖中。3、注記要素操作1）在主顯示窗口菜單欄中選擇Overlay→Annotation，打開Annotation對話框。2）從Annotation對話框菜單欄的Object下拉菜單中選擇所需的注記要素。3）選擇Image單選按鈕指定注記放置的窗口。4）在主顯示窗口鼠標左鍵點擊注記要素放置的位置，點擊鼠標右鍵鎖定注記的位置。5）編輯注記要素。a、移動注記要素菜單中選擇Object→Selection/Edit，用鼠標左鍵拖畫出一個矩形框選擇待移動的注記要素。通過點擊小圓柄并拖放可以重新設(shè)置注記要素新位置。b、修改注記要素的屬性菜單中選擇Object→Selection/Edit，用鼠標左鍵拖畫出一個矩形框選擇待修改的注記要素。在Annotation對話框中修改注記要素的屬性。c、刪除或復(fù)制注記要素菜單中選擇Object→Selection/Edit，用鼠標左鍵拖畫出一個矩形框選擇待修改的注記要素。選擇selected→Delete或Duplicate，刪除或復(fù)制注記要素。6）點擊鼠標右鍵重新鎖定注記位置。4、指北針1）從Annotation對話框菜單欄中選擇Object→Symbol。2）鼠標左鍵點擊Font按鈕的下拉菜單，選擇ENVISymbols。從表中選擇需要的指北針，并設(shè)置指北針的大小、方向、顏色等屬性。5、地圖比例尺1）在Annotation對話框中，選擇Object→ScaleBar。2）在Annotation對話框中設(shè)置比例尺的單位、比例尺分隔的數(shù)目、字體、大小等參數(shù)。3）鼠標左鍵點擊主顯示窗口中放置地圖比例尺的位置，鼠標右鍵鎖定注記的位置。6、圖例1）在Annotation對話框中選擇Object→MapKey。2）選擇EditMapKeyItems來添加、刪除或者修改單個的圖例項。3）使用鼠標左鍵放置圖例，使用鼠標右鍵鎖定圖例的位置。圖5.1設(shè)置制圖參數(shù)四、保存1、File→SaveImageAs→ImageFile,打開OutputDisplaytoImageFile對話框。2、在OutFileType列表框中選擇輸出的文件類型jpg或tiff。圖5.2制圖結(jié)果六、實習心得通過本次實習，掌握了ENVI4.8的基本的操作及其強大的功能。理論結(jié)合實踐，通過實習可以很好的將理論應(yīng)用到實際問題中，加深我們對理論的理解。統(tǒng)計實習過程中出現(xiàn)的問題，然后與同學(xué)相互討論，可以培養(yǎng)合作能力。通過此次實習學(xué)到了一些關(guān)于ENVI軟件操作的知識，提高了自學(xué)能力和動手能力。比起外業(yè)實習雖然枯燥了些，但是大家學(xué)習的都很認真，大家互相幫助，收獲知識的同時收獲了快樂?；贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應(yīng)用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應(yīng)用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設(shè)計基于單片機的氨分解率檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā)鍋爐的單片機控制系統(tǒng)基于單片機控制的電磁振動式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計基于單片機技術(shù)的