《遙感原理及應用》實驗指導書

《遙感概論》試驗指導書試驗一、ERDAS視窗的根本操作試驗目的：初步了解目前主流的遙感圖象處理軟件ERDAS的主要功能模塊，在此根底上，把握視窗操作模塊的功能和操作技能，為遙感圖像的幾何校正等后續(xù)實習奠定根底。試驗內容：視窗功能介紹；文件菜單操作；有用菜單操作；顯示菜單操作；矢量和刪格菜單操作等。視窗操作是ERDAS軟件操作的根底,ERDAS把握視窗的根本功能，嫻熟把握圖像顯示操作和矢量菜單操作，從而為深入理解和學習ERDAS軟件打好根底。1二維視窗〔圖1-1〕AOI等數(shù)據(jù)層的主要窗口。通過實際操作，把握視窗菜單的主要功能、視窗工具功能。1-1二維視窗重點把握ERDAS圖外表板菜單條；ERDAS圖外表板工具條；把握視窗菜單功能和視窗工具功能等根本操作。2、圖像顯示操作〔DisplayanImage〕第一步：啟動程序〔StartProgram〕視窗菜單條：File→open→RasterLayer→SelectLayerToAdd對話框。其次步：確定文件〔DetermineFile〕SelectLayerToAdd對話框中有FileRasterOptionFile就是用于確定圖像文件的，具體內容和操作實例如表。1-1圖像文件確定參數(shù)參數(shù)項LookinFilenameFileoftypeRecentGoto

含義確定文件名目確定文件名確定文件類型選擇近期操作過的文件轉變文件路徑

實例examplesxs_truecolor_sub.imgIMAGINEImage〔*.img〕-------------第三步：設置參數(shù)〔Rasteroption〕1-2參數(shù)設置第四步：翻開圖像〔OpenRasterLayer〕3、有用菜單操作了解光標查詢功能；量測功能；數(shù)據(jù)疊加功能；文件信息操作；三維圖像操作等。4、顯示菜單操作把握文件顯示挨次〔圖1-；顯示比例；顯示變換操作等。5、矢量菜單操作矢量菜單操作功能是ERDAS矢量操作的有關命令，這是本次試驗的重點把握內容。指導學生把握適量工具面板功能，在此根底上重點把握矢量文件的生成與編輯。矢量文件的生成與編輯：第一步：翻開圖像文件其次步：創(chuàng)立圖形文件第三步：繪制圖形要素第四步：保存矢量文件據(jù)等有關矢量操作。1-3圖層顯示挨次試驗二、遙感圖像的幾何校正試驗目的：像幾何校正的意義。試驗內容：ERDAS軟件中圖像預處理模塊下的圖像幾何校正。Geo-referencin肯定的地圖坐標系統(tǒng)，因此幾何校正的過程包含了地理參考過程。1、圖像幾何校正的途徑ERDASDataPrep圖標，→ImageGeometricCorrection→翻開SetGeo-CorrectionInputFile對話框〔圖2-。ERDAS圖標面板菜單條：Main→DataPreparation→ImageGeometricCorrection→翻開SetGeo-CorrectionInputFile對話框〔圖2-。圖2-1 SetGeo-CorrectionInputFile對話框SetGeo-CorrectionInputFile對話框〔1〕中，需要確定校正圖像，有兩種選擇狀況：其一：首先確定來自視窗FromViewe其二：首先確定來自文件FromImageFil，然后選擇輸入圖像。2、圖像幾何校正的計算模型〔GeometricCorrectionModel〕ERDAS7種，具體功能如下：2-1幾何校正計算模型與功能模型 功能AffinePolynomialReprojectRubberSheetingCameraLandsatSpot

圖像仿射變換〔不做投影變換〕多項式變換〔同時作投影變換〕投影變換〔轉換調用多項式變換〕非線性變換、非均勻變換航空影像正射校正Lantsat衛(wèi)星圖像正射校正Spot衛(wèi)星圖像正射校正3、圖像校正的具體過程第一步：顯示圖像文件〔DisplayImageFiles〕ERDAS圖標面板中點擊Viewer并將兩個視窗平鋪放置，操作過程如下：ERDAS圖外表板菜單條：Session→TitleViewers然后，在Viewer1中翻開需要校正的Lantsat圖像：tmAtlanta,img在Viewer2中翻開作為地理參考的校正過的SPOT圖像：panAtlanta,img其次步：啟動幾何校正模塊〔GeometricCorrectionTool〕Viewer1菜單條：Raster→GeometricCorrection→翻開SetGeometricModel對話框〔2〕→選擇多項式幾何校正模型：Polynomial→OK→同時翻開GeoCorrectionTools對話〔和PolynomialModelProperties對話〔4。在Polynomial Model Properties對話框中，定義多項式模型參數(shù)以及投影參數(shù)：→定義多項式次方〔PolynomialOrder〕:2PROJECTIO〕略→Apply→Close→翻開GCPToolReferenseSetup對話框〔5〕2-2SetGeometricModel對話框2-3GeoCorrectionTools對話框2-4PolynomialProperties對話框圖2-5 GCPToolReferenseSetup對話框第三步：啟動掌握點工具〔StartGCPTools〕2-6ViewerSelectionInstructions首先，在GCPToolReferenseSetup對話框〔5〕中選擇采點模式：→選擇視窗采點模式：ExistingViewer→OK→翻開ViewerSelectionInstructions指示器〔2-6〕→在顯示作為地理參考圖像panAtlanta,imgViewer2中點擊左鍵→翻開referenceMapInformation提示框〔圖2-OK7點采點狀態(tài)。2-7referenceMapInformation提示框2-8掌握點采點第四步：采集地面掌握點〔GroundControlPoint〕GCP的具體采集過程：在圖像幾何校正過程中，采集掌握點是一項格外重要和繁重的工作，具體過程如下：GCP工具對話框中，點擊SelectGCP圖表，進入GCP選擇狀態(tài)；GCP數(shù)據(jù)表中，將輸入GCP的顏色設置為比較明顯的黃色。在Viewer1中移動關聯(lián)方框位置，查找明顯的地物特征點，作為輸入GCP。GCP工具對話框中，點擊CreateGCP圖標，并在Viewer3中點擊左鍵定點，GCP數(shù)據(jù)表將記錄一個輸入GCP，包括其編號、標識碼、X坐標和Y坐標。GCP對話框中，點擊SelectGCP圖標，重進入GCP選擇狀態(tài)。GCP數(shù)據(jù)表中，將參考GCP的顏色設置為比較明顯的紅色，在Viewer2中，移動關聯(lián)方框位置，查找對應的地物特征點，作為參考GCP。GCP工具對話框中，點擊CreateGCP圖標，并在Viewer4中點擊左肩頂巔，系統(tǒng)將自動將參考點的坐標〔X、Y〕顯示在GCP數(shù)據(jù)表中。9GCPSelectGCPGCP選擇狀態(tài)，并將光標移回到Viewer1中，預備采集另一個輸入掌握點。101-9，采集假設干掌握點GCP，直到滿足所選定的幾何模型為止，此后，沒采集一個InputGCPRef.GCPRef.GCP可以優(yōu)化校正模型。第五步：采集地面檢查點〔GroundCheckPoint〕以上采集的GCP的類型均為掌握點，用于掌握計算，建立轉換模型及多項式方程下面所要采集的GCP〔略〕第六步：計算轉換模型〔ComputeTransformation〕在掌握點采集過程中，一般是設置為自動轉換計算模型。所以隨著掌握點采集過程的完成，轉換模型就自動計算生成。在Geo-CorrectionTools對話框中，點擊DisplayModelProperties圖表，可以查閱模型。第七步：圖像重采樣〔ResampletheImage〕刪格數(shù)據(jù)層都要進展重采樣。ERDASIMAGE供給了三種最常用的重采樣方法。略圖像重采樣的過程：首先，在Geo-CorrectionTools對話框中選擇ImageResample圖標。然后，在ImageResample對話框中，定義重采樣參數(shù)；→輸出圖像文件明〔OutputFile〕:rectify.img→選擇重采樣方法〔ResampleMethod〕:NearestNeighbor→定義輸出圖像范圍：→定義輸出像元的大?。骸O置輸出統(tǒng)計中無視零值:→定義重計算輸出缺省值：第八步：保存幾何校正模式〔SaverectificationModel〕Geo-CorrectionTools對話框中點擊Exit按鈕，推出幾何校正過程，依據(jù)系統(tǒng)提示，選擇保存圖像幾何校正模式，并定義模式文件，以便下一次直接利用。第九步：檢驗校正結果〔VerifyrectificationResult〕考圖像，通過視窗地理連接功能，及查詢光標功能進展目視定性檢驗。試驗三：遙感圖像的增加處理試驗目的：通過上機操作，了解空間增加、輻射增加幾種遙感圖象增加處理的過程和方法，加深對圖象增加處理的理解。試驗內容：卷積增加處理；銳化增加處理；直方圖均衡化；顏色變換。ERDASIMAGE譜工具、傅立葉變換、地形分析以及其他有用功能。1、卷積增加〔Convolution〕空間增加技術是利用像元自身及其四周像元的灰度值進展運算的。卷積增加〔Convolution〕是空間增加的一種方法。卷積增加〔Convolution〕時將整個像元分塊進展平均處理用于轉變圖像的空間頻率特征。卷積增加〔Convolution〕處理的關鍵是卷計算子 系數(shù)矩陣的選擇。該系數(shù)矩陣又稱卷積核KernaERDASIMAGINE將常用的卷計算子放在一個名為default.klb3*3，5*5、7*7三組，每組又包括“EdgeDetect/LowPass/Horizontal/Vertical/Summary”等七種不同的處理方式。具體執(zhí)行過程如下：ERDAS圖標面板菜單條：Main→ImageInterpreter→Spatialenhancement→convolution→convolution對話框。幾個重要參數(shù)的設置：

3-1Convolution對話框HandleEdgesb：Reflection卷積歸一化處理：NormalizetheKernel2、直方圖均衡化〔HistogramEqualization〕局部比照度降低，輸出圖像的直方圖是一較平的分段直方圖。留意：認真比照直方圖均衡化前后的圖像差異，認真觀看直方圖均衡化的效果。3、主成分變換

3-2直方圖均衡化主成分變換〔PrincipalComponentAnalysis〕是一種常用的數(shù)據(jù)壓縮方法，它可以將具有相關性的多波段數(shù)據(jù)壓縮到完全獨立的較少的幾個波段上，使圖像數(shù)據(jù)更易于解譯。ERDASIMAGE供給的主成分變換功能最多等對256個波段的圖象進展轉換壓縮。ERDAS圖標面板菜單條：MainImageInterporeter→SpectralEnhancement→PrincipialComp→PincipalComponents〔3-3〕3-3PrincipalComponent對話框4、顏色變換〔RGBtoIHS〕顏色變換是將遙感圖像從紅、綠G、蘭〕三種顏色組成的顏色空間轉換到以亮度、色度H、飽和度S〕作為定位參數(shù)的顏色空間，以便使圖像的顏色與人眼看0-1；色度代表像元的顏色，0-360；飽和度代表顏色的純度，取值范圍是0-1。3-4RGBtoHIS對話框試驗四：遙感信息的復合試驗目的：息解譯中的意義。試驗內容：多光譜數(shù)據(jù)與高區(qū)分率全色數(shù)據(jù)的融合。區(qū)分率融合是遙感信息復合的一個主要方法間區(qū)分率，又具有多光譜特征，從而到達增加圖象質量的目的。留意：在調出了區(qū)分率融合對話框后，關鍵是選擇融合方法，定義重采樣的方法。比較用每種融合方法后的結果。4-1區(qū)分率融合對話框試驗五：遙感圖像分類---監(jiān)視分類圖像進展監(jiān)視分類的目的。試驗內容：ERDAS遙感圖像監(jiān)視分類。1、定義分類模板第一步：顯示要進展分類的圖像其次步：翻開摸板編輯器并調整顯示字段第三步：獵取分類模板信息

5-1分類模板編輯器指導學生把握四中獵取分類模板信息方法中的兩種。第四步：保存分類模板2、評價分類模板能性矩陣方法評價分類模板。3、執(zhí)行監(jiān)視分類板只能應用于非參數(shù)型模板；對于參數(shù)型模板，要使用參數(shù)型規(guī)章。另外板，還要確定疊加規(guī)章和未分類規(guī)章。依據(jù)以上要求，指導學生理解并正確填寫監(jiān)視分類對話框，執(zhí)行監(jiān)視分類。5-2監(jiān)視分類對話框試驗六：遙感圖像分類---非監(jiān)視分類對遙感圖像進展監(jiān)視分類的目的，同時深刻理解監(jiān)視分類與非監(jiān)視分類的區(qū)分。試驗內容：ERDAS遙感圖像非監(jiān)視分類。1、分類過程〔ClassificationProcedure〕第一步：調出非監(jiān)視分類對話框指導學生把握兩種方法。DATAPRETATIOUNSUPERVISEDCLASSIFICATION.方法二：Classifier圖標→classification→unsupervisedclassification其次步：進展監(jiān)視分類unsupervisedclassificatio