ERDAS IMAGINE快速入門.doc

實驗一 ERDAS IMAGINE快速入門一、背景知識ERDAS IMAGINE是美國ERDAS公司開發(fā)的遙感圖像處理系統(tǒng)，后來被Leica公司合并。它以其先進的圖像處理技術，友好、靈活的用戶界面和操作方式，面向廣闊應用領域的產品模塊，服務于不同層次用戶的模型開發(fā)工具以及高度的RS/GIS（遙感圖像處理和地理信息系統(tǒng)）集成功能，為遙感及相關應用領域的用戶提供了內容豐富而功能強大的圖像處理工具，代表了遙感圖像處理系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢。ERDAS IMAGINE是以模塊化的方式提供給用戶的，可使用戶根據自己的應用要求、資金情況合理地選擇不同功能模塊及其不同組合，對系統(tǒng)進行剪裁，充分利用軟硬件資源，并最大限度地滿足用戶的專業(yè)應用要求，目前的最高版本為9.1。ERDAS IMAGINE面向不同需求的用戶，對于系統(tǒng)的擴展功能采用開放的體系結構以IMAGINE Essentials、IMAGINE Advantage、IMAGINE Professional的形式為用戶提供了低、中、高三檔產品架構，并有豐富的功能擴展模塊供用戶選擇，使產品模塊的組合具有極大的靈活性。 IMAGINE Essentials級：是一個花費極少的，包括有制圖和可視化核心功能的影像工具軟件。該級功能的重點在于遙感圖像的輸入、輸出與顯示；圖像庫的建立與查詢管理；專題制圖；簡單幾何糾正與非監(jiān)督分類等。 IMAGINE Advantage級：是建立在IMAGINE Essential級基礎之上的，增加了更豐富的圖像光柵GIS和單片航片正射校正等強大功能的軟件。IMAGINE Advantag提供了靈活可靠的用于光柵分析，正射校正，地形編輯及先進的影像鑲嵌工具。簡而言之，IMAGINE Advantage是一個完整的圖像地理信息系統(tǒng)（Imaging GIS）。 IMAGINE Professional級：是面向從事復雜分析，需要最新和最全面處理工具，經驗豐富的專業(yè)用戶。Professional是功能完整豐富的地理圖像系統(tǒng)。除了Essentials和Advantage中包含的功能以外，IMAGINE Professional還提供輕松易用的空間建模工具（使用簡單的圖形化界面），高級的參數/非參數分類器，分類優(yōu)化和精度評定，以及高光譜、雷達分析工具。它是最完整的制圖和顯示、信息提取、正射矯正、復雜空間建模和尖端的圖像處理系統(tǒng)。 可擴展模塊：Vector，Radar Mapping Suite（OrthoRadar，StereoSAR，IFSAR），Virtual GIS，NITF，C Toolkit，OrthoBase，Subpixel，ATCOR2，Stereo Analyst。ERDAS IMAGINE軟件主要功能功能EssentialsAdvantageProfessional在地理位置相關的窗口上工作XXX使用超過130種不同類型的影像格式XXX快速顯示和任意漫游XXX在影像上數字化形成Arc coverage和Shapefiles矢量數據層XXX用超過1000種不同地理參考創(chuàng)建和打印地圖XXX投影坐標系統(tǒng)XXX顯示和分析ESRI GeodatabasesXXX定義地理參考XXX高效批處理命令XXX圖像鑲嵌XX從點內插出地形表面(DEM)XX正射糾正XX空間增強，輻射增強，光譜增強XX雷達影像分析X完成高級的影像分類X建模工具X高光譜數據信息提取X二、實驗目的(1) 了解ERDAS IMAGINE的基本功能；(2) 能用ERDAS IMAGINE進行簡單常見的操作。三、實驗內容（2學時）1. ERDAS IMAGINE功能體系（Function System）2. 圖像及圖形文件的顯示(Display an Image & Coverage)3. 重要的實用菜單功能(Important Utility Menu Functions)4. 基本的柵格圖像處理(Basic Raster Layer Processing)5. 矢量圖形要素及屬性編輯(Editing Vector Layer & Attributes)6. 注記文件與注記要素(Annotation Layer & Annotation Element)7. 常用輸入輸出數據格式(Normal Import/Export Data Format)8. 圖像疊加與三維顯示操作(Image Overlay & Image Drape)四、實驗準備(1) 軟件ERDAS IMAGINE Professional 8.5版本以上。(2) 系統(tǒng)樣例數據。五、實驗步驟、方法1. 認識ERDAS IMAGINE圖標面板（ICON Panel）及其功能體系（Function System）(1) Viewer（視圖）An IMAGINE viewer is started automatically when ERDAS IMAGINE starts. There are two kinds of viewer available for IMAGINE 8.5 and later; the traditional single-pane IMAGINE Viewer and the new ERDAS Geospatial Light Table. If the ERDAS Geospatial Light Table is installed, its multi-pane viewer is started by default. To change the default viewer, set the Viewer Interface Type preference in the Viewer category of the Preference Editor to the desired viewer type. You may start additional Viewers of the default type by clicking the Viewer icon (shown below) on the IMAGINE icon panel.（視窗當軟件啟動時會自動顯示出來。對于8.5及更高版本都有兩種視圖可選用，分別是傳統(tǒng)的單層視圖和立體視圖。如果選擇了立體視圖，那么默認的就是多層視圖。為了改變默認視圖，可以在視圖種類優(yōu)先編輯器中設置視圖界面類型優(yōu)先，你也可以通過點擊視圖圖標在打開其他的缺省視圖類型）Also, you may use the File | New menu to start a viewer of either type. Any viewer can be resized by dragging a corner or side. Both viewers have a Main Toolbar that is always visible. The Geospatial Light Table has a Geospatial Tools palette that can be displayed and hidden as needed.（同樣，你也可以用文件/新菜單啟動另一類型的視圖）(2) Import/Export（數據輸入/輸出）This dialog enables you to import or export virtually any type of data to or from ERDAS IMAGINE. To open this dialog, click on the Import/Export icon on the ERDAS IMAGINE icon panel:The available options in this dialog change according to whether you choose Import or Export, and also according to what type of Media you choose. Some data types may not be applicable, depending upon your platform and the modules you have installed. In most cases, the file type specific importer or exporter is opened only after you click the OK button.(3) Data Preparation（數據預處理）This menu gives you access to a set of tools that are useful in general data preparation. This dialog opens when you click the Data Prep icon on the ERDAS IMAGINE icon panel.(4) Map Composer（遙感制圖）This dialog enables you to view, edit, create, and print map compositions. The dialog is opened when you click the Map Composer icon on the ERDAS IMAGINE icon panel.(5) Image Interpreter（圖像解譯）(6) Image Catalog（圖像庫管理）(7) Classification（圖像分類）Classification is the process of sorting pixels into a finite number of individual classes, or categories of data, based on their data file values. If a pixel satisfies a certain set of criteria, then the pixel is assigned to the class that corresponds to that criteria.For the first part of the classification process, the computer system must be trained to recognize patterns in the data. Training is the process of defining the criteria by which these patterns are recognized. The result of training is a set of signatures, which are criteria for a set of proposed classes.There are two ways to classify pixels into different categories: supervised unsupervised(8) Spatial Modeler（空間建模）Spatial Modeler enables you to create and run models for image processing and GIS analysis. It is a highly flexible tool which uses Model Maker and the Spatial Modeler Language.The Spatial Modeler Language is a modeling language that is used internally by Model Maker to execute the operations specified in the graphical models that you create. You can also use the Spatial Modeler Language directly to write your own script models.(9) Vector Utilities（矢量工具集）This dialog gives you access to the vector utilities. To access this dialog, click on the Vector icon on the ERDAS IMAGINE icon panel(10) Radar Mapping Suite（雷達圖像處理）(11) VirtualGIS（虛擬地理信息系統(tǒng)）(12) Stereo Analyst（正射影像分析）2. 圖像及圖形文件的顯示(Display an Image & Coverage)(1) 打開一幅遙感圖像設置好顯示的參數：(2) 打開圖形文件視窗菜單條：File一Open一Vector Layer一Select Layer To Add對話框。(3) 實用菜單操作(Utility Menu Operation )(4) 基本的柵格圖像處理(Basic Raster Layer Processing) 局部線性拉伸(Piecewise Linear Stretch該命令用于對圖像局部區(qū)域通過分割LUT表進行增強，通常將LUT表分為低、中、高三段，然后分段調整其亮度和對比度，可增強陰影區(qū)等。視窗菜單條：Raster一Contrast一Piecewise Contrast一Contrast Tool對話框。在Contrast Tool對話框中Range Specification欄目下的Low，Middle，High分別對應于低、中、高三段不同的亮度值范圍，而Select Color欄目下的Red、Green、Blue則分別對應于圖像的紅、綠、藍三個波段.通過波段與亮度范圍的選擇組合，達到調整圖像亮度與對比度的目的。需要說明的是：(1)分段亮度值，代表該段亮度值的中點；(2)分段對比度，代表該段可能輸出范圍的比例。該命令常常與查詢光標（Inquire Cursor）一同使用，首先查詢特定區(qū)域各波段的灰度值，然后設置Range Specifications分段值。 直方圖斷點操作(Histogram Breakpoints)視窗菜單條：RasterContrastBreakpoints，打開Breakpoint Editor對話框。在Breakpoint Editor對話框中，首先可以設置圖像直方圖的顯示效果。 直方圖均衡化(Histogram Equalization）(5) 圖像剖面工具(Profile Tools )圖像剖面工具提供了自動生成光譜剖面曲線、空間剖面曲線和三維空間剖面三種功能。 光譜剖面曲線(Spectral Profile )光譜剖面曲線是分析高光譜數據的基礎，隨著RS光譜數據的增加和光譜分辨率的提高，傳感器發(fā)展到可見光/近紅外光譜儀。每個波段在一個像元內的反射值(DN)都可以繪制出一條相應的剖面曲線，有助于估計像元內地物的化學組成，操作過程如下：首先在視窗中打開一幅多光譜圖像（/examples/hyperspectral.img)，然后繪制剖面。視窗菜單條：Raster一Profile Tools一Select Profile Tool對話框。在Select Profile Tool對話框中選擇第一項“Spectral(光譜剖面曲線)”一OK，打開Spectral Profile視窗。對于生成的光譜剖面曲線，可以通過Spectral Profile視窗菜單條中的編輯菜單(Edit)做進一步的編輯操作與設置。(6) 矢量文件生成與編輯(Create & Edit Vector Layer)以遙感圖像(exampleslxs_truecolor_sub.img)的交互解譯為例，簡單介紹矢量文件的建