新《遙感原理》實驗指導(dǎo)書

1、遙感原理與方法實驗指導(dǎo)實習(xí)一 地物光譜反射率的野外測定1、原理與方法電磁波譜中，可見光和近紅外波段(0.32.5m)是地表反射的主要波段，多數(shù)傳感器使用這一區(qū)間，其地物光譜的測試有三方面的作用：傳感器波段選擇、驗證、評價的依據(jù)；建立地面、航空和航天遙感數(shù)據(jù)的關(guān)系；將地物光譜數(shù)據(jù)直接與地物特征進行相關(guān)分析并建立應(yīng)用模型。（1） 地物反射波譜測量理論 雙向反射分布函數(shù)（BRDF） 雙向反射比因子R(BRF)（2） 地物光譜的測量方法垂直測量：為使所有數(shù)據(jù)能與航空、航天傳感器所獲得的數(shù)據(jù)進行比較，一般情況下測量儀器均用垂直向下測量的方法，以便與多數(shù)傳感器采集數(shù)據(jù)的方向一致。由于實地情況非常

2、復(fù)雜，測量時常將周圍環(huán)境的變化忽略，認為實際目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)板的測量值之比就是反射率之比。計算式為：式中，()為被測物體的反射率；5()為標(biāo)準(zhǔn)板的放射率；V()和V5()分別為測量物體和標(biāo)準(zhǔn)板的儀器測量值。這種測量沒有考慮入射角度變化時造成的反射輻射值的變化，也就是對實際地物在一定程度上取近似朗伯體，可見測量值也有定的適用范圍。2、實習(xí)儀器實習(xí)使用合肥儀思特光電技術(shù)有限公司生產(chǎn)的ISI921VF系列野外地物光譜輻射計。 ISI921VF野外地物光譜輻射計儀器參數(shù)序號項目技術(shù)指標(biāo)ISI921VF-256ISI921VF-1281光譜范圍380 1080nm2光譜分辨率4nm8nm3波長準(zhǔn)確性1.4nm

3、2.8nm4視場角3/6.4 5等效噪聲幅亮度1×10 9 W·cm-2·nm-1·sr-16精度2 %7連續(xù)工作時間6小時8光譜曲線存儲1000條256條9動態(tài)范圍60db10增益07： 1128倍11積分時間積分時間0： 72ms積分時間1： 144ms積分時間2： 288ms儀器主菜單說明序號名稱功能說明1Setup參數(shù)設(shè)置時間、工作模式、增益、積分時間、曲線號、水體測量時間間隔設(shè)置2Reference參考板測量探測器本底測量、2N條光譜曲線測量、平均、顯示并存儲此測量模式將生成后綴為.ref的 數(shù)據(jù)文件3Target目標(biāo)測量探測器本底測

4、量、2N條光譜曲線測量、平均、顯示并存儲此測量模式將生成后綴為.tat的數(shù)據(jù)文件4Display顯示主機內(nèi)存中光譜數(shù)據(jù)曲線顯示及即時觀察被測目標(biāo)的反射率5Test檢驗測試測量后顯示測量曲線，但不存盤6Communes通訊將儀器內(nèi)存數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C7Water Test 水測量(選項)探測器本底測量、顯示并存儲此測量模式將生成后綴為.wat的數(shù)據(jù)文件序號名稱功能說明3實習(xí)目的（1） 學(xué)習(xí)地物光譜的測定方法；（2） 認識地物光譜反射率的規(guī)律；（3） 學(xué)習(xí)繪制地物反射光譜曲線。4實習(xí)步驟（1） 野外實測操作步驟： 第一步 開機連接好測量頭部與主機，打開測量頭部鏡頭蓋。打開主機面板上的電源開關(guān)，儀器即進

5、入開機狀態(tài)，如果儀器自檢正常，LCD顯示屏將顯示主菜單。如果蓄電池電量不足，在顯示主菜單之前將顯示“Charge”，表示儀器應(yīng)當(dāng)進行充電后再使用。電池電壓不足將可能導(dǎo)致LCD顯示屏無顯示。為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率，建議開機后預(yù)熱3分鐘以上進行正式測量。 第二步 設(shè)定參數(shù) Setup 儀器參數(shù)設(shè)置子菜單有10項設(shè)置內(nèi)容，包括：起始光譜曲線號、增益、CCD積分時間、內(nèi)部時鐘（包括年、月、日、時、分、秒）。儀器關(guān)機后仍保存光譜曲線號、增益、積分時間且內(nèi)部時鐘照常運行。設(shè)置參數(shù)過程中，任何時侯按下“ESC”鍵，均退出當(dāng)前設(shè)置參數(shù)功能回到主菜單，且保持未設(shè)置的項目原設(shè)定參數(shù)不變。在設(shè)置某項參數(shù)時，要完整設(shè)置（

6、即該項參數(shù)是幾位數(shù)，就輸入幾位數(shù)值），如果只改變此項參數(shù)某一位，則設(shè)置無效，仍保持原參數(shù)不變，設(shè)置完某項參數(shù)后，按回車“”鍵，光標(biāo)移到下一行參數(shù)起始位置，可繼續(xù)設(shè)置下一項參數(shù)。如果某項參數(shù)需保持原值，則可不設(shè)置，直接按“”光標(biāo)移至再下一行。完成設(shè)置參數(shù)操作后，打開鏡頭蓋即可進行測量。一次測量儀器將進行2N次的曲線采樣和平均（測水除外）；而一次完整的測量必須包括對CCD本底信號的測量和扣除，如果儀器設(shè)置為自動增益狀態(tài)，儀器則首先將進行增益和積分時間的調(diào)整。 第三步 參考板測量在主菜單上鍵入“2”，選擇此功能。進入此功能后，儀器將首先進行測量本底的工作，此時可聽見光學(xué)頭部發(fā)出輕微的“喀噠”聲，此為

7、擋板繼電器閉合的聲音。儀器光學(xué)頭部再次發(fā)出“喀噠”聲后表示本底測量完成，擋板打開。隨后儀器即進行信號測量。完成測量和運算后，顯示屏將顯示第一條測量曲線，并附有此曲線的曲線號、增益、積分時間。如果按下“”鍵即可進行下一條曲線的測量。在此工作方式下測量的曲線數(shù)據(jù)在傳輸?shù)接嬎銠C進行數(shù)據(jù)處理時，生成的光譜文件自動以“.ref” 作為文件的擴展名；表示此為參考板文件。 第四步 目標(biāo)測量在主菜單上鍵入“3”，選擇該功能。測量過程與“2” 功能的測量基本相同。只是測試的曲線數(shù)據(jù)在傳輸?shù)接嬎銠C進行數(shù)據(jù)處理時，生成的光譜文件自動以“.tat”作為文件的擴展名；表示此數(shù)據(jù)為目標(biāo)地物文件。 第五步 將數(shù)據(jù)傳輸至電腦

8、1、使用通訊電纜聯(lián)接計算機USB口和儀器的USB口插座。（這時檢查計算機“控制面板”的系統(tǒng)硬件，在“端口”下應(yīng)該有COM5口；若沒有，請關(guān)斷儀器電源，重新連接。）2、 計算機運行ISI921VF.EXE，進入數(shù)據(jù)處理程序界面；3、 計算機選擇菜單“文件設(shè)置”或工具按鈕“設(shè)置”，彈出選擇文件窗口，選擇好相關(guān)的文件和參數(shù)；激活菜單“文件通訊”或工具按鈕“傳輸”。4、 計算機選擇菜單“文件通訊”或工具按鈕“傳輸”，彈出數(shù)據(jù)傳輸窗口；此處用戶可以更改傳輸路徑及在選定的路徑下創(chuàng)建新文件夾。5、 這時在儀器主菜單上選擇“6”，進入通訊功能的“聯(lián)機”等待狀態(tài)：6、在計算機上數(shù)據(jù)傳輸窗口中按下“聯(lián)機”命令按鈕

9、，若有顯示“聯(lián)機成功！”則表示雙方聯(lián)機成功，即可進行以下傳輸；若聯(lián)機不通，檢查計算機“控制面板”的系統(tǒng)硬件，看看在“端口”下有無COM5口；若沒有，請關(guān)斷儀器電源，重新連接。7、這時儀器的屏幕顯示如下；分別輸入待傳輸文件的起始文件號（Str code）和截止文件號（End code），按下“”鍵；8、計算機上按下“開始傳輸”鈕；傳輸開始；傳入的光譜數(shù)據(jù)文件存儲到您選擇的路徑下。傳輸結(jié)束后，傳輸結(jié)束會彈出信息框“數(shù)據(jù)傳輸完畢”。儀器面板上顯示：每次傳輸，硬盤上相同路徑下的舊文件會被新的同名文件覆蓋，所以每次在傳輸數(shù)據(jù)之前，注意創(chuàng)建新的子目錄或做好舊文件的備份工作。 第六步 數(shù)據(jù)處理運行ISI92

10、1VF.EXE，顯示一條或多條光譜曲線，并可計算反射率。5、分析實測結(jié)果(1)根據(jù)計算結(jié)果，準(zhǔn)確繪出地物光譜反射率曲線圖(每一測量目標(biāo)一圖);(2)根據(jù)所繪曲線，比較不同地物光譜特征，分析在遙感影上可能產(chǎn)生的差異;(3)分析實習(xí)過程中可能引起誤差的因素。6、完成實習(xí)報告內(nèi)容包括:目的、儀器、測量目標(biāo)基本信息、環(huán)境參數(shù)表、測試數(shù)據(jù)表(自制)、一組反射率曲線圖、地物光譜特征與遙感影像的對比分析、實習(xí)誤差分析等實習(xí)二 立體觀察練習(xí)1實驗?zāi)康囊罅Ⅲw觀察是地理工作者一項基本功，特別是在山區(qū)，立體觀察能提高判讀效果，因此必須每個學(xué)生都要學(xué)會立體觀察。（1）對提供的像對逐一進行立體觀察，并判讀地形、地貌；

11、（2）體會立體模型與實地地形地貌的差異；（3）理解用航片的像對進行立體觀察的條件。2實驗主要內(nèi)容與步驟（1）幾何圖形的立體觀察A 用橋式立體鏡觀察附圖，并指出觀察到的是什么圖形？B 不用立體鏡觀察此圖，可用一張硬紙片（大約12×18cm）垂直放在左圖和右圖之間，使左眼只看左圖，右眼只看右圖。初看時有兩個圖形漸漸靠攏成為一個立體模型，這時將中間硬紙片抽掉，仍然有立體模型存在（此時左眼仍保持看左圖，右眼仍保持看右圖）。試練習(xí)是否能看到立體模型，它與橋式立體鏡所看到的有什么不同，如形狀、大小、難易程度等。（2）像對立體觀察A 在立體鏡下安置像片時，應(yīng)使兩張像片的基線在一條直線上，然后將立體

12、鏡基線距離調(diào)整到與兩眼距離（即眼基線）大致相等，并使立體鏡基線方向與像片基線平行。B 觀察時，眼睛接近立體鏡，若同一地物影像出現(xiàn)雙影，是由于兩張像片相隔太遠或太近（即兩張像片的相應(yīng)點距離大于或小于眼基線），或是兩張像片的基線未在一直線上等原因所造成的，這時應(yīng)慢慢移動像片，使兩張像片的基線在一直線上，并使兩張像片的間隔適當(dāng)，直至影像重合。重合后只要仔細觀察就會出現(xiàn)立體。C 在立體觀察時，像片的陰影部盡量對著自己，這樣對立體觀察有很大幫助，可以提高立體觀察效果。因為人的生理比較適應(yīng)光線從人的對方照射過來。3實驗儀器及設(shè)備(1) 立體象對(2) 立體鏡(3) 硬紙片實習(xí)三 遙感圖像的光學(xué)合成原理1、

13、實驗?zāi)康囊?1) 了解彩色的基本特性和相互關(guān)系；(2) 掌握三原色及其補色，掌握加色法；(3) 了解和認識色度圖；(4) 認識正負像片的產(chǎn)生過程。2實驗內(nèi)容與步驟本實習(xí)在CAI軟件中進行。包括以下四部分:（1）彩色基本特性及其相互關(guān)系A(chǔ) 從CAI軟件主界面中進入 "遙感光學(xué)合成原理"子目錄;B 進人 "彩色與非彩色"，對比彩色圖像和非彩色圖像對地物特征的表現(xiàn);C 退回到 "遙感光學(xué)合成原理"進入 "彩色的特性"分別再進入 “明度”、“色調(diào)”和“飽和度”界面，觀察楓葉色彩的變化，分析對比彩色的三大特性在色彩中的影響

14、;D 退回到 "遙感光學(xué)合成原理"進入 "顏色立體"，觀察顏色立體中彩色三大特性的表示方法，掌握明度、色調(diào)和飽和度的相互關(guān)系。（2）三原色、補色和加色法A 從CAI軟件主界面進入 "遙感光學(xué)合成原理"子目錄;B 進入 "三原色"子目錄;C 當(dāng)藍、綠、紅均為 "0"時，屏幕中圓盆的顏色是什么色?(黑色)D 分別拖動藍、綠和紅的標(biāo)尺，使綠和紅為0，將藍色標(biāo)尺從0向255拖動，同時觀察屏幕圓盤顏色的變化。以同樣的方式，分別觀察綠和紅。隨著標(biāo)尺從0至255變化時，屏幕圓盤顏色的變化。E 將藍、綠和紅均設(shè)

15、為255時，屏幕圓盤為什么顏色?(白色)F 使紅為0，拖動標(biāo)尺使藍和綠均為255，屏幕圓盤為什么顏色?(青色)同樣，使綠為0，拖動紅和藍的標(biāo)尺至255，屏幕中圓盤為什么顏色?(品紅色)使藍為0，拖動綠和紅的標(biāo)尺至255，屏幕中圓盤為什么顏色?(黃色)G 如何改變藍、綠和紅色，使屏幕圓盤為灰色?（3）補色A 從CAI軟件主界面進人 "遙感光學(xué)合成原理"子目錄;B 進入 "互補色"子目錄;C 單擊"互補色"按鈕，圓盤中出現(xiàn)一對互補色，再單擊“融合”按鈕，觀察圓盤中混合后的顏色為白色;重復(fù)上述過程，觀察圓盤中出現(xiàn)的互補色，以及混合后圓盤中的

16、顏色;D 單擊"非互補色"按鈕，圓盤中出現(xiàn)一對非互補色，單擊“融合”按鈕，觀察圓盤中混合后的顏色為各種彩色;重復(fù)上述操作，觀察圓盤中出現(xiàn)的非互補色以及混合效果。（4）色度圖A 從CAI軟件主界面進入 "遙感光學(xué)合成原理"子目錄;B 進入 “色度圖”子目錄;C 觀看系統(tǒng)演示過程，單擊右上角“思考題”按鈕，回答提出的問題。（5）彩色正負像片產(chǎn)生過程A 從CAI軟件主界面進入 "遙感光學(xué)合成原理"子目錄;B 分別進入"彩色負片的生成"、"彩色正片的生成"和 "彩紅外像片的生成"子目

17、錄;C 觀看系統(tǒng)演示過程，單擊右上角“思考題” 按鈕，回答提出的問題。3實驗儀器及設(shè)備(1) 計算機(2) CAI軟件實驗四、ERDAS視窗的基本操作實驗?zāi)康模撼醪搅私饽壳爸髁鞯倪b感圖象處理軟件ERDAS的主要功能模塊，在此基礎(chǔ)上，掌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(xí)奠定基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容：視窗功能介紹；文件菜單操作；實用菜單操作；顯示菜單操作；矢量和刪格菜單操作等。視窗操作是ERDAS軟件操作的基礎(chǔ), ERDAS所有模塊都涉及到視窗操作。本實驗要求掌握視窗的基本功能，熟練掌握圖像顯示操作和矢量菜單操作，從而為深入理解和學(xué)習(xí)ERDAS軟件打好基礎(chǔ)。1、視窗功能簡介二維視

18、窗（圖1-1）是顯示刪格圖像、矢量圖形、注記文件、AOI等數(shù)據(jù)層的主要窗口。通過實際操作，掌握視窗菜單的主要功能、視窗工具功能。 圖1-1 二維視窗重點掌握ERDAS圖表面板菜單條；ERDAS圖表面板工具條；掌握視窗菜單功能和視窗工具功能等基本操作。2、圖像顯示操作（Display an Image）第一步：啟動程序（Start Program）視窗菜單條：Fileopen RasterLayerSelect Layer To Add對話框。第二步：確定文件（Determine File）在Select Layer To Add對話框中有File和Raster Option兩個選擇項

19、，其中File就是用于確定圖像文件的，具體內(nèi)容和操作實例如表。表1-1 圖像文件確定參數(shù)參數(shù)項含義實例Look in確定文件目錄examplesFile name確定文件名xs_truecolor_sub.imgFile of type確定文件類型IMAGINE Image（*.img）Recent選擇近期操作過的文件-Go to改變文件路徑-第三步：設(shè)置參數(shù)（Raster option） 圖1-2 參數(shù)設(shè)置第四步：打開圖像（Open Raster Layer）4、          實用菜單操作了解光標(biāo)

20、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、顯示菜單操作掌握文件顯示順序（圖1-3）；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軟件將遙感與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的一個體現(xiàn)。主要介紹矢量操作的有關(guān)命令，這是本次實驗的重點掌握內(nèi)容。指導(dǎo)學(xué)生掌握適量工具面板功能，在此基礎(chǔ)上重點掌握矢量文件的生成與編輯。矢量文件的生成與編輯：第一步：打開圖像文件第二步：創(chuàng)建圖形文件第三步：繪制圖形要素第四步：保存矢量文件在此基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生掌握：改變矢量要素形狀；調(diào)整矢量要素特征；編輯矢量屬性數(shù)據(jù)等有關(guān)矢量操作。  

21、60;                                                 

22、60;                                                 

23、60;                                                  &#

24、160;                                                圖1-3 圖層顯

25、示順序?qū)嶒炍?、遙感數(shù)據(jù)輸入輸出主要學(xué)習(xí)以下內(nèi)容：常用輸入輸出數(shù)據(jù)格式普通二進制圖象數(shù)據(jù)輸入TIFF圖象數(shù)據(jù)輸入輸出輸出JPEG圖象數(shù)據(jù)ERDAS IMAGINE的數(shù)據(jù)輸入輸出功能（Import/Export），允許你輸入多種格式的數(shù)據(jù)供IMAGINE使用，同時允許你將IMAGINE的文件轉(zhuǎn)換成多種數(shù)據(jù)格式，幾乎包括常用或常見的柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)格式，具體的數(shù)據(jù)格式都羅列在IMAGINE輸入輸出對話框中。1、二進制圖象數(shù)據(jù)輸入單波段和多波段數(shù)據(jù)1）輸入單波段數(shù)據(jù)首先需要將各波段依次輸入，轉(zhuǎn)換為ERDAS IMAGINE的.img文件:第一步打開輸入輸出對話框棗選擇輸入數(shù)據(jù)操作（Import）、輸

26、入數(shù)據(jù)文件類型為普通的二進制（Generic Binary）、選擇輸入數(shù)據(jù)媒體為文件（File）、確定輸入文件路徑和文件名、確定輸出文件路徑和文件名；第二步設(shè)置參數(shù)棗數(shù)據(jù)格式（BSQ或BIL或其他）、數(shù)據(jù)類型、圖象記錄長度、頭文件字節(jié)數(shù)、數(shù)據(jù)文件行數(shù)、列數(shù)、波段數(shù)量等第三步輸入單波段數(shù)據(jù)依次將多個波段數(shù)據(jù)全部輸入2）組合多波段數(shù)據(jù)若干個單波段圖象文件合成一個多波段圖象文件：第一步在ERDAS IMAGINE中要先打開“相應(yīng)的對話框（“Image Iterpreter”“Utilities”“ Layer Stack” Layer Selection and Stacking對話框第二步在Lay

27、er Selection and Stacking對話框中，依次選擇并加載（Add）單波段圖象第三步將選擇的多個波段圖象組合成一幅多波段圖象2、TIFF圖象數(shù)據(jù)輸入輸出TIFF圖象數(shù)據(jù)是非常通用的圖象文件格式，ERDAS IMAGINE可以在打開圖象文件時直接指定TIFF格式即可在視窗中顯示TIFF圖象；如果要利用其他模塊對圖象作進一步處理操作，依然需要將TIFF文件轉(zhuǎn)換為IMG文件，只要在打開TIFF視窗中將TIFF文件另存為（Save as）IMG文件即可。同樣可以將ERDAS IMAGINE中的IMG文件轉(zhuǎn)換為TIFF文件。3、輸出JPEG圖象數(shù)據(jù)JPEG圖象數(shù)據(jù)是一種通用的圖象文件格式

28、?？衫肊RDAS IMAGINE的“Import/Export”模塊或菜單命令將自己的IMG圖象文件輸出成JPEG圖象文件。實驗六、遙感圖像的幾何校正實驗?zāi)康模和ㄟ^實習(xí)操作，掌握遙感圖像幾何校正的基本方法和步驟，深刻理解遙感圖像幾何校正的意義。實驗內(nèi)容：ERDAS軟件中圖像預(yù)處理模塊下的圖像幾何校正。幾何校正就是將圖像數(shù)據(jù)投影到平面上，使其符合地圖投影系統(tǒng)的過程。而將地圖投影系統(tǒng)賦予圖像數(shù)據(jù)的過程，稱為地里參考（Geo-referencing）。由于所有地圖投影系統(tǒng)都遵循一定的地圖坐標(biāo)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ERDAS圖標(biāo)面板工具條：點擊DataPr

29、ep圖標(biāo)，Image Geometric Correction 打開Set Geo-Correction Input File對話框（圖2-1）。ERDAS圖標(biāo)面板菜單條：MainData PreparationImage Geometric Correction打開Set Geo-Correction Input File對話框（圖2-1）。圖2-1  Set Geo-Correction Input File對話框在Set Geo-Correction Input File對話框（圖1）中，需要確定校正圖像，有兩種選擇情況：其一：首先確定來自視窗（FromViewer），然后選擇

30、顯示圖像視窗。其二：首先確定來自文件（From Image File），然后選擇輸入圖像。2、圖像幾何校正的計算模型（Geometric Correction Model）ERDAS提供的圖像幾何校正模型有7種，具體功能如下：表2-1 幾何校正計算模型與功能模型功能Affine圖像仿射變換（不做投影變換）Polynomial多項式變換（同時作投影變換）Reproject投影變換（轉(zhuǎn)換調(diào)用多項式變換）Rubber Sheeting非線性變換、非均勻變換Camera航空影像正射校正LandsatLantsat衛(wèi)星圖像正射校正SpotSpot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

31、（Display Image Files）首先，在ERDAS圖標(biāo)面板中點擊Viewer圖表兩次，打開兩個視窗（Viewer1/Viewer2），并將兩個視窗平鋪放置，操作過程如下：ERDAS圖表面板菜單條：SessionTitle Viewers然后，在Viewer1中打開需要校正的Lantsat圖像：tmAtlanta,img在Viewer2中打開作為地理參考的校正過的SPOT圖像：panAtlanta,img第二步：啟動幾何校正模塊（Geometric Correction Tool）Viewer1菜單條：Raster Geometric Correction  打開Set Ge

32、ometric Model對話框（2）選擇多項式幾何校正模型：PolynomialOK  同時打開Geo Correction Tools對話框（3）和Polynomial Model Properties對話框（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（Polynomial Order）:2定義投影參數(shù)：（PROJECTION）:略ApplyClose打開GCP Tool Referense Setup 對話框（5）     圖2-2 Set

33、 Geometric Model對話框圖2-3 Geo Correction Tools對話框圖2-4 Polynomial Properties對話框圖2-5  GCP Tool Referense Setup 對話框第三步：啟動控制點工具（Start GCP Tools）圖2-6 Viewer Selection Instructions首先，在GCP Tool Referense Setup對話框（圖5）中選擇采點模式： 選擇視窗采點模式：Existing ViewerOK打開Viewer Selection Instructions指示器（圖2-6）在顯示作為地理參考圖像pa

34、nAtlanta,img的Viewer2中點擊左鍵打開reference Map Information 提示框（圖2-7）；OK此時，整個屏幕將自動變化為如圖7所示的狀態(tài)，表明控制點工具被啟動，進入控制點采點狀態(tài)。圖2-7 reference Map Information 提示框圖2-8 控制點采點第四步：采集地面控制點（Ground Control Point）GCP的具體采集過程：在圖像幾何校正過程中，采集控制點是一項非常重要和繁重的工作，具體過程如下：1、  在GCP工具對話框中，點擊Select GCP圖表，進入GCP選擇狀態(tài)；2、  在GCP數(shù)據(jù)表中，將輸入G

35、CP的顏色設(shè)置為比較明顯的黃色。3、  在Viewer1中移動關(guān)聯(lián)方框位置，尋找明顯的地物特征點，作為輸入GCP。4、  在GCP工具對話框中，點擊Create GCP圖標(biāo)，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(biāo)識碼、X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)。5、  在GCP對話框中，點擊Select GCP圖標(biāo)，重新進入GCP選擇狀態(tài)。6、  在GCP數(shù)據(jù)表中，將參考GCP的顏色設(shè)置為比較明顯的紅色，7、  在Viewer2中，移動關(guān)聯(lián)方框位置，尋找對應(yīng)的地物特征點，作為參考GCP。8、  在GCP工具對話框中，點

36、擊Create GCP圖標(biāo)，并在Viewer4中點擊左肩頂巔，系統(tǒng)將自動將參考點的坐標(biāo)（X、Y）顯示在GCP數(shù)據(jù)表中。9、在GCP對話框中，點擊SelectGCP圖標(biāo)，重新進入GCP選擇狀態(tài)，并將光標(biāo)移回到Viewer1中，準(zhǔn)備采集另一個輸入控制點。10、不斷重復(fù)1-9，采集若干控制點GCP，直到滿足所選定的幾何模型為止，爾后，沒采集一個InputGCP，系統(tǒng)就自動產(chǎn)生一個Ref. GCP，通過移動Ref. GCP可以優(yōu)化校正模型。第五步：采集地面檢查點（Ground Check Point）以上采集的 GCP的類型均為控制點，用于控制計算，建立轉(zhuǎn)換模型及多項式方程，。下面所要采集的GCP類型

37、是檢查點。（略）第六步：計算轉(zhuǎn)換模型（Compute Transformation）   在控制點采集過程中，一般是設(shè)置為自動轉(zhuǎn)換計算模型。所以隨著控制點采集過程的完成，轉(zhuǎn)換模型就自動計算生成。   在Geo-Correction Tools對話框中，點擊Display Model Properties 圖表，可以查閱模型。第七步：圖像重采樣（Resample the Image）重采樣過程就是依據(jù)未校正圖像的像元值，計算生成一幅校正圖像的過程。原圖像中所有刪格數(shù)據(jù)層都要進行重采樣。ERDAS IMAGE 提供了三種最常用的重采樣方法。略圖像重采樣的過程

38、：首先，在Geo-Correction Tools對話框中選擇Image Resample 圖標(biāo)。 然后，在Image Resample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（Resample Method）:Nearest Neighbor定義輸出圖像范圍：定義輸出像元的大?。涸O(shè)置輸出統(tǒng)計中忽略零值:定義重新計算輸出缺省值：第八步：保存幾何校正模式（Save rectification Model）在Geo-Correction Tools對話框中點擊Exit按鈕，推出幾何校正過程，按照系統(tǒng)提示，選擇保存圖像幾何校正模式，并定義

39、模式文件，以便下一次直接利用。第九步：檢驗校正結(jié)果（Verify rectification Result）基本方法：同時在兩個視窗中打開兩幅圖像，一幅是矯正以后的圖像，一幅是當(dāng)時的參考圖像，通過視窗地理連接功能，及查詢光標(biāo)功能進行目視定性檢驗。實驗七：遙感圖像的增強處理實驗?zāi)康模?通過上機操作，了解空間增強、輻射增強幾種遙感圖象增強處理的過程和方法，加深對圖象增強處理的理解。實驗內(nèi)容：卷積增強處理；主成分變換；直方圖均衡化；色彩變換。ERDAS IMAGE圖像解譯模塊主要包括了圖像的空間增強、輻射增強、光譜增強、高光譜工具、傅立葉變換、地形分析以及其他實用功能。1、卷積增強（Convolut

40、ion）空間增強技術(shù)是利用像元自身及其周圍像元的灰度值進行運算，達到增強整個圖像之目的。卷積增強（Convolution）是空間增強的一種方法。卷積增強（Convolution）時將整個像元分塊進行平均處理，用于改變圖像的空間頻率特征 。卷積增強（Convolution）處理的關(guān)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（Kernal）。ERDAS IMAGINE將常用的卷計算子放在一個名為default.klb的文件中，分為3*3，5*5、7*7三組，每組又包括“EdgeDetect/Low Pass/Horizontal/Vertical/Summary”等七種不同的處理方式。具體

41、執(zhí)行過程如下：ERDAS圖標(biāo)面板菜單條：MainImage InterpreterSpatial enhancementconvolutionconvolution對話框。圖3-1 Convolution對話框幾個重要參數(shù)的設(shè)置：邊緣處理方法：（Handle Edges by）：Reflection卷積歸一化處理：Normalize the Kernel2、直方圖均衡化（Histogram Equalization）直方圖均衡化實質(zhì)上是對圖像進行非線性拉伸，重新分配圖像像元值，是一定灰度范圍內(nèi)的像元數(shù)量大致相同。這樣，原來直方圖中間的峰頂部分對比度得到增強，而兩側(cè)的谷底部分對比度降低，輸出圖像

42、的直方圖是一較平的分段直方圖。注意：認真對比直方圖均衡化前后的圖像差別，仔細觀察直方圖均衡化的效果。圖3-2直方圖均衡化   3、主成分變換    主成分變換（Principal Component Analysis）是一種常用的數(shù)據(jù)壓縮方法，它可以將具有相關(guān)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。ERDAS IMAGE提供的主成分變換功能最多能對256個波段的圖象進行轉(zhuǎn)換壓縮。ERDAS 圖標(biāo)面板菜單條：Main Image Interporeter Spectral Enhancement Principial

43、 Comp Pincipal Components對話框。（圖3-3） 圖3-3 Principal Component對話框4、色彩變換（RGB to IHS） 色彩變換是將遙感圖像從紅（R）、綠（G）、蘭（B）三種顏色組成的色彩空間轉(zhuǎn)換到以亮度（I）、色度（H）、飽和度（S）作為定位參數(shù)的色彩空間，以便使圖像的顏色與人眼看到得更接近。其中，亮度表示整個圖象的明亮程度，取值范圍是0-1；色度代表像元的顏色，取值范圍為0-360；飽和度代表顏色的純度，取值范圍是0-1。圖3-4 RGB to HIS對話框 實驗八：遙感信息的復(fù)合實驗?zāi)康模和ㄟ^上機操作，初步掌握遙感信息復(fù)合的

44、方法，深入理解遙感信息復(fù)合在信息解譯中的意義。實驗內(nèi)容：多光譜數(shù)據(jù)與高分辨率全色數(shù)據(jù)的融合。     分辨率融合是遙感信息復(fù)合的一個主要方法，它使得融合后的遙感圖象既具有較好的空間分辨率，又具有多光譜特征，從而達到增強圖象質(zhì)量的目的。    注意：在調(diào)出了分辨率融合對話框后，關(guān)鍵是選擇融合方法，定義重采樣的方法。圖4-1分辨率融合對話框?qū)嶒灳牛哼b感圖像分類-監(jiān)督分類實驗?zāi)康模豪斫庥嬎銠C圖像分類的基本原理以及監(jiān)督分類的過程，達到能熟練地對遙感圖像進行監(jiān)督分類的目的。實驗內(nèi)容：ERDAS遙感圖像監(jiān)督分類。1、定義分類模板第一步：顯示要進行分類的圖像第二步：打開摸板編輯器并調(diào)整顯示字段圖5-1 分類模板編輯器第三步：獲取分類模板信息指導(dǎo)學(xué)生掌握四中獲取分類模板信息方法中的兩種。第四步：保存分類模板2、評價分類模板介紹報警評價、可能性矩陣、直方圖三種分類模板評價方法。要求學(xué)生重點掌握利用可能性矩陣方法評價分類模板。3、執(zhí)行監(jiān)督分類在監(jiān)督分類中，用于分類決策的規(guī)則是多層次的，如對非參數(shù)模板有特征空間、平行六面體等方法。對參數(shù)模板有最大似然法、最小距離法等。但要注意對應(yīng)用范圍，如非參數(shù)模板只能應(yīng)用于非參數(shù)型模板；對