遙感實(shí)習(xí)報(bào)告

1、遙感原理與應(yīng)用實(shí)習(xí)報(bào)告班級 地信111班 姓名 沈建峰 學(xué)號 201118020122 成績 第一部分 地物的反射光譜采集與處理一、實(shí)習(xí)時(shí)間：2013年12月23日二、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：學(xué)六310實(shí)驗(yàn)室、學(xué)校內(nèi)三、實(shí)習(xí)目的：1. 學(xué)習(xí)地物光譜的測定方法；2. 認(rèn)識(shí)常見地物光譜反射率的規(guī)律；3. 繪制地物反射光譜曲線。通過野外測定地物光譜反射率，認(rèn)識(shí)不同地物的反射光譜特性及其變化規(guī)律四、實(shí)習(xí)工具：便攜式地物波譜儀FieldSpec RS3，記錄表格，白板五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、 利用野外光譜儀采集水、土壤、植物、建筑材料等地物光譜數(shù)據(jù)，輸出并整理數(shù)據(jù)。2、 繪制不同地物光譜曲線，并運(yùn)用導(dǎo)數(shù)、植被指數(shù)、紅邊、綠

2、峰等方法處理并分析各地物光譜特征。六、具體實(shí)驗(yàn)步驟：1、 首先確定需要測定的地物類型，任何不同地物都具有各自不同的光譜特性，都可以作為測定目標(biāo)。如：草地、灌木、喬木、水泥地、大理石地、水體等，植物還可以分為健康與不健康的，葉片還可以是成熟葉、嫩葉、枯葉、紅色葉、黃色葉、枯葉、樹枝等等，水體也可以分為無污染與有污染的。2、 確定測量時(shí)是采用順光、逆光或頂光，然后放置標(biāo)準(zhǔn)板，標(biāo)準(zhǔn)板的位置應(yīng)該與地物的位置一致。3、測量條件：Ø 室內(nèi)測定：植物葉片：葉片被采下，立即帶回室內(nèi)進(jìn)行測量。土壤：干燥的各類型土壤，裝在玻璃皿備用。Ø 室外測定：選擇晴朗無云，風(fēng)力較小，視場范圍內(nèi)太陽直接照射

3、，當(dāng)?shù)貢r(shí)間10：30-14：00間進(jìn)行測定。4、紀(jì)錄測量目標(biāo)基本信息及環(huán)境參數(shù)對測量目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的描述，對測量環(huán)境條件進(jìn)行詳細(xì)描述。例如：對植物來說，應(yīng)記錄植物的生長季節(jié)、生長狀況、管理措施等。做觀測筆記，包括天氣狀況（日光情況、云量、能見度等），地表狀況（陰影程度、開闊程度、周圍物體等），觀測和記錄人員的姓名等。5、安裝儀器并觀測地物反射波譜 （1）儀器準(zhǔn)備：完成光譜儀、計(jì)算機(jī)之間的接線，檢查各種插頭和各設(shè)備間是否正確連線，電源供電是否正常，試驗(yàn)儀器運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。打開參考板盒蓋，檢查是否水平。完成光譜儀的觀測時(shí)間設(shè)置和其他有關(guān)設(shè)置（文件保存目錄、文件名等）（2）測量步驟：室內(nèi)：光源照向參考板

4、（白板）進(jìn)行優(yōu)化（optimization）；室外：記錄開始觀測的時(shí)間，將野外光譜儀的進(jìn)光孔垂直向下，測量反射參考板不遮陰反射輻亮度，測量暗電流； 測量目標(biāo)反射率； 記錄結(jié)束的時(shí)間。（3） 要求每種地物記錄觀測值5次。病蟲害黃色葉片枯萎葉片綠色葉片水泥干土濕土石頭磚塊七、觀測結(jié)果1、反射波譜曲線的繪制：以波長（350nm2489nm）為橫軸，反射率為縱軸，地物反射率觀測值取平均值，畫出光譜反射曲線。如下圖：綠桂 黃桂 病蟲害桂 枯葉磚塊 水泥 干土 石頭 濕土八、結(jié)果分析1、對多個(gè)地物的反射光譜曲線特征比較分析：水泥和濕泥土的反射率明顯比其他的地物要低，而且這兩種地物的反射率曲線都是很平緩的，

5、沒有明顯的波峰和波谷。另外關(guān)于不同狀態(tài)下的植物的反射率的情況如下：枯萎的葉片反射率明顯比其他狀態(tài)下的植物的葉片的反射率高，沒有植物特有的植物光譜反射率曲線，而綠葉、黃葉、和病蟲害的葉片都是具有類似與一般植物的發(fā)射率曲線，但是在細(xì)節(jié)上我們可以清晰的發(fā)現(xiàn)，黃葉和病蟲害在764nm處的發(fā)射率低于正常綠葉，其原因是黃葉和病蟲害的葉片在葉綠素含量上低于正常綠葉。干土和石頭的反射率曲線也是類似與水泥和濕泥土一樣沒有很大的區(qū)別。根據(jù)上圖一階段的微分可以知道，在704nm中波峰有明顯差別，可以用作區(qū)分各個(gè)地物的明顯波段，類似的還有1358-1412，還有1825-1884nm,第二部分 遙感影象判讀與制圖一、

6、實(shí)習(xí)時(shí)間：（1）實(shí)地考察：12月25日；（2）遙感影象判讀與制圖：12月26日。二、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：（1）實(shí)地考察：浙江農(nóng)林大學(xué)；（2）遙感影象判讀與制圖：室內(nèi)。三、實(shí)習(xí)目的和要求：通過本次實(shí)習(xí)掌握遙感圖像目視判讀的方法和步驟（判讀標(biāo)志、判讀方法、判讀步驟、轉(zhuǎn)繪方法）；理解水體判讀（地貌、河流、湖泊）、地貌判讀（地形形態(tài)、流水地貌）、植被和土壤判讀、居民地和道路判讀等地理要素目視分析的一般方法。通過本次實(shí)習(xí)要求同學(xué)們學(xué)會(huì)判讀一個(gè)地區(qū)的土地利用現(xiàn)狀，并利用相關(guān)軟件繪制土地利用專題地圖。四、實(shí)習(xí)材料和工具：浙江農(nóng)林大學(xué)東湖校區(qū)及周圍區(qū)域遙感圖像TM和SPOT、ERDAS IMAGINE、ArcGIS軟件

7、。五、實(shí)習(xí)內(nèi)容： （一）12月25日實(shí)地考察： 要求：寫出TM和SPOT圖像上各種地物的目視判讀標(biāo)志，并結(jié)合考察過程總結(jié)目視判讀的方法與步驟。（二）12月26日室內(nèi)制圖：提示：利用ERDAS IMAGINE或ArcGIS，通過目視判讀，采用跟蹤矢量化方法，利用SPOT圖像繪制土地利用專題地圖。（三）專題地圖的制作 提示：把數(shù)字化工作完成的圖導(dǎo)成.shp格式，然后利用ArcGIS 軟件進(jìn)行專題地圖的制作。雙擊圖左邊的屬性框?qū)Σ煌匚镞M(jìn)行進(jìn)行分級填色。最后的過程就是出圖，設(shè)定圖例，指北針，以及地圖的名稱，制圖時(shí)間和制圖人等地圖信息。要求：寫出專題題圖制作過程，并打印專題圖在TM8圖上選取地物檢驗(yàn)R

8、OA，然后進(jìn)行混合矩陣檢驗(yàn)其相應(yīng)的混淆矩陣參數(shù)和KAPPA參數(shù)， 實(shí)地觀察之后的ROI 實(shí)地觀察之前的ROI總體精度為百分之80.3738根據(jù)上圖可以清楚的知道KAPPA系數(shù)是0.763>0.5，所以可以采用。第三部分 圖像預(yù)處理一、原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入ERDAS IMAGE軟件、查看頭文件，了解數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息。傳感器:sensor = “TM”圖像獲取時(shí)間:endtime = “2007 03 29 02 :26:28.779”軌道號 path=119 row = 39坐標(biāo) latitude = 3.031552852309771e+01; longitude = 1.198773056278

9、901e+02;格式：BSQ行數(shù)、列數(shù)、numLines = 5733L; numPixels = 6794L;單元格大小30、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。二、圖像裁減將圖像裁減成與研究區(qū)范圍一致。同理打開ROI工具，在ROI_Type中選擇Rectangle選項(xiàng)，然后在圖像窗口選擇一塊要截取的圖像。在tool工具下選擇Rasize data選項(xiàng)，進(jìn)行操作。截圖結(jié)果如下圖：三、幾何校正利用ERDAS軟件內(nèi)帶的多項(xiàng)式法將TM圖像與SPOT圖像的坐標(biāo)相匹配。鏈接待校正的和標(biāo)準(zhǔn)的兩幅圖像。分別在兩幅圖上選擇多個(gè)點(diǎn)用作校正。打開Options下的檢查誤差選項(xiàng)查看誤差大小。幾何矯正完成：四、輻射校正大氣校正：2、大氣

10、校正暗象元處理：1、選取六個(gè)相對比較暗的點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)；下圖是在ROI上 存在的六個(gè)點(diǎn)右擊圖片，Z profile選項(xiàng)，查看紅色植被出曲線，藍(lán)色處為波峰，綠色處為波谷。為標(biāo)準(zhǔn)。 結(jié)論：在進(jìn)行大氣校正前首先要進(jìn)行輻射的定標(biāo)，因?yàn)閳D像上的像素值是灰度級不能用于進(jìn)行圖像之間的比較，實(shí)際的電磁波輻射強(qiáng)度為輻亮度，因此我們需要將灰度級轉(zhuǎn)換為輻亮度，就類似于不同單位的數(shù)據(jù)不能進(jìn)行比較需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。采用Dos模型進(jìn)行大氣校正時(shí)，根據(jù)遙感圖像直方圖，從最小像元值開始，直到出現(xiàn)對應(yīng)像元個(gè)數(shù)大于1000的像元所對應(yīng)的像元值為各波段的最暗像元。大氣校正去除了大氣、時(shí)間等因素的影響，是反映地物真實(shí)反射率的過

11、程。第四部分 圖像分類與制圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)習(xí)遙感圖像目視判讀和計(jì)算機(jī)分類進(jìn)行專題信息提取的方法并熟悉過程。2 制作遙感專題圖。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容目視判讀與計(jì)算機(jī)分類相結(jié)合，對浙江林學(xué)院范圍的SPOT或錦城鎮(zhèn)范圍的TM圖像進(jìn)行土地利用分類，并繪制土地利用專題地圖。三、材料和工具浙江林學(xué)院范圍的SPOT、錦城鎮(zhèn)范圍的TM圖像遙感圖像。裝有遙感圖像處理軟件ERDAS IMAGINE的電腦。四、實(shí)驗(yàn)步驟1 土地利用分類方案序號類別備注1耕地種植農(nóng)作物的土地。包括新開荒地、休閑地、輪歇地、草田輪植地；以種植農(nóng)作物為主間有零星果樹、桑樹或其它樹木的土地；耕種三年以上的灘地和海涂。耕地中包括南方寬1.0m，北

12、方寬2.0m的溝渠、路、田埂。2園地種植以采集果、汁、根莖等為主的集約經(jīng)營的多年生木本和草本作物，覆蓋度50%，或每畝株數(shù)大于合理株數(shù)70%的土地，包括果樹苗圃等用地。3林地生長喬木、竹類、灌木、沿海紅樹林等林木的土地。不包括居民綠化用地，以及鐵路、公路、河流、溝渠的護(hù)路、護(hù)岸林。4居民地及工礦用地指城鄉(xiāng)居民點(diǎn)、獨(dú)立居民點(diǎn)以及居民點(diǎn)以外工礦、國防、名勝古跡等企事業(yè)單位用地、包括其內(nèi)部交通、綠化用地。5交通用地居民點(diǎn)以外的各種道路及其附屬設(shè)施和民用機(jī)場用地，包括護(hù)路林。6水域指陸地水域和水利設(shè)施用地，不包括滯洪區(qū)和墾殖三年以上的灘地、海涂中的耕地、林地、居民點(diǎn)、道路等。7未利用地未利用土地，目前

13、還未被利用的土地，包括難利用的土地。2、土地利用分類ISDATA非監(jiān)督分類或最大似然法監(jiān)督分類（參考遙感導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的實(shí)驗(yàn)七）3、分類成果制圖具體操作參見附錄。土地利用分類專題圖要求：地圖要素（圖名、圖例、比例尺、指北針）要齊，圖面整齊美觀。實(shí)驗(yàn)過程第一次將圖像分成10類。然后進(jìn)行了8次修正，中共分成7個(gè)大類，分別為：水域、園地、耕地、居民地、未利用地、交通用地、林地.以下操作是對圖像顏色的改變，使圖像在地物區(qū)分上更加明顯，其中林地是以綠色為基本色，用加深的方法區(qū)分。此圖中顯示的居民地的區(qū)域。下圖中黃色區(qū)域是顯示的是臨安地區(qū)所有居民地的區(qū)域。同樣方法可以顯示很多其他的地物。去除噪音。去除噪音

14、之前， 去除噪音之后對比以上我們可以清楚的發(fā)現(xiàn)，在zoom視圖中發(fā)現(xiàn)噪音變得很少了。第五部分 實(shí)習(xí)心得通過此次實(shí)習(xí)，讓我學(xué)到了很多課堂上更本學(xué)不到的東西，掌握了只有通過實(shí)際操作、自己動(dòng)手才能學(xué)到的技術(shù)和能力。這讓我清楚地感到了自己學(xué)習(xí)能力的不足，看清了自身的缺點(diǎn)，也讓我認(rèn)識(shí)到了無論做什么都應(yīng)秉持仔細(xì)認(rèn)真的態(tài)度，要有一種平和的心態(tài)和勤學(xué)好問的精神，不管遇到什么事都要主動(dòng)地去思考，多和同學(xué)討論，多向老師請教，不要太過急躁，要對自己所做事情負(fù)責(zé)，要做到“言必行，行必果” 不可抱有推脫或者完全依賴別人的想法。我認(rèn)為只要付出了努力，認(rèn)真地實(shí)踐，不管結(jié)果如何我們都將有所收獲。此次課程設(shè)計(jì)也培養(yǎng)了我的實(shí)際動(dòng)

15、手能力，增加了實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)，更好地為我今后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)。另外，對于此次遙感實(shí)習(xí)我還有所感悟：第一是勤思好問：由于上課時(shí)間很短時(shí)間有限，我們在課堂上學(xué)到的關(guān)于空間數(shù)據(jù)庫的知識(shí)和技能十分有限，還不能對遙感有一個(gè)深入的了解。在實(shí)習(xí)的過程中難免會(huì)遇到很多問題，這就要求我們要勤思好問。不僅自己要主動(dòng)地思考，而且要積極地和同學(xué)討論并主動(dòng)詢問老師。只有保持這種勤學(xué)好問的學(xué)習(xí)態(tài)度我們才能真正的學(xué)到知識(shí)和技能。勤于思考才能讓我們深化我們所學(xué)的知識(shí)，而不是只是對遙感只有表面的、膚淺的認(rèn)識(shí)。不懂就要問，通過討論交流不同的見解思想我們才能對問題有一個(gè)全面的了解，而不是僅僅局限在自己片面的狹隘的思想中。第二是細(xì)心

16、與耐心：無論做什么工作細(xì)心和耐心是必不可少的。在遙感實(shí)習(xí)是，如果不細(xì)心就很容易出錯(cuò)，只有細(xì)心認(rèn)真地做好每一個(gè)環(huán)節(jié)才能保證接下來的流程的順利完成。需要有耐心去實(shí)事求是，不斷探索，不讀那汲取新的知識(shí)，提高自己的專業(yè)水平和技能。遙感是一門與地理信息系統(tǒng)緊密結(jié)合的學(xué)科，也是一門與多個(gè)學(xué)科關(guān)聯(lián)的學(xué)科，這就要求我們要與其他學(xué)科聯(lián)系在一起來學(xué)習(xí)遙感，來思考遙感問題，在實(shí)習(xí)的過程中我們必須不斷地思考遙感與我們所學(xué)專業(yè)有哪些方面的聯(lián)系，有哪些方面的功能，有哪些方面的實(shí)際應(yīng)用，現(xiàn)今已在那些方面得到應(yīng)用以及未來的發(fā)展方向和前景。在實(shí)習(xí)的過程中我遇到了很多困難，出現(xiàn)了很多難以解決的問題，但是我并沒有放棄而是用我的細(xì)心和耐心將這些困難一一解決。第三是溝通：要想在短暫的實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi)，盡可能多的學(xué)一些東西，這就需要跟同學(xué)老師有很好的溝通，加深對問題的了解。通過這次實(shí)習(xí)我了解到溝通交流能力的重要性，而且這種能力在學(xué)校是學(xué)不到的，只能通過進(jìn)入社會(huì)多余人打交道才能逐漸培養(yǎng)起來的能力。同時(shí)我覺