遙感實習報告

1、遙感原理與應用課堂實驗報告（ 2015-2016學年 第一學期）專業(yè)班級：學 號：姓 名：實驗成績： 優(yōu)秀：格式完全符合規(guī)范要求，內容完整，圖表規(guī)范美觀；實驗原理清楚，實驗步驟合理，結果正確；嚴格遵守實驗紀律，按時上交實驗報告。 良好：格式符合規(guī)范要求，內容完整，圖表規(guī)范；實驗原理較清楚，實驗步驟合理，結果正確；遵守實驗紀律，按時上交實驗報告。 中等：格式基本符合規(guī)范要求，內容較完整；實驗原理較清楚，實驗步驟基本合理，結果正確；能遵守實驗紀律，能按時上交實驗報告。 及格：格式問題較多，內容基本完整；實驗原理較清楚，實驗步驟基本合理，結果基本正確；能遵守實驗紀律，能按時上交實驗報告。 不及格：格

2、式問題突出，內容不完整；實驗原理不清楚，實驗步驟欠合理，結果不正確；有抄襲現象，不遵守實驗紀律，未時上交實驗報告。 指導教師簽名: 2015年 11月 5日 實驗項目（一）：遙感圖像幾何糾正（4學時）實驗目的：掌握遙感圖像幾何糾正的原理方法；熟悉幾何糾正中控制點的選擇原則和方法；熟練掌握有關遙感圖像處理軟件的主要功能和操作步驟；針對變形的遙感圖像能進行幾何糾正。實驗器材：1、計算機；2、基準遙感圖像、待糾正遙感圖像；3、遙感數字圖像處理ENVI軟件。實驗要求：掌握遙感圖像幾何糾正的主要步驟；自己獨立完成遙感圖像幾何糾正；對幾何校正結果進行評價。實習時間及地點：2015年10月15日軟件與數據源

3、描述：ENVI提供以下選擇方式：從柵格圖像上選擇 如果擁有需要校正圖像區(qū)域的經過校正的影像、地形圖等柵格數據，可以從中選擇控制點，對應的控制點選擇模式為Image to Image。從矢量數據中選擇 如果擁有需要校正圖像區(qū)域的經過校正的矢量數據，可以從中選擇控制點，對應的模式為Image to Map。從文本文件中導入 事先已經通過GPS測量、攝影測量或者其他途徑獲得了控制點坐標數據，保存為以Map (x,y), Image (x,y)格式提供的文本文件可以直接導入作為控制點，對應的控制點選擇模式為Image to Image 和Image to Map。鍵盤輸入 如果只有控制點目標坐標信息或

4、者只能從地圖上獲取坐標文件（如地形圖等），只好通過鍵盤敲入坐標數據并在影像上找到對應點?？刂泣c的預測是通過控制點回歸計算求出多項式系數，然后通過多項式計算預測下一個控制點位置，RMS值也是用同樣的方法。默認多項式次數為1，因此在選擇第四個點時控制點預測功能可以使用，隨著控制點數量的增強，預測精度隨之增加。最少控制點數量與多項式次數的關系為（n+1）2。實驗原理及步驟：實驗步驟：運行ENVI 軟件第一步：顯示圖像文件從ENVI 主菜單中，選擇File Open Image File 當Enter Data Filename文件選擇對話框出現后，選擇進入當前目錄下的"幾何校正"

5、子目錄，從列表中選擇bldr_tm.img和bldr_sp.img文件。在波段列表中bldr_tm.img選擇RGB:543顯示，同時Display中顯示bldr_sp.img。 點擊OK 。出現"可用波段列表對話框"出現。兩影像分別在display#1,display#2中打開。 第二步：啟動幾何校正模塊在主菜單上選擇map->Registration->select GCPs：image to image出現窗口Image to Image Registration，分別在兩邊選中DISPLAY 1（左）,和DISPLAY 2（右）。 BASE圖像指參考圖（

6、bldr_sp.img）像而warp則指待校正影像（bldr_tm.img）。 選擇OK!第三步：采集地面控制點進行選點：將兩邊的影像十字線焦點對準到自己認為是同一地物的地方，就可以選擇ADD POINT添加點了。剔除或調整誤差較大的點。第四步：選擇校正參數輸出接下來就是進行校正了：在ground control points.對話框中選擇：options->warp file(as image to map),在出現的imput warp image中選中你要校正的影像tm，點ok進入registration parameters對話框：首先點change proj按鈕，選擇坐標系ut

7、m,然后更改象素的大小，輸入為30m。最后選擇多項式校正方法.重采樣方法（resampling）,一般都是選擇雙線性的（bilinear），最后的最后選擇保存路徑。memory點OK。第五步：檢驗校正結果在顯示校正后結果的Image窗口中，右鍵選擇Geographic Link命令，選擇需要連接的兩個窗口，打開十字光標進行查看?；蛘咴贗NVI ZOOM中將校正后的結果跟基準影像同時顯示在窗口中，并用透視或者拉幕工具進行對比瀏覽。實驗結果與分析：1、控制點應選取圖像上易分辨且較精細的特征點，如道路交叉點、河流彎曲或分叉處、海岸線彎曲處、湖泊邊緣、飛機場、城郭邊緣； 2、特征變化大地區(qū)應該多選控制

8、點；圖像邊緣部分一定要選取控制點，以避免外推；盡可能滿幅均勻選取。3、控制點選取結束后要記得保存控制點文件2015年10月15 日實驗項目（二）：遙感圖像的鑲嵌與裁剪（0.5學時）實驗目的：熟悉遙感圖像的特點；掌握遙感圖像鑲嵌與裁剪的概念和作用；掌握遙感圖像鑲嵌與裁剪影像處理軟件的相關操作步驟。實驗器材：1、計算機；2、多光譜遙感圖像；3、遙感數字圖像處理ENVI軟件。實驗要求：1、了解多光譜遙感圖像的成像規(guī)律和特點；2、掌握遙感圖像鑲嵌與裁剪的概念及主要操作步驟；3、對遇到的問題能自己分析解決。實習時間及地點：2015年10月29日軟件與數據描述：圖像裁剪的目的是將研究之外的區(qū)域去除。常用的

9、方法是按照行政區(qū)劃邊界或者自然區(qū)劃邊界進行頭像裁剪；在基礎數據生產中個，還經常要進行標準分幅裁剪。本課程學習在ENVI下進行圖像的規(guī)則裁剪、利用矢量數據進行圖像的不規(guī)則裁剪。規(guī)則裁剪，是指裁剪圖像的邊界范圍是一個矩形，這個矩形范圍獲取途徑包括：行列號、左上角和右下角兩點坐標、圖像文件、ROI/矢量文件。規(guī)則分幅裁剪功能在很多的處理處理過程中都可以啟動（Spatial Subset）。下面介紹其中一種規(guī)則分幅裁剪過程。不規(guī)則圖像裁剪，是指裁剪圖像的邊界范圍是一個任意多邊形。任意多邊形可以是事先生成的一個完整的閉合多邊形區(qū)域，可以是一個手工繪制的多邊形，也可以是ENVI支持的矢量文件。針對不同的情

10、況采用不同的裁剪過程。下面學習這兩種方法。圖像鑲嵌，指在一定數學基礎控制下把多景相鄰遙感圖像拼接成一個大范圍、無縫的圖像的過程。ENVI的圖像鑲嵌功能可提供交互式的方式，將有地理坐標或沒有地理坐標的多幅圖像合并，生成一幅單一的合成圖像。實驗原理及步驟：在 ENVI 主菜單中，選擇 Map Mosaicking Pixel Based，開始進行 ENVI 基于像素的鑲嵌操作。Pixel Based Mosaic 對話框出現在屏幕上。2、從 Pixel Based Mosaic 對話框中，選擇 Import Import Files。 在 Mosaic Input Files對話框中，點擊 Ope

11、n File，選擇文件ljs-dv06_2.img。 3. 在 Mosaic Input Files對話框中，再一次點擊 Open File，選擇 ljs-dv06_3.img 文件。 4. 在Mosaic Input Files對話框中，按下鍵盤上的Shift鍵，并同時點擊ljs- dv06_2.img和ljs-dv06_3.img文件名，選中這兩個文件，點擊 OK。 5. 在 Select Mosaic Size 對話框的X Size 中輸入 614，Y Size 中輸入 1024，指定鑲嵌影像的大小。 6. 在 Pixel Based Mosaic 對話框中，點擊 dv06_3.img

12、文件名。 7. 調整影像的位置關系。8、在 Pixel Based Mosaic 對話框中，選擇 File Apply。當 Mosaic Parameters 對話框出現后，輸入輸出文件名 ljs-dv06.img，點擊 OK，生成鑲嵌影像文件。在 Pixel Based Mosaic 對話框中，選擇 File Save Template。當 Output Mosaic Template 對話框出現后，輸入輸出的文件名 ljs-dv06a.mos。 9. 點擊可用波段列表中的 dv06a.mos 波段名，然后點擊 Load Band，顯示鑲嵌后的影像。10、在 Pixel Based Mosa

13、ic 對話框中，選擇 OptionsChange Mosaic Size。在 Select Mosaic Size對話框的X Size 和 Y Size 文本框中都輸入值 768，點擊 OK，改變輸出鑲嵌影像的大小。 在 Pixel Based Mosaic 對話框中，左鍵點擊影像2 的綠色輪廓框。將影像2 拖動到鑲嵌圖的右下角。 在鑲嵌圖中，右鍵點擊影像1 的紅色輪廓框，選擇 Edit Entry，打開 Entry:filename對話框。11、在 Data Value to Ignore 文本框中，輸入值 0。在 Feathering Distance 文本框中，輸入值 25，點擊OK。

14、對另一幅影像，重復上面的兩步操作。 選擇 File Save Template，輸入輸出文件名 ljs-dv06b.mos。在可用波段列表中，點擊鑲嵌模板文件名，然后點擊 Load Band，顯示該鑲嵌影像。在 Pixel Based Mosaic對話框中，選擇 File Apply，點擊OK。輸入要輸出的文件名ljs-dv06-output，設定 Background Value 為 255，然后點擊 OK?；诘乩碜鴺说挠跋耔偳独釉?ENVI 主菜單中，選擇 Map Mosaicking Georeferenced，開始進行 ENVI 基于地理坐標的鑲嵌操作。輸入文件：從 Pixel G

15、eoreferenced Mosaic 對話框中，選擇 Import Import Files。打開ljs-lch_02w.img和ljs-lch_01w.img. 在鑲嵌圖中，右鍵點擊影像1 的紅色輪廓框，選擇 Edit Entry，打開 Entry:filename對話框，在 Data Value to Ignore 文本框中，輸入值 0。在 Feathering Distance 文本框中，輸入值 25，點擊OK。同理，處理#2影像。添加注記：在ENVI4.7中FileOpen Image File 選擇ljs-lch_01w.img。在主窗口中從主影像窗口中，選擇 Overlay An

16、notation，打開 Annotation對話框。在color中選擇Red，然后添加注記，操作完成后保存為ljs-lch-a.ann導入注記：在mosica窗口，選擇上影像，右鍵選擇 Edit Entry，選擇select cutlineAnnotation File ，選擇ljs-lch-a.ann。結果如下：創(chuàng)建輸出羽化后的鑲嵌影像 在 Map Based Mosaic 對話框中，選擇 File Apply。在 Mosaic Parameters對話框中，輸入輸出文件名 ljs-lch_mos.img，點擊 OK，創(chuàng)建羽化后的鑲嵌影像。實驗結果與分析：（1）如果待拼接的圖形經過了較為準確

17、的幾何校正，圖像的拼接過程只需要經過色帶調整之后就可以運行就可以達到較好的效果。（2）彩色圖像如何要取得較好的效果，需要從紅綠藍三個波段進行灰度的調整，對于多個波段的圖像文件，進行一一對應的多個波段調整。（3）在使用拼接線拼接時，如果帶拼接區(qū)域顏色較為一致，或者帶拼接區(qū)域剛好有河流或其他分割線，可以依照此分割線進行拼接，此時采用拼接線拼接可能取得較好的效果。同時要對拼接線處進行羽化使拼接線能夠更好的融入影像中去。 2015年10 月29日實驗項目（三）：遙感圖像的融合（0.5學時）實驗目的：熟悉多光譜遙感圖像和高分辨率全色影像的特點；掌握遙感圖像融合的基本原理及主要融合算法和步驟；掌握遙感圖像

18、融合影像處理軟件的主要操作步驟。實驗器材：1、計算機；2、多光譜遙感圖像和高分辨率的全色影像；3、遙感數字圖像處理ENVI軟件。實驗要求：1、了解多光譜遙感圖像和高分辨率全色影像的特點；2、掌握遙感圖像融合各種算法的原理與主要操作步驟；3、對遇到的問題能自己分析解決。實習時間及地點：2015年10月29日軟件與數據描述：在ENVI中，遙感影像合成總共有5中方法，分別是：HSVColor Normalized (Brovey)Gram-Schmidt Spectral SharpeningPC Spectral SharpeningCN Spectral Sharpening實驗原理與步驟：1.

19、圖像融合： 三波段融合： HSV和Color Normalized (Brovey)變換： 1） 從ENVI主菜單中，選擇File Open Image File，分別加載校正后的資源三號多光譜與全色影像到可用波段列表Available Bands List中； 2） 選擇多光譜3,2,1波段（可以根據需要選擇）對應R，G，B，點擊Load RGB將多光譜影像加載到顯示窗口display#1； 3） 在ENVI的主菜單選擇Transform Image Sharpening HSV； 4） 在Select Input RGB Input Bands對話框中，選擇Display #1，然后點擊O

20、K。 5） 從High Resolution Input File對話框中選擇全色影像，點擊OK。 6） 從HSV Sharpening Parameters對話框中，選擇重采樣方法，并輸入輸出路徑和文件名，點擊OK。即可完成HSV變換融合；與上述方法類似，選擇Transform Image Sharpening Color Normalized (Brovey)，使用Brovey進行融合變換。 多光譜融合： Gram-Schmidt、主成分（PC）和color normalized (CN)變換 三種方法操作過程基本類似，下面以 Gram-Schmidt為例： 1）從ENVI主菜單

21、中，選擇File Open Image File，分別加載校正后的資源三號多光譜與全色影像到可用波段列表Available Bands List中； 2 在ENVI的主菜單選擇Transform Image Sharpening Schmidt Spectral Sharpening； 3） 在Select Low Spatial Resolution Multi Band Input File對話框中選擇資源三號多光譜影像，在Select High Spatial Resolution Pan Input Band對話框中選擇全色影像，點擊OK。 4）選擇Average of Low Res

22、olution Multispectral File方法。 5）選擇重采樣方法，輸入輸出路徑及文件名，單擊OK輸出。與上述方法類似，選擇其他兩種方法進行融合，并比較融合結果。 2.圖像增強： 1）從ENVI主菜單中，選擇File Open Image File，加載融合后影像到可用波段列表Available Bands List中，并打開影像； 2）在image主窗口菜單Enhance下有不同的拉伸方法，可以嘗試并比較各種方法的特點； 3）ENVI系統(tǒng)默認打開的影像已經過2%線性拉伸。如果希望改變系統(tǒng)默認的2%線性擴展，從主菜單File Preferences Display Default，將%Linear 中的2.0 改為0.0，選擇OK 后，關閉對話框。 4）交互式拉伸：主圖像菜單中選擇EnhanceInteractive Stretching。Strech_Type 中可以選擇各種擴展方式，主要有Linea