監(jiān)督分類和面向對象分類流程

1、高分一號城市綠地現狀調查與分析實現教程本文將介紹基于高分一號影像數據的城市綠地信息提取的實現步驟，下圖是主要的操作流程（圖一）圖一首先對高分影像進行預處理，其次使用監(jiān)督分類法和面向對象分類法對城市綠地進行分 類，然后對分類出來的影像進行矢量化處理，最后另其在 arcGIS中進行統(tǒng)計分析，得出武 漢市城市綠地的現狀，下面是具體步驟。第一章數據預處理因為處理數據是高分一號影像，本文處理軟件為ENVI5.1,因為ENVI5.2以下版本不能對高分一號直接進行處理，所以需要安裝r6補丁，將下面兩個文件直接粘貼到軟件所在位置（圖二），然后就可以打開高分影像了（圖三）軟件（D; ervi Envi5J 安裝

2、所毒 k en vi 51 id I BSr&frbT W 工具瞽勖H）刻錄新建文件夾名稱,修改日期類型大小ENV1512017/5/4 星寓四.上41DL832017/5/4 星期四文件夾圖國 ENvi 宣Ele Edit Display Vievn Help二 OpenM!,Ctrl+OADSOAUOS*1 優(yōu)H QOpen As卜Ltretch。% AI*X FEOp-eri Re-cerrtkOpen World Data卜Open Remote Dutcact”Remote Connection Manage-Ctrl+WA1 bKAVHRR修8 m ary CaRTOSATlCRE

3、SDAGFlNtw卜Digital EleviStian曾-1-02CViews & Layers卜DMCZY-3DMS (NOM)r圖三為了加快數據處理的速度， 本文是選擇先進行輻射定標然后將圖像裁剪在進行后續(xù)的操 作，預處理流程如下圖（圖四）：輻射校正影像裁剪正射校正圖像融合影像鑲嵌影像增強輻射校正影像裁剪正射校正圖像融合影像鑲嵌影像增強圖四1.1輻射校正分為輻射定標和大氣校正(1)打開數據：ENVI-Open As-CRESDA-GF-選擇處理的影像，打開 XML后綴文件;R垢34.10M1W2/2U 1 廣 L* 嗎西二也由出！嫉E15JC- 就1：即力為 R垢34.10M1W2/2U

4、 1 廣 L* 嗎西二也由出！嫉E15JC- 就1：即力為 超廣H4T 期6&劉現 , 1M下Ml： LlJliJ.b.NKk9JffilflLd.LlAWL41i631-ML!i雪或墨4券法甌Gt ：BMWSS I Hq*四1各Ch瞬一W we寓律H GrFUWI51UElI3l9_NaaJiaDOJ-lJlC.ai551-M5SliRljW UlU Gf 州 JCHW2lftLlilUWWl SWOMMi tB GFl_PiJ_ElM.jlJH3L3Zi6D；16_LlACllJil36t；-FM1J第1與的1_卬* LWL1 J&l箝總.LI呼MH順 赭蝴II肛51HilMJ.WL111

5、4am知;1工 出IjwigUIMJfnuRL 題切jjjumidix 蓑 i.上 il_5IJllA3JN3L4jniii2S_LCiMsgiSraBi-FAll1LW2DW M1JS t一討 L%I$LEUAD5 加中必M9g2 gtl14M-LhFl 二巾L L 1 L2M_LljUMi42itm.MS L* txi 打 E1H6 1b曲軸3濤PAN1=：- J-就枳M單一 1*12f妹最& BSH1占1口仟土加4曲01%(2)輻射定標：選擇 Toolbox-Radiometric Correction- Radiometric Calibration ,選擇待處理的高分數據C. Fil

6、e SelectionSelect Input File.GF PMS1 E114.0 N30.5 20160216 LlAOiC. File SelectionSelect Input File.GF PMS1 E114.0 N30.5 20160216 LlAOiSptlidL Subset, u.Spectral Subset.Full Extent彈出Radiometric Calibration對話框，進行如圖設置。對于多光譜影像，點擊Apply FLAASHSetting設置成默 認值；如果是 對全色影像進 行輻射定標，那么 Calibration則 是Reflectance,Ou

7、t Put Type 為 UInt,Scale Factor 為 1000,如下圖：高分一號多光譜影像參數設置高分一號全色影像參數設置(3 ) 大氣 校正： 選擇 Toolbox-Radiometric Correction-Atmospheric Correction Module-FLAASH Atmospheric Correction ，彈出 FLAASH Atmospheric Correction Model Input Parameters對話框。要注意，全色影像不做大氣校正，多光譜影像則需要做大氣校正處理。, ToolboxjCOI L-Jl IJ; u /L-sdiaraet

8、ric Ccre-z t i.oraA t ncsph-r 1 c Ccrrec tio(n，口*囹臼 ,廿回Hl F avo ri t s才 l_J AJiciiuly Detecti-jn出口 Emd HfitlJn LJ ChaniD Detectioni lj r b .- ： : T| LJ Feature Extract Ion王口 Filterf LJ C-ton 二 t工履 Crreci 1 on O Itag? SKan?enims isUF-iP7 LJ N!o$aleking號口艮tckr,JR-d!Metric 匕omEL的收 Aglv Gtin. and Offsel

9、口串N&diJlrFL4A31 Ei二咯匕hL: CritalLza.l Ictj1/ HriifLvlty ReferBJk：c CLmn,:l- nrplrlcfll Line Calibrate Bilitim士 PntpiriEl Line Cq叩ut七 FaciorE+k FL at Field Cal 1 brailijn-4% Lilii keilee lance CalltiraillQiLn1 Cj R：= s t er JlajiaEierit-hO B.Tgl :：n ef iDtereEtJjU SJUARI SpectraljlCl Statistics川口丁力司二弋

10、 Dttciziicrii(4)點擊Input Radiance Image,選擇前面處理好的數據，在 Radiance Scale Factors面板中 選擇Use single scale factor for all bands ,由于定標的輻射量數據與 FLAASH的輻射亮度的單 位相差10倍，所以在此 Single scale factor選擇：1,單擊 OK;畫 Radiance Scale Faaor$ImeRead array of sell? factors (1 per band) from ASCII fileQ Use Jlns-e scale factor for a

11、ll ban*Single scale factor 1- QOOClOdOK Caricel(5)設置文件輸出路徑。(6)傳感器基本信息設置:Fl3sh1 gt 號St-CTic UEtirr Loztii Fl3sh1 gt 號LM 116&!n05r AltiTtrte I tn LM 116&!n05r AltiTtrte I tn J于此印I月型肝 Tlu CATGi:口ind MlecitiGn CJira)也 Qi 63 : 31用nS lseScene Center Location從影像中自動獲??；Sensor Type 為 GF-1;Ground Elevation通過統(tǒng)計

12、 DEM 數據獲得；Pixel Size根據相機選擇，PMS相機全色2m,多光譜8m, WFV相機16m;Flight Date從影像xml頭文件中讀取，減去 8換算成GMT時間；2014 C4 14 ll;ll:5G(7)大氣模型和氣溶膠模型:Atnosvhcric Model i.d-Latitudc Juamcr Aerosol Hodcl RmLbAerosol RctricaJRoneAerosol RctricaJRoneVisibility (km)工口.匚。VaiTr Coluin Nul-tirlirr LOU Visibility (km)工口.匚。Atmospheric

13、Model根據經緯度和影像區(qū)域選擇:Lain： ideJah.MarchNayJlJ/SeptH超.曜口S/WS/WMLMtfMLW8四廿70srn/MLMLW學用U如ULWMWVMLWSASSASMLW50VLWMWViM方川3 AS40SASSASMLSULSSAS3DULSMLSMLS1TMLS.ZDrTIIrTWrTTTTTu1IT11TT-1Dr1T1rT包rTTMLSMLST-3DMLSML5ML5ML3ML*的&A3等幅SAS和播SASSABMLWMM3 A3表2 數據經緯度寫我取時何決定選用的大氣模型Aerosol Model根據實際情況選擇；Aerosol Retrieval

14、 選擇 None;其他默認；(8)單擊 Multispectral Setting 按鈕，在 Filter Function File 導入光譜響應曲線 gf-1pms.sli”, 單擊OK。CiticelHtlpMultisDcdra1 SerinesApply CiticelHtlpMultisDcdra1 SerinesApply 。(9)單擊 Advanced Settings ,在高級設置中 Modtran Resolution 選擇 5 cm-1。(10)設置好后，在大氣校正模塊面板中，單擊1.2影像裁剪(1) File - Open,這里使用的是不規(guī)則裁剪，具體的理論知識可以在網

15、上搜索，首先打 開你矢量的矢量.shp”數據，如圖；(2)在 Toolbox 中，打開 Regions of Interest /Subset Data from ROIs。 Select InputFile 選擇 Beijing_TM.dat ，點擊 OK 打開 Subset Data from ROIs Parameters 面板；(3)在 Subset Data from ROIs Parameters面板中，設置以下參數：Select Input ROIs :選擇 EVF:矢量.shpMask pixels output of ROI ? : YesMask Background Va

16、lue 背景值：0(4)選擇輸出路徑和文件名，單擊 OK執(zhí)行圖像裁剪。1.3正射校正使用 RPC 文件進行正射校正，點開 Geometric Correction Orthorectification - RPC Orthorectification Workflow ,如下圖所示：白:!r.: -H- ;! 田:!h!m etr i c Correction.CojiverBuild CLTBuildJile by :白:!r.: -H- ;! 田:!h!m etr i c Correction.CojiverBuild CLTBuildJile by :Build Supqr GLTGeo

17、reference by Sensor Gsor*reiice from GLT Georeftrence from ION Map Co or di nste Canverte: Or thorecti ficat irnBuild RFCsRFC Orthorectificati onRi tot ous Or there ic ti +1 I Re 副 EtrationReproj *ct GLT with 丁ow七Suj)er GLT Geors fertneeSujer 工釉 Geore ferezice口 工面稿Sharpening在該工作頁面中將要處理的影像輸入，然后點擊next

18、在彈出的頁面的 Advanced選項中選擇輸出像素大小，多光譜選擇8m,全色選擇2m,然后再export頁面選擇輸出的位置，點擊 finish ; RPC Ort&rDdifiGaUciniRPC RefinementIiJiFort. GCPsGCPc AWmnrpil St Qt i gti cs EacpcrtJ；：*眸id r+1J；：*眸id r+1一一 meters8 8Bl lire arGrid SptiCLng 1口1.4圖像融合對每一景的多光譜和全色影像進行正射校正之后就對其進行融合，一般來說高分一號影像使用 GS融合，點擊工具箱中的Image Sharpening Gra

19、m-Schmidt Pan Sharpening分另1J1.4圖像融合對每一景的多光譜和全色影像進行正射校正之后就對其進行融合，一般來說高分一號影像使用 GS融合，點擊工具箱中的Image Sharpening Gram-Schmidt Pan Sharpening分另1J將多 光譜和全色影像輸入，然后設置輸出位置，巾nish；barch the toolboxj/lmage kairp enr tlJ Gt am- cltm i At P an FivoritesAxi4inaiy Detecti on B啦日Rati q Chans* Datacticd Cla 豈 si ficition

20、 Fmature EittEaction Fliter teiTitrLi Corrcticd Inage Shurpeningi, CM Spectral Sharpeikiitg互c&i oe- H orm 3l1 i. z e： d 值丁 ovi j同:- -kjj-也V Shtrpui1 FC Spectral 5h=p宅niug i+ 匚LiEAE.14- - I M irlri n if1.5圖像鑲嵌圖像鑲嵌也是所謂的羽化操作，一般來說一景高分影像能覆蓋的區(qū)域是有限的，所以需要進行鑲嵌操作，對其進行拼接到所需要的研究范圍，點擊工具箱中的 Mosaicking seamlessMos

21、aic Tij J eatwe ExtractionFF-j JilUr-t n C看ometriw Correction i 口 工正叱 ShfirpeninE It -LJ 工通AK -fflosaickin-l 展 Fixfil E&Mgd lUksaiekingE -!_ R懸&妙j E.adi om&tTir Corr aeti mE Raster Mlanagemerit| Hegi ods o Interest R SPE0所以可以通過設置矩形度對房屋進行剔除因此對綠地的描0.1矩形的試驗區(qū)綠地提取從分類結果可以看出分類的效果良好述設置為：NDVI在切割效果預覽NDVI0所以可以

22、通過設置矩形度對房屋進行剔除因此對綠地的描0.1矩形的試驗區(qū)綠地提取從分類結果可以看出分類的效果良好述設置為：NDVI在0.1-1.0之間，rectangle在0.0182-0.8之間，兩個屬性的分類結果如下圖（同一區(qū)域），光譜值和紋理提取出來的效果良好，將結果進行輸出：雖然發(fā)現還是會有一些建筑物被提取，但是情況已經好了很多便可以認為有植被存在 所以將最低值提高到了 其次因為建筑物大多是將肉眼不能分辨的綠地提取了出來，適用于高分圖兩種屬性提取信息預覽（ 左基圖分類結果圖2.2.3精度評價精度評價有兩種方法， 在 classic 中的 classification-post classicifi

23、cation-confusion Matrix 中的兩種，一種是從高分辨率提取的圖像驗證低分辨率的圖像，另一種是勾選正確的樣本來驗證用面向對象方法提取的影像信息，我使用了 8m分辨率的多光譜影像提取結果和融合后影像的提取結果進行對比，來得出此次面向對象分類的準確度。第三章矢量化處理3.1矢量切割在arcgis中打開.dat文件，然后把提取出來的綠地信息進行分級，我的論文中將綠地分成了：公園綠地、生產綠地、防護綠地、附屬綠地和其他綠地 5種綠地類型，首先將在ArcGIS 中新建一個和.dat文件一樣輪廓的面文件命名為五類，如圖： 3H w然后打開編輯器選擇切割按鈕將影像切割成幾個大的部分，再對每

24、個部分進行細部分割，通過與原影像疊加的目視解譯和實地外調確定綠地類型。以上為五類綠地分割的情況，新建然后打開編輯器選擇切割按鈕將影像切割成幾個大的部分，再對每個部分進行細部分割，通過與原影像疊加的目視解譯和實地外調確定綠地類型。以上為五類綠地分割的情況，新建CLAS號段來對每一塊區(qū)域進行賦值。3.2矢量處理中的數據管理工具data將處理的.dat影像轉換成 shp文件：點開小紅箱子 management tools-features-feature to polygon:中的數據管理工具datajd 啕I Data Management Took+ & Attachmentsl+ Dau Co

25、mparison+ a Distributed Geodataba5ei 彩 Dnrriflin*：1+ & Feature ClassEi 青 Features Add XY CoordinatesAdjust 3D Z Bearing DiMance To lineCheck Gtometry本-、Copy Features.飛i Delete Features“飛 DiceFeature Envelope To Polygon,e Feature To LineFea Lure Tu Point產 x Feature To Polygon公 Feature Vertices To PoimiMinirndim Bound ng Geometry“ Multipart To Singlepart如下圖，是轉換出來的全部面文件，需要打開編輯器，將最外面的面文件刪除，剩下才是我們真正需要的面，刪除后的矢量文件在下圖:點擊Arcmap10.1界面的第一行 selection的select by attributes，打開頁面之后選擇 CLASS字段，以生產綠地為例，其類別為1,以