ERDAS遙感圖像處理實(shí)習(xí)指導(dǎo)書

遙感圖像處理實(shí)習(xí)指導(dǎo)書利用ERDASIMAGINE軟件昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院2010.5實(shí)習(xí)目的1、了解ERDASIMAGINE軟件模塊構(gòu)成、功能。2、掌握視窗操作模塊的功能和操作技能，為遙感圖像的后續(xù)實(shí)習(xí)奠定基礎(chǔ)。3、掌握?qǐng)D像數(shù)據(jù)輸入、輸出的主要方法。4、掌握?qǐng)D像預(yù)處理的主要方法。5、通過(guò)上機(jī)操作，了解空間增強(qiáng)、輻射增強(qiáng)、光譜增強(qiáng)等幾種遙感圖像處理的過(guò)程和方法，加深對(duì)圖像增強(qiáng)處理的理解。6、掌握非監(jiān)督分類與監(jiān)督分類的方法與過(guò)程，加深對(duì)非監(jiān)督分類與監(jiān)督分類方法的理解。目錄實(shí)習(xí)一ERDASIMAGINE軟件簡(jiǎn)介 11．ERDASIMAGINE軟件概述（Introduction） 11.1IMAGINEEssentials級(jí) 11.2IMAGINEAdvantage級(jí) 11.3IMAGINEProfessional級(jí) 21.4IMAGINE動(dòng)態(tài)連接庫(kù) 22．在程序菜單中選擇ERDASIMAGINE8.5啟動(dòng) 22.1菜單命令及其功能 22.2工具圖標(biāo)及其功能（PanelIcon） 53．ERDASIMAGINE功能體系（FunctionSystem） 6實(shí)習(xí)二ERDAS視窗的基本操作 71．File菜單操作 71.1圖像顯示 71.1.1圖像顯示視窗（Viewer） 71.1.2圖像顯示 71.2圖形顯示 92．Utility菜單操作 92.1光標(biāo)查詢功能 92.2數(shù)據(jù)疊加顯示 92.3文件信息操作 93．AOI菜單操作 93.1打開AOI工具面板 103.2保存AOI數(shù)據(jù)層 10實(shí)習(xí)三數(shù)據(jù)輸入\輸出 111．單波段二進(jìn)制圖像數(shù)據(jù)輸入 112．組合多波段數(shù)據(jù) 13實(shí)習(xí)四數(shù)據(jù)預(yù)處理 141．圖像分幅裁剪 141.1規(guī)則分幅裁剪 141.2不規(guī)則分幅裁剪 151.2.1 AOI多邊形裁剪 151.2.2 ArcInfo多邊形裁剪 152.圖像幾何校正 153．圖像拼接處理 20實(shí)習(xí)五圖像增強(qiáng)處理 221．圖像解譯功能簡(jiǎn)介（IntroductionofImageInterpreter） 222．圖像空間增強(qiáng) 222.1空間增強(qiáng)（SpatialEnhancement） 222.2卷積增強(qiáng)處理 222.3紋理分析 232.4分辨率融合 243．輻射增強(qiáng)處理 243.1輻射增強(qiáng)（RadiometricEnhancement） 243.2直方圖均衡化 243.3去條帶處理 254.光譜增強(qiáng)處理 264.1光譜增強(qiáng)處理 264.2主成份變換 264.3纓帽變換 274.4色彩變換 27實(shí)習(xí)六非監(jiān)督分類 281．圖像分類簡(jiǎn)介（Introductiontoclassification） 282．非監(jiān)督分類（UnsupervisedClassification） 282.1分類過(guò)程（classificationProcedure） 282.2分類評(píng)價(jià)（EvaluateClassification） 30實(shí)習(xí)七監(jiān)督分類 321．定義分類模板（DefineSignatureUsingsignatureEditor） 322．評(píng)價(jià)分類模板（EvaluatingSignatures） 332.1分類預(yù)警評(píng)價(jià)（Alarms） 342.2可能性矩陣 342.3由特征空間模板產(chǎn)生圖像掩膜 352.4模板對(duì)象圖示 352.5直方圖繪制 362.6類別的分離性 363.執(zhí)行監(jiān)督分類(PerformSupervisedClassification) 374.評(píng)價(jià)分類結(jié)果(Evaluateclassification) 384.1分類疊加(ClassificationOverlay) 384.2分類重碼 384.3分類精度評(píng)估 385．分類后處理(Post-ClassificationProcess) 405.1聚類統(tǒng)計(jì)(Clump) 405.2過(guò)濾分析（Sieve） 405.3去除分析（Eliminate） 415.4分類重編碼（Recode） 41實(shí)習(xí)一ERDASIMAGINE軟件簡(jiǎn)介.實(shí)習(xí)目的：了解ERDASIMAGINE軟件模塊構(gòu)成、功能。.內(nèi)容：·ERDASIMAGINE軟件概述（Introduction）·ERDASIMAGINE圖標(biāo)面板（IconPanel）·ERDASIMAGINE功能體系（FunctionSystem）1．ERDASIMAGINE軟件概述（Introduction）ERDASIMAGINE是美國(guó)ERDAS公司開發(fā)的專業(yè)遙感圖像處理與地理信息系統(tǒng)軟件。ERDASIMAGINE是以模塊化的方式提供給用戶的，可使用戶根據(jù)自己的應(yīng)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(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(yīng)用要求。ERDASIMAGINE面向不同需求的用戶，對(duì)于系統(tǒng)的擴(kuò)展功能采用開放的體系結(jié)構(gòu)，以IMAGINEEssentials、IMAGINEAdvantage，IMAGINEProfessional的形式為用戶提供了低、中、高三檔產(chǎn)品架構(gòu)，并有豐富的功能擴(kuò)展模塊供用戶選擇，使產(chǎn)品模塊的組合具有極大的靈活性。1.1IMAGINEEssentials級(jí)是一個(gè)花費(fèi)極少的，包括有制圖和可視化核心功能的圖像工具軟件。借助IMAGINEEssentials可以完成二維／三維顯示、數(shù)據(jù)輸入、排序與管理、地圖配準(zhǔn)、專題制圖以及簡(jiǎn)單的分析?？梢约墒褂枚喾N數(shù)據(jù)類型，并在保持相同的易于使用和易于剪裁的界面下升級(jí)到其它的ERDAS產(chǎn)品?？蓴U(kuò)充的模塊：（1）Vector模塊——直接采用GIS工業(yè)界領(lǐng)袖ESRI的ArcInfo數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Coverage，可以建立、顯示、編輯和查詢Coverage，完成拓樸關(guān)系的建立和修改，實(shí)現(xiàn)矢量圖形和柵格圖像的雙向轉(zhuǎn)換等；（2）VirtualGIS模塊——功能強(qiáng)大的三維可視化分析工具,可以完成實(shí)時(shí)3D飛行模擬，建立虛擬世界進(jìn)行空間視域分析，矢量與柵格的三堆疊加，空間GIS分析等；（3）Developer'sToolkit模塊——ERDASIMAGINE的C語(yǔ)言開發(fā)工具包，包含了幾百個(gè)函數(shù)，是ERDASIMAGINE客戶化的基礎(chǔ)。1.2IMAGINEAdvantage級(jí)是建立在IMAGINEEssential級(jí)基礎(chǔ)之上的，增加了更豐富的柵格圖像GIS分析和單張航片下正射校工等強(qiáng)大功能的軟件。IMAGINEAdvantage為用戶提供了靈活可靠的用于柵格分析、正射校正、地形編輯及圖像拼接工具。簡(jiǎn)而言之，IMAGINEAdvantage是一個(gè)完整的圖像地理信息系統(tǒng)（ImagingG1S）。可擴(kuò)充模塊：（1）Radar模塊——完成雷達(dá)圖像的基本處理，包括亮度調(diào)整、斑點(diǎn)噪聲消除、紋理分析、邊緣提取等功能；（2）OrthoMAX模塊——全功能、高性能的數(shù)字航測(cè)軟件，依據(jù)立體像對(duì)進(jìn)行正射校正、自動(dòng)DEM提取、立體地形顯示及浮動(dòng)光標(biāo)方式的DEM交互編輯等；（3）OrthoBase模塊——區(qū)域數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量模塊，用于航空影像的空三測(cè)量和正射校正；（4）OrthoRadar模塊——可對(duì)Radarsat，ERS雷達(dá)圖像進(jìn)行地理編碼，正射校正等處理；（5）StereoSARDEM模塊——采用類似于立體測(cè)量的方法，從雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)中提取DEM；（6）IFSARDEM模塊——采用干涉方法，以像對(duì)為基礎(chǔ)從雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)中提取DEM；（7）ATCOR模塊——用于大氣因子校正和霧曦消除。1.3IMAGINEProfessional級(jí)是面向從事復(fù)雜分析，需要最新和最全面處理工具，經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)用戶。Professional是功能完整豐富的圖像地理信息系統(tǒng)。除了Essentia1s和Advantage中包含的功能以外，IMAG1NEProfessional還提供輕松易用的空間建模工具（使用簡(jiǎn)單的圖形化界面），高級(jí)的參數(shù)／非參數(shù)分類器，知識(shí)工程師和專家分類器，分類優(yōu)化和精度評(píng)定，以及雷達(dá)圖像分析工具。SubpixelClassifier模塊——子象元分類器利用先進(jìn)的算法對(duì)多光譜圖像進(jìn)行信息提取，可達(dá)到提取混合象元中占20％以上物質(zhì)的目標(biāo)；1.4IMAGINE動(dòng)態(tài)連接庫(kù)ERDASIMAGINE中支持動(dòng)態(tài)連接庫(kù)（DLL）的體系結(jié)構(gòu)。它支持目標(biāo)共享技術(shù)和面向目標(biāo)的設(shè)計(jì)開發(fā)、提供一種無(wú)需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新編譯和連接而向系統(tǒng)加入新功能的手段，并允許在特定的項(xiàng)目中裁剪這些擴(kuò)充的功能。動(dòng)態(tài)連接庫(kù)：（1）圖像格式DLL——提供對(duì)多種圖像格式文件無(wú)需轉(zhuǎn)換的直接訪問(wèn)，從而提高易用性和節(jié)省磁盤空間。支持的圖像格式包括：IMAGINE、GRID、LAN／G1S、TIFF（GeoTIFF）、GIF、JFIF（JPEG）、FIT和原始二進(jìn)制格式。（2）地形模型DLL——提供新類型的校正和定標(biāo)（calibration），從而支持基于傳感器平臺(tái)的校正模型和用戶剪栽的模型。這部分模型包括：Affine、polynomial、Rubbersheeting、TM、SPOT、SingleframeCamera等。2．在程序菜單中選擇ERDASIMAGINE8.5啟動(dòng)在程序菜單中選擇ERDASIMAGINE8.5，ERDASIMAGINE開始啟動(dòng)運(yùn)行,圖標(biāo)面板（ICONPanel）自動(dòng)打開，并在你的屏幕上顯示如下：2.1菜單命令及其功能ERDASIMAGINE的圖標(biāo)面板包括菜單條：Session,Main,Tools,Utilities,Help和工具條兩部分。ERDASIMAGINE的圖標(biāo)面板包括菜單條中的5項(xiàng)下拉菜單都由一系列命令或選擇項(xiàng)組成，這些命令及其功能如表1.1所示。表1.1ERDASIMAGINE圖標(biāo)面板菜單條菜單命令菜單功能SessionMenu:綜合菜單完成系統(tǒng)設(shè)置、面板布局、日志管理，啟動(dòng)命令工具、批處理過(guò)程、實(shí)用功能、聯(lián)機(jī)幫助等MainMenu:主菜單啟動(dòng)ERDAS圖標(biāo)面板中包括的所有功能模塊ToolsMenu:工具菜單完成文本編輯，矢量及柵格數(shù)據(jù)屬性編輯，圖形圖像文件坐標(biāo)變換，注記及字體管理，三維動(dòng)畫制作UtilityMenu:實(shí)用菜單完成多種柵格數(shù)據(jù)格式的設(shè)置與轉(zhuǎn)換，圖像的比較HelpMenu:幫助菜單啟動(dòng)關(guān)于圖標(biāo)面板的聯(lián)機(jī)幫助，ERDASIMAGINE聯(lián)機(jī)文檔查看、動(dòng)態(tài)連接庫(kù)瀏覽等表1.2綜合菜單命令及其功能命令功能Preference面向單個(gè)用戶或全體用戶，設(shè)置多數(shù)功能模塊的系統(tǒng)確省值Configuration為ERDASIMAGINE配置各種外圍設(shè)備，如打印機(jī)、磁帶機(jī)SessionLog查看ERDASIMAGINE提示、命令及運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)記錄ActiveProcessList查看與取消ERDASIMAGINE系統(tǒng)當(dāng)前正在運(yùn)行的處理操作Commands啟動(dòng)命令工具，進(jìn)入命令菜單狀態(tài)，通過(guò)命令執(zhí)行處理操作EnterLogMessage向系統(tǒng)綜合日志（SessionLog）輸入文本信息StartBatchCommands啟動(dòng)或退出批處理工具，打工批處理向?qū)?，記錄批處理命令OpenBatchFile打開批處理命令文件ViewBatchQueue打開批處理進(jìn)程對(duì)話框，查看、編輯、刪除批處理隊(duì)列ViewBatchQueue確定圖標(biāo)面板（IconPanel）的水平或垂直顯示狀態(tài)TileViewers平鋪排列兩個(gè)以上已經(jīng)打開的視窗（Viewer）CloseAllViewers關(guān)閉當(dāng)前打開的所有視窗（Viewer）Main進(jìn)入主菜單（MainMenu）,啟動(dòng)圖標(biāo)面板中包括的所有模塊Tools進(jìn)入工具菜單（ToolsMenu），顯示和編輯文本及圖像文件Utilities進(jìn)入實(shí)用菜單（UtilityMenu），執(zhí)行ERDAS的常用功能Help打開ERDASIMAGINE聯(lián)機(jī)幫助（On-lineHelp）文檔Properties打開IMAGINE系統(tǒng)特性對(duì)話框，查看和配置序列號(hào)與模塊ExitIMAGINE退出ERDASIMAGINE軟件環(huán)境表1.3主菜單命令及其功能命令功能IMAGINECredits查閱ERDAS信用卡（Credits）StartIMAGINEViewer啟動(dòng)ERDASIMAGINE視窗(Viewer)Import/Export啟動(dòng)ERDASIMAGINE數(shù)據(jù)輸入輸出模塊(Import)DataPreparation啟動(dòng)ERDASIMAGINE數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(Dataprep)MapComposer啟動(dòng)ERDASIMAGINE專題制圖模塊(Composer)ImageInterpreter啟動(dòng)ERDASIMAGINE圖像解譯模塊(Interpreter)ImageCatalog啟動(dòng)ERDASIMAGINE圖像庫(kù)管理模塊(Catalog)ImageClassification啟動(dòng)ERDASIMAGINE圖像分類模塊(Classifier)SpatialModeler啟動(dòng)ERDASIMAGINE空間建模工具(Modeler)Vector啟動(dòng)ERDASIMAGINE矢量功能模塊(Vector)Radar啟動(dòng)ERDASIMAGINE雷達(dá)圖像處理模塊(Radar)VirtualGIS啟動(dòng)ERDASIMAGINE虛擬GIS模塊(VirtualGIS)表1.4工具菜單命令及其功能命令功能EditTextFiles編輯ASCII碼文本文件EditRasterAttributes編輯柵格文件屬性數(shù)據(jù)ViewBinaryData查看二進(jìn)制文件的內(nèi)容ViewHFAFileStructure查看ERDASIMAGINE層次文件結(jié)構(gòu)AnnotationInformation查看注記文件信息，包括元素?cái)?shù)量與投影參數(shù)ImageInformation獲取ERDASIMAGINE柵格圖像文件的所有信息VectorInformation獲取ERDASIMAGINE矢量圖形文件的所有信息ImageCommandsTool打開圖像命令對(duì)話框，進(jìn)入ERDAS命令操作環(huán)境CoordinateCalculator將坐標(biāo)系統(tǒng)從一種橢球體或參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖环NCreate/DisplayMovieSequences產(chǎn)生和顯示一系列圖像畫面形成的動(dòng)畫Create/DisplayViewerSequences產(chǎn)生和顯示一系列視窗畫面組成的動(dòng)畫ImageDrape以DEM為基礎(chǔ)的三維圖像顯示與操作表1.5實(shí)用菜單命令及其功能命令功能JPEGCompressImage應(yīng)用JPEG壓縮技術(shù)對(duì)柵格圖像進(jìn)行壓縮，以便保存DecompressJPEGImage將應(yīng)用JPEG壓縮技術(shù)所生成的柵格圖像進(jìn)行解壓縮ConvertPixelstoASCII將柵格圖像文件數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼文件ConvertASCIItoPixels以ASCII碼文件為基礎(chǔ)產(chǎn)生柵格圖像文件ConvertImagestoAnnotation將柵格圖像文件轉(zhuǎn)換成IMAGINE的多邊形注記數(shù)據(jù)ConvertAnnotationtoRaster將IMAGINE的多邊形注記數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格圖像文件Create/UpdateImageChips產(chǎn)生或更新柵格圖像分塊尺寸，以便于顯示管理CreateFontTables以特定的字體生成一幅專題地圖CompareImages打開圖像比較對(duì)話框，比較兩幅圖像之間的某種屬性ReconfigureRasterFormats重新配置系統(tǒng)中的柵格圖像數(shù)據(jù)格式ReconfigureVectorFormats重新配置系統(tǒng)中的樹涼圖形數(shù)據(jù)格式表1.6幫助菜單命令及其功能命令功能HelpforICONPanel顯示ERDASIMAGINE圖標(biāo)面板的聯(lián)機(jī)幫助IMAGINEOnlineDocumentation進(jìn)入聯(lián)機(jī)幫助目錄，查看IMAGINE聯(lián)機(jī)文檔IMAGINEVersion查看正在運(yùn)行的ERDASIMAGINE軟件版本IMAGINEDLLInformation查看IMAGINE動(dòng)態(tài)連接庫(kù)的類型與常數(shù)信息2.2工具圖標(biāo)及其功能（PanelIcon）除了IMAGINEProfessional級(jí)功能及其應(yīng)用外，還將涉及四個(gè)重要的擴(kuò)展模塊Subpixel模塊、OrthoBASE模塊、Vector模塊和VirtualGIS模塊，因而共有13個(gè)圖標(biāo)（表1.7）。表1.7ERDASIMAGINE圖標(biāo)面板工具條圖標(biāo)命令功能IMAGINECredits查閱ERDAS信用卡StartIMAGINEViewer打開IMAGINE視窗Import/Export啟動(dòng)數(shù)據(jù)輸入輸出模塊Datapreparation啟動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊MapComposer啟動(dòng)專題制圖模塊ImageInterpreter啟動(dòng)圖像解譯模塊ImageCatalog啟動(dòng)圖像庫(kù)管理模塊ImageClassification啟動(dòng)圖像分類模塊SpatialModeler啟動(dòng)空間建模工具Radar啟動(dòng)雷達(dá)圖像處理模塊Vector啟動(dòng)矢量功能模塊VirtualGIS啟動(dòng)虛擬GIS模塊OrthoBase啟動(dòng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量模塊3．ERDASIMAGINE功能體系（FunctionSystem）前面關(guān)于ERDASIMAGINE軟件組成及其圖標(biāo)面板的介紹表明，ERDASIMAGINE是一個(gè)功能完整的、集遙感與地理信息系統(tǒng)于一體的專業(yè)軟件。那么，用戶在進(jìn)行遙感圖像處理，轉(zhuǎn)換、分析和成果輸出的過(guò)程中，如何有效地應(yīng)用系統(tǒng)所提供的眾多功能呢？根據(jù)ERDASIMANGINE系統(tǒng)功能、常規(guī)遙感圖像處理與遙感應(yīng)用研究的工作內(nèi)容，用圖1.1所示的框圖，進(jìn)一步說(shuō)明ERDASIMAGINE的功能體系。圖1.1ERDASIMAGINE功能體系實(shí)習(xí)二ERDAS視窗的基本操作實(shí)習(xí)目的：掌握視窗操作模塊的功能和操作技能，為遙感圖像的后續(xù)實(shí)習(xí)奠定基礎(chǔ)。實(shí)習(xí)內(nèi)容：文件菜單操作；實(shí)用菜單操作；AOI菜單操作等。1．File菜單操作1.1圖像顯示1.1.1圖像顯示視窗（Viewer）圖像顯示視窗（Viewer）是顯示柵格圖像、矢量圖形、注記文件、AOI等數(shù)據(jù)層的主要窗口，每次啟動(dòng)ERDASIMAGING時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)打開一個(gè)二維視窗（Viewer），如圖2.1所示。在應(yīng)用過(guò)程中可以隨時(shí)打開新的視窗。圖2.1二維視窗（Viewer）二維視窗（Viewer）主要由視窗菜單條、工具條、顯示窗和狀態(tài)條四部分組成。1.1.2圖像顯示第一步：?jiǎn)?dòng)程序菜單上選擇File|Open|RasterLayer——SelectLayerToAdd對(duì)話框圖2.2。或在工具條上選擇——SelectLayerToAdd對(duì)話框圖2.2。第二步：確定文件圖2.2中的File選項(xiàng)用于圖像文件的確定，具體內(nèi)容及實(shí)例如表2.1所示。表2.1圖像文件的確定參數(shù)參數(shù)頁(yè)含義實(shí)例Look-in確定文件目錄ExerciseFileName確定文件名XS_truecolor_sub.imgFilesofType確定文件類型IMAGINEImage(*.img)Recent選擇近期操作過(guò)的文件——GoTo改變文件路徑——圖2.2SelectLayerToAdd對(duì)話框（File選項(xiàng)卡）第三步：設(shè)置參數(shù)在SelectLayerToAdd對(duì)話框中點(diǎn)擊RasterOptions,就進(jìn)入設(shè)置參數(shù)狀態(tài)，如圖2.3所示。圖2.3SelectLayerToAdd對(duì)話框（RasterOptions選項(xiàng)卡）各項(xiàng)參數(shù)具體內(nèi)容及實(shí)例，如表2.2所示。表2.2圖像文件顯示參數(shù)參數(shù)項(xiàng)含義實(shí)例Displayas:TruecolorPseudocolorGrayscaleRelief圖像顯示方式：真彩色（多波段圖像）假彩色（專題分類圖）灰色調(diào)（單波段圖像）地形圖（DEM數(shù)據(jù)）圖像顯示方式：真彩色——————Layerstocolors:Red:4Green:3Blue:2圖像顯示顏色：紅色波段（4）綠色波段（3）蘭色波段（2）圖像顯示顏色：紅色波段（4）綠色波段（3）蘭色波段（2）Cleardisplay清除視窗中已有信息清除視窗中已有信息Fittoframe按照視窗大小顯示圖像按照視窗大小顯示圖像Using:NearestneighborBilinearInterpolationCubicconvolution得采樣方法：鄰近像遠(yuǎn)插值雙線性插值立方卷積插值重采樣方法：鄰近像元插值————第四步：打開圖像在SelectLayerToAdd對(duì)話框中，點(diǎn)擊OK，打開所確定的圖像，視窗中顯示該圖像。1.2圖形顯示圖形顯示操作與圖像顯示操作相似。2．Utility菜單操作2.1光標(biāo)查詢功能在菜單條單擊Utility/InquireCursor命令，打開InquireCursor窗口(如圖2.4)?；蛟诠ぞ邨l單擊[光標(biāo)查詢]圖標(biāo)，打開InquireCursor窗口。圖2.4InquireCursor窗口在打開InquireCursor窗口的同時(shí)，窗口中出現(xiàn)十字查詢光標(biāo)，窗口與十字光標(biāo)是同步關(guān)聯(lián)的，在窗口中任意移動(dòng)十字光標(biāo)，窗口中的信息動(dòng)態(tài)更新。從圖2.4可以看出，窗口中顯示出了十字光標(biāo)當(dāng)前所在位置象元的縱橫坐標(biāo)——地圖坐標(biāo)(Map)或文件坐標(biāo)(File)或地理坐標(biāo)(Lat／Lon)或圖紙坐標(biāo)(Paper)、3個(gè)波段的顏色、3個(gè)波段的灰度值、LUT表值、象元大小直方圖等信息。利用對(duì)話框左下方的上、下、左、右4個(gè)移動(dòng)功能鍵，也可以移動(dòng)十字光標(biāo)的位置，隨著十字光標(biāo)位置的移動(dòng)，窗口中的象元信息實(shí)時(shí)發(fā)生變化。2.2數(shù)據(jù)疊加顯示數(shù)據(jù)疊加顯示（Blend，Swipe，F(xiàn)licker）是針對(duì)具有相同地理參考系統(tǒng)（地圖投影和坐標(biāo)系統(tǒng)）的兩個(gè)文件進(jìn)行操作的。所以，在進(jìn)行數(shù)據(jù)疊加操作之前，在窗口中打開兩個(gè)文件。需要說(shuō)明的是：在打開第2個(gè)文件時(shí)，一定要在RasterOption或VectorOption中設(shè)置不清除窗口中已經(jīng)打開的文件（取消選中ClearDisplay復(fù)選框）。2.3文件信息操作主要應(yīng)用于查閱或修改圖像文件的有關(guān)信息，如投影信息、統(tǒng)計(jì)信息和顯示信息等。3．AOI菜單操作AOI是用戶感興趣區(qū)域（AreaOfInterest）的縮寫，AOI菜單包含了AOI工具等14項(xiàng)命令，分別應(yīng)用于完成與AOI有關(guān)的文件操作。需要說(shuō)明的是，一個(gè)窗口只能打開或顯示一個(gè)AOI數(shù)據(jù)層，當(dāng)然，一個(gè)AOI數(shù)據(jù)層中可以包含若干個(gè)AOI區(qū)域。3.1打開AOI工具面板在菜單條單擊AOI|Toosl命令，打開AOI工具面板（圖2.5）。圖2.5AOI工具面板AOI工具面板中幾乎包含了所有的AOI菜單操作命令。AOI工具面板大致可以分為3個(gè)功能區(qū)，前兩排圖標(biāo)是產(chǎn)生AOI與選擇AOI功能區(qū)、中間兩排是編輯AOI功能區(qū)，而最后兩排則是定義AOI屬性功能區(qū)。掌握AOI工具面板中的命令功能，對(duì)于在圖像處理工具中正確使用AOI功能、發(fā)揮AOI的作用是非常有意義的。3.2保存AOI數(shù)據(jù)層無(wú)論應(yīng)用哪種方式在窗口中建立了多少個(gè)AOI區(qū)域，總是位于同一個(gè)AOI數(shù)據(jù)層中，可以將眾多的AOI區(qū)域保存在一個(gè)AOI文件中，以便隨后應(yīng)用。在菜單條單擊File|Save|AOILayerAs|SaveAOIAs…命令，打開SaveAOIAs…對(duì)話框（圖2.6）。圖2.6SaveAOIAs對(duì)話框?qū)嵙?xí)三數(shù)據(jù)輸入\輸出實(shí)習(xí)目的：掌握TM圖像數(shù)據(jù)輸入\輸出的主要方法。實(shí)習(xí)內(nèi)容：主要包括單波段TM圖像數(shù)據(jù)輸入、多波段組合文件的生成。從地面站購(gòu)買的TM圖像數(shù)據(jù)或其它圖像數(shù)據(jù)，須按照GenericBinary數(shù)據(jù)格式輸入。1．單波段二進(jìn)制圖像數(shù)據(jù)輸入在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊——打開輸入\輸出(Import/Export)對(duì)話框，如圖3.1所示。并做如下的選擇：圖3.1Import/Export對(duì)話框.選擇數(shù)據(jù)輸入操作：Import.選擇數(shù)據(jù)輸入類型（Type）為普通二進(jìn)制：GenericBinary.選擇數(shù)據(jù)輸入媒體（Media）為文件：File.確定輸入文件路徑及文件名（InputFile）:band1.dat.確定輸出文件路徑及文件名（OutputFile）:band1.img.OK.打開ImportGenericBinaryData對(duì)話框，如圖所示圖3.2ImportGenericBinaryData對(duì)話框在ImportGenericBinaryData對(duì)話框中定義下列參數(shù)：.數(shù)據(jù)格式（DataFormat）:BSQ.數(shù)據(jù)類型（DataType）:Unsigned8Bit.數(shù)據(jù)文件行數(shù)（Row）:5733.數(shù)據(jù)文件列數(shù)（Cols）:6701.文件波段數(shù)量（Bands）:1.保存參數(shù)設(shè)置（SaveOption）:*.gen.OK退出SaveOptionFile.OK執(zhí)行輸入操作。上圖為進(jìn)程狀態(tài)條，OK完成數(shù)據(jù)輸入。重復(fù)上述過(guò)程，可依次將多波段數(shù)據(jù)全部輸入，轉(zhuǎn)換為.IMG文件。2．組合多波段數(shù)據(jù)為了圖像處理與分析，需要將上述轉(zhuǎn)換的單波段IMG文件組合為一個(gè)多波段圖像文件。第一步：在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter|Utilities|LayerStack——LayerSelectionandStacking的對(duì)話框。第二步：在LayerSelectionandStacking對(duì)話框中，依此選擇并加載（Add）單波段IMG圖像：.輸入單波段圖像文件（InputFile:*.img）:band1.img——Add.輸入單波段圖像文件（InputFile:*.img）:band2.img——Add……….輸入組合多波段圖像文件（OutputFile:*.img）:bandstack.img.OK執(zhí)行并完成波段組合。實(shí)習(xí)四數(shù)據(jù)預(yù)處理實(shí)習(xí)目的：掌握?qǐng)D像預(yù)處理的主要方法。實(shí)習(xí)內(nèi)容：主要包括圖像分幅裁剪、幾何校正、圖像拼接。數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊為Datapreparation在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊圖標(biāo)——DataPreparation菜單1．圖像分幅裁剪在實(shí)際工作中，經(jīng)常需要根據(jù)研究區(qū)的工作范圍進(jìn)行圖像分幅裁剪(SubsetImage)，利用ERDAS可實(shí)現(xiàn)兩種圖像分幅裁剪：規(guī)則分幅裁剪，不規(guī)則分幅裁剪。1.1規(guī)則分幅裁剪即裁剪的邊界范圍為一矩形，其具體方法如下：在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊DataPrep/Datapreparation/subsetImage—打開subsetImage對(duì)話框（圖4.1），并設(shè)置參數(shù)如下：圖4.1subset對(duì)話框說(shuō)明：裁剪范圍輸入：①通過(guò)直接輸入右上角、右下角的坐標(biāo)值；②先在圖像視窗中放置查詢框，然后在對(duì)話框中選擇FromInquireBox；③先在圖像視窗中繪制AOI區(qū)域，然后在對(duì)話框中選擇AOI功能，利用此方法也可實(shí)現(xiàn)不規(guī)則裁剪。1.2不規(guī)則分幅裁剪不規(guī)則分幅裁剪是指裁剪圖像的邊界范圍是任意多邊形，無(wú)法通過(guò)左上角和右下角兩點(diǎn)的坐標(biāo)確定裁剪位置，而必須事先生成一個(gè)完整的閉合多邊形區(qū)域，可以是一個(gè)AOI多邊形，也可以是ArcInfo的一個(gè)PolygonCoverage，針對(duì)不同的情況采用不同裁剪過(guò)程。AOI多邊形裁剪首先在窗口中打開需要裁剪的圖像，并應(yīng)用AOI工具繪制多邊形AOI，可以將多邊形AOI保存在文件中（*.aoi）,也可以暫時(shí)不退出窗口，將圖像與AOI多邊形保留在窗口中，然后，在ERDAS圖標(biāo)面板菜單條單擊Main|DataPreparation|SubsetImage命令，打開Subset對(duì)話框；或者在ERDAS圖標(biāo)面板工具條單擊DataPrep圖標(biāo)，打開DataPreparation對(duì)話框，單擊SubsetImage按鈕，打開Subset對(duì)話框。ArcInfo多邊形裁剪·將Arclnfo多邊形轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格圖像?！RDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Vector/vectortoRaster—打開vectortoRaster對(duì)話框，并設(shè)置參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。·通過(guò)掩膜運(yùn)算實(shí)現(xiàn)圖像不規(guī)則裁剪?！RDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/Utilities/Mask--打開Mask對(duì)話框，并設(shè)置參數(shù)如下：setupRecode設(shè)置裁剪區(qū)域內(nèi)新值為1，區(qū)域外取0值。2.圖像幾何校正幾何校正（GeometricCorrection）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(guò)程；而將地圖坐標(biāo)系統(tǒng)賦予圖像數(shù)據(jù)的過(guò)程，稱為地理參考（Geo－referencing）。由于所有地圖投影系統(tǒng)都遵從于一定的地圖坐標(biāo)系統(tǒng)，所以幾何校正包含了地理參考。以資源衛(wèi)星圖像校正為例：下面所要介紹的是以已經(jīng)具有地理參考的SPOT圖像為基礎(chǔ)，進(jìn)行LandsatTM圖像校正的過(guò)程，其工作流程如圖4.2所示。圖4.2圖像校正的一般流程模型功能Affine圖像仿射變換（不做投影變換）Camera航空影像正射校正LandsatLandsat衛(wèi)星圖像正射校正Polynomial多項(xiàng)式變換（同時(shí)作投影變換）RubberSheeting非線性變換、非均勻變換SpotSpot衛(wèi)星圖像正射校正表4.1幾何校正計(jì)算模型與功能其中，在調(diào)用多項(xiàng)式模型時(shí)，需要確定多項(xiàng)式的次方數(shù)（order），通常整景圖像選擇3次方。次方數(shù)與所需要的最小控制點(diǎn)數(shù)是相關(guān)的，最少控制點(diǎn)數(shù)計(jì)算公式為((t+1)*(t+2))/2，式中t為次方數(shù)，即1次方最少需要3個(gè)控制點(diǎn)，2次方需要6個(gè)控制點(diǎn)，3次方需要10個(gè)控制點(diǎn)，依次類推。第一步：顯示圖像文件在ERDAS圖標(biāo)面板中雙擊Viewer圖標(biāo)，打開兩個(gè)窗口（Viewer#1/Viewer#2），并將兩個(gè)窗口平鋪放置，接著執(zhí)行以下操作。（1）在ERDAS圖標(biāo)面板菜單條，單擊Session|TileViewer命令。（2）在Viewer#1窗口中打開需要校正的LandsatTM圖像tmAtlanta.img。(3)在Viewer#2窗口中打開作為地理參考的校正過(guò)的SPOT圖像PanAtlanta.img。第二步：?jiǎn)?dòng)幾何校正模塊（1）在Viewer#1的菜單條中，選擇Raster|GeometricCorrection命令。（2）打開SetGeometricModel對(duì)話框。（3）選擇多項(xiàng)式幾何校正模型Polynomial。（4）單擊OK按鈕。（5）同時(shí)打開GeoCorrectionTools對(duì)話框和PolynomialModelProperties對(duì)話框。第三步：?jiǎn)?dòng)控制點(diǎn)工具（1）在GCPToolsReferenceSetup對(duì)話框中選擇采點(diǎn)模式，即選擇ExistingViewer單選按鈕。（2）單擊OK按鈕。（3）打開ViewerSelectionInstructions指示器。（4）在顯示作為地理參考圖像PanAtlanta.img的Viewer#2中單擊。（5）打開ReferenceMapInformation提示（顯示參考圖像的投影信息）。（6）單擊OK按鈕。第四步：采集地面控制點(diǎn)表4.2GCP工具圖標(biāo)及其功能表4.3GCP數(shù)據(jù)表字段及其含義GCP的具體采集過(guò)程:在圖像幾何校正過(guò)程中，采集控制點(diǎn)是一項(xiàng)非常重要和相當(dāng)繁瑣的工作，具體過(guò)程如下：（1）在GCP工具對(duì)話框中點(diǎn)selectGCP圖標(biāo)，進(jìn)入GCP選擇狀態(tài)。（2）在GCP數(shù)據(jù)表中，將輸入GCP的顏色（Color）設(shè)置為比較明顯的黃色。（3）在Viewer#1中移動(dòng)關(guān)聯(lián)方框位置，尋找明顯地物特征點(diǎn)，作為輸入GCP。（4）在GCP工具對(duì)話框中點(diǎn)擊CreatGCP圖標(biāo)，并在Viewer#3中單擊左鍵定點(diǎn)，GCP數(shù)據(jù)表將記錄一個(gè)輸入的GCP，包括編號(hào)、標(biāo)識(shí)碼、X、Y坐標(biāo)。（5）在GCP工具對(duì)話框中，點(diǎn)擊SelectGCP圖標(biāo)，重新進(jìn)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Viewer#2中，移動(dòng)關(guān)聯(lián)方框位置，尋找對(duì)應(yīng)的地物特征點(diǎn)，作為參考GCP。（8）在GCP工具對(duì)話框中，點(diǎn)擊CreateGCP圖標(biāo)，并在Viewer#4中單擊定點(diǎn)，系統(tǒng)將自動(dòng)把參考點(diǎn)的坐標(biāo)（XReference、YReference）顯示在GCP數(shù)據(jù)表中。（9）在GCP對(duì)話框中，點(diǎn)擊SelectGCP圖標(biāo)，重新進(jìn)入GCP選擇狀態(tài)，并將光標(biāo)移回到Viewer#1中，準(zhǔn)備采集另一個(gè)輸入控制點(diǎn)。（10）不斷重復(fù)（1）－（9），采集若干控制點(diǎn)GCP，直到滿足所選定的幾何模型為止。而后，每采集一個(gè)InputGCP，系統(tǒng)就自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)Ref.GCP，通過(guò)移動(dòng)Ref.GCP可以逐步優(yōu)化校正模型。第五步：采集地面檢查點(diǎn)以上所采集的GCP的類型為控制點(diǎn)，用于控制計(jì)算、建立轉(zhuǎn)換模型及多項(xiàng)式方程。下面所要采集的GCP的類型均是Check1Point（檢查點(diǎn)），則用于檢驗(yàn)所建立的轉(zhuǎn)換方程的精度和實(shí)用性。如果控制點(diǎn)的誤差比較小的話，也可以不采集地面檢查點(diǎn)。依然在GCPTool對(duì)話框狀態(tài)下按以下步驟操作：（1）在GCPTool菜單條中選擇GCP類型：Edit/SetPointType—Check。（2）在GCPTool菜單條中確定GCP匹配參數(shù)（MatchingParameter）：Edit/Pointmatching—打開GCPMatching對(duì)話框，并確定參數(shù)：①在匹配參數(shù)（MatchingParameter）選項(xiàng)組中設(shè)最大搜索半徑（Max.SearchRadius）為3；搜索窗口大小（SearchWindowSize）為X值為5/Y值為5。②在約束參數(shù)（ThresholdParameters）選項(xiàng)組中設(shè)相關(guān)閾值（CorrelationThreshold）為0.8；刪除不匹配的點(diǎn)（DiscardUnmatchedPoint）。③在匹配所有/選擇點(diǎn)(MatchAll/SelectedPoint)選項(xiàng)組中設(shè)從輸入到參考（ReferencefromInput）或從參考到輸入（InputfromReference）。④單擊Close按鈕（關(guān)閉GCPMatching對(duì)話框）。（3）確定地面檢查點(diǎn)，在GCPTool工具條中單擊CreateGCP圖標(biāo)，并將Lock圖標(biāo)打開，鎖住CreateGCP功能，如圖選擇控制點(diǎn)一樣，分別在Viewer#1和Viewer#2中定義5個(gè)檢查點(diǎn)，定義完畢后單擊Unlock圖標(biāo)，解除CreateGCP圖標(biāo)。（4）計(jì)算檢查點(diǎn)誤差。在GCPTool工具條中，點(diǎn)擊ComputeError圖標(biāo)，檢查點(diǎn)的誤差就會(huì)顯示在GCPTool的上方，只有所有檢查點(diǎn)的誤差均小于一個(gè)像元，才能進(jìn)行合理的重采樣。一般來(lái)說(shuō)，如果控制點(diǎn)（GCP）定位選擇比較準(zhǔn)確的話，檢查點(diǎn)匹配會(huì)比較好，誤差會(huì)在限差范圍內(nèi)；否則，若控制點(diǎn)定義不精確，檢查點(diǎn)就無(wú)法匹配，誤差會(huì)超標(biāo)。第六步：計(jì)算轉(zhuǎn)換模型（ComputeTransformation）

在控制點(diǎn)采集過(guò)程中，一般是設(shè)置為自動(dòng)轉(zhuǎn)換計(jì)算模型。所以隨著控制點(diǎn)采集過(guò)程的完成，轉(zhuǎn)換模型就自動(dòng)計(jì)算生成。

在Geo-CorrectionTools對(duì)話框中，點(diǎn)擊DisplayModelProperties圖標(biāo)，可以查閱模型。第七步：圖像重采樣（ResampletheImage）重采樣（Resample）過(guò)程就是依據(jù)未校正圖像的像元值，計(jì)算生成一幅校正圖像的過(guò)程。原圖像中所有柵格數(shù)據(jù)層都要進(jìn)行重采樣。ERDASIMAGE提供了三種最常用的重采樣方法?！earestNeighbor：鄰近點(diǎn)插值法，將最鄰近像元值直接賦予輸出像元?！ilinearInterpolation：雙線性插值法，用雙線性方程和2×2窗口計(jì)算輸出像元值?！ublicConvolution：立方卷積插值法，用三次方程和4×4窗口計(jì)算輸出像元值。圖像重采樣過(guò)程在GeoCorrectionTools對(duì)話框中選擇ImageResample圖標(biāo)—打開ImageResample（圖像重采樣）對(duì)話框，并定義重采樣參數(shù)。（1）輸出圖像文件名(OutputFile):tmAtlanta_rectify.img(2)選擇重采樣方法(ResampleMethod):NearestNeighbor(3)定義輸出圖像范圍（OutputCorners），在ULX、ULY、LRX、LRY微調(diào)框中分別輸入需要的數(shù)值。（4）定義輸出像元大?。∣utputCellSizes），X值30/Y值30。（5）設(shè)置輸出統(tǒng)計(jì)中忽略零值，即選中IgnoreZeroInStats復(fù)選框。（6）設(shè)置重新計(jì)算輸出默認(rèn)值（RecalculateOutputDefaults），設(shè)SkipFactor為10。（7）選擇OK啟動(dòng)重采樣進(jìn)程，并關(guān)閉ImageResample對(duì)話框。第八步：保存幾何校正模式（SaverectificationModel）在Geo-CorrectionTools對(duì)話框中點(diǎn)擊Exit按鈕，退出圖像幾何校正過(guò)程，按照系統(tǒng)提示，選擇保存圖像幾何校正模式，并定義模式文件（*.gms），以便下次直接使用。第九步：檢驗(yàn)校正結(jié)果（VerifyrectificationResult）基本方法：同時(shí)在兩個(gè)視窗中打開兩幅圖像，一幅是較正以后的圖像，一幅是當(dāng)時(shí)的參考圖像，通過(guò)視窗地理連接（GeoLink/Unlink）功能及查詢光標(biāo)（InquireCursor）功能進(jìn)行目視定性檢驗(yàn)。3．圖像拼接處理圖像拼接處理（MosaicImage）是要將具有地理參考的若干相鄰圖像合并成一幅圖像或一組圖像，需要拼接的輸入圖像必須含有地圖投影信息，或者說(shuō)輸入圖像必須經(jīng)過(guò)幾何校正處理（Rectified）或進(jìn)行過(guò)校正標(biāo)定。雖然所有的輸入圖像可以具有不同的投影類型、不同的像元大小，但必須具有相同的波段數(shù)。在進(jìn)行圖像拼接時(shí)，需要確定一幅參考圖像，參考圖像將作為輸出拼接圖像的基準(zhǔn)，決定拼接圖像的對(duì)比度匹配、以及輸出圖像的地圖投影、像元大小和數(shù)據(jù)類型。本練習(xí)將同一區(qū)域相鄰的三幅TM圖像（wasia1_mss.img、wasia2_mss.img、wasia3_mss.img）進(jìn)行拼接。其過(guò)程如下：1.啟動(dòng)圖像拼接工具在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Dataprep/Datapreparation/Mosaicclmages—打開MosaicTool視窗。2.加載Mosaic圖像在MosaicTool視窗菜單條中，Edit/Addimages—打開AddImagesforMosaic對(duì)話框。依次加載窗拼接的圖像。3.圖像疊置組合在MosaicTool視窗工具條中，點(diǎn)擊setInputMode圖標(biāo)，進(jìn)入設(shè)置圖像模式的狀態(tài)，利用所提供的編輯工具，進(jìn)行圖像疊置組合調(diào)查。4.圖像匹配設(shè)置在MosaicTool點(diǎn)擊Edit/ImageMatching—打開Matchingoptions對(duì)話框，設(shè)置匹配方法：OverlapAreas。在MosaicTool視窗菜單條中，點(diǎn)擊Edit/setOverlapFunction—打開setOverlapFunction對(duì)話框。設(shè)置以下參數(shù)：·設(shè)置相交關(guān)系(IntersectionMethod):NoCutlineExists（沒(méi)有裁切線）。·設(shè)置重疊區(qū)圖像元灰度計(jì)算(selectFunction):Average（均值）?！螕鬉pply—close完成。5.運(yùn)行Mosaic工具在MosaicTool視窗菜單條中,點(diǎn)擊Process/RunMosaic—打開RunMosaic對(duì)話框。設(shè)置下列參數(shù)：·確定輸出文件名(OutputFileName)：wasia_mosaic.img·確定輸出圖像區(qū)域（WitchOutputs）：ALL·忽略輸入圖像值（IgnoreInputValue）：0·忽略圖像背景值（OutputBackgroundValue）：0·忽略輸出統(tǒng)計(jì)值，即選中StatsIgnoreValue）復(fù)選框·單擊OK進(jìn)行圖像拼接。6.退出Mosaic工具實(shí)習(xí)五圖像增強(qiáng)處理實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)上機(jī)操作，了解空間增強(qiáng)、輻射增強(qiáng)、光譜增強(qiáng)等幾種遙感圖像增強(qiáng)處理的過(guò)程和方法，加深對(duì)圖像增強(qiáng)處理的理解。實(shí)習(xí)內(nèi)容：主要包括：空間、輻射、光譜增強(qiáng)處理的主要方法空間增強(qiáng)：卷積增強(qiáng)處理、紋理分析；輻射增強(qiáng)：LUT拉伸處理、直方圖均衡化處理；光譜增強(qiáng)：主成份變換、纓穗變換、色彩變換圖像增強(qiáng)處理包括空間、輻射、光譜增強(qiáng)處理與傅立葉變換處理，本練習(xí)做幾種常用的增強(qiáng)處理方法，在實(shí)際運(yùn)用中，不是所有的圖像增強(qiáng)處理方法都要用到，具體采用哪種圖像增強(qiáng)處理方法，視具體的研究區(qū)域，研究?jī)?nèi)容和對(duì)象而定。1．圖像解譯功能簡(jiǎn)介（IntroductionofImageInterpreter）利用ERDASIMAGINE進(jìn)行圖像增強(qiáng)主要采用ERDASIMAGINE的圖像解譯器（ImageInterpreter）模塊，該模塊包含了50多個(gè)用于遙感圖像處理的功能模塊，這些功能模塊在執(zhí)行過(guò)程中都需要通過(guò)各種按鍵或?qū)υ捒蚨x參數(shù)，多數(shù)功能都借助模型生成器（ModelMaker）建立了圖形模型算法，容易調(diào)用或編輯。圖像解譯器(ImageInterpreter或Interpreter)，可以通過(guò)兩種途徑啟動(dòng)：ERDAS圖標(biāo)面板菜單條：Main/ImageInterpreterImageInterpreter菜單ERDAS圖標(biāo)面板工具條：點(diǎn)擊Interpreter圖標(biāo)一ImageInterpreter菜單ERDAS圖像解譯模塊包含了8個(gè)方面的功能，依次是遙感圖像的空間增強(qiáng)（SpatialEnhancement）、輻射增強(qiáng)（RadiometricEnhancement）、光譜增強(qiáng)(SpectralEnhancement)、高光譜工具（HyperSpectralTools）、傅立葉交換（FourierAnalysis）、地形分析（TopographicAnalysis）。地理信息系統(tǒng)分析（GlSAnalysis）、以及其它實(shí)用功能（Utilities）。每一項(xiàng)功能菜單中又包含若干具體的遙感圖像處理功能。2．圖像空間增強(qiáng)2.1空間增強(qiáng)（SpatialEnhancement）空間增強(qiáng)技術(shù)是利用像元自身及其周圍像元的灰度值進(jìn)行運(yùn)算，達(dá)到增強(qiáng)整個(gè)圖像之目的。ERDASIMAGINE提供的空間增強(qiáng)處理功能如表5.1所列。表5.1遙感圖像空間增強(qiáng)命令及其功能空間增強(qiáng)命令空間增強(qiáng)功能Convolution:卷積增強(qiáng)用一個(gè)系數(shù)矩陣對(duì)圖像進(jìn)行分塊平均處理Non-directionalEdge：非定向邊緣增強(qiáng)首先應(yīng)用兩個(gè)正交卷積算子分別對(duì)圖像進(jìn)行邊緣探測(cè)，然后將兩個(gè)正交結(jié)果進(jìn)行平均化處理FocalAnalysis:聚集分析使用類似卷積濾波的方法，選擇一定的窗口和函數(shù)，對(duì)輸入圖像文件的數(shù)值進(jìn)行多種變換Texture:紋理分析通過(guò)二次變異等分析增強(qiáng)圖像的紋理結(jié)構(gòu)AdaptiveFilter:自適應(yīng)濾波應(yīng)用自適應(yīng)濾波器對(duì)AOI進(jìn)行對(duì)比度拉伸處理StatisticalFilter:統(tǒng)計(jì)濾波以協(xié)方差統(tǒng)計(jì)值做參數(shù)對(duì)像元灰度值濾波變換ResolutionMerge:分辨率融合不同空間分辨率遙感圖像的融合處理Crisp:銳化處理增強(qiáng)整景圖像亮度而不使其專題內(nèi)容發(fā)生變化2.2卷積增強(qiáng)處理卷積增強(qiáng)是將整個(gè)圖像按像元分塊進(jìn)行平均處理，用于改變圖像的空間頻率特征。卷積處理的關(guān)鍵是卷積算子一-系數(shù)矩陣的選擇。ERDAS將常用的卷積算子放在default.klb的文件中，分別以3×3、5×5、7×7三組，每組又包括edgeDetect/edgeenhance/lowpass/Highpass/Horizontal/vertical/summary等七種不同的處理方式。具體執(zhí)行過(guò)程如下：·ERDAS圖標(biāo)面板工具條，點(diǎn)擊Interpreter/spatialEnhancement/convolution—打開convolution對(duì)話框（圖5.1），并設(shè)置如下參數(shù)：圖5.1Convolution對(duì)話框2.3紋理分析紋理分析通過(guò)在一定的窗口內(nèi)進(jìn)行二次變異分析或三次對(duì)稱分析，使圖像的紋理結(jié)構(gòu)得到增強(qiáng)，具體過(guò)程如下：·ERDAS圖板面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/spatialEnhancement/Texture—打開Texture對(duì)話框（圖5.2），并設(shè)置參數(shù)。圖5.2Texture對(duì)話框2.4分辨率融合分辨率融合（ResolutionMerge）是對(duì)不同空間分辨率遙感圖像的融合處理，使處理后的遙感圖像既具有較好的空間分辨率，又具有多光譜特征，從而達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。·ERDAS圖板面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/spatialEnhancement/ResolutionMerge—打開ResolutionMerge對(duì)話框(圖5.3)，并設(shè)置參數(shù)。圖5.3ResolutionMerge對(duì)話框3．輻射增強(qiáng)處理3.1輻射增強(qiáng)（RadiometricEnhancement）輻射增強(qiáng)處理是對(duì)單個(gè)像元的灰度值進(jìn)行變換達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。ERDASIMAGINE提供的輻射增強(qiáng)處理功能如表5.2所列。表5.2遙感圖像輻射增強(qiáng)命令及其功能輻射增強(qiáng)命令輻射增強(qiáng)功能LUTStretch：查找表拉伸通過(guò)修改圖像查找表（LookupTable）使輸出圖像值發(fā)生變化，是圖像對(duì)比度拉伸的總和。HistogramEqualization:直方圖均衡化對(duì)圖像進(jìn)行非線性拉伸，重新分布圖像像元值使一定灰度范圍內(nèi)像元的數(shù)量大致相等HistogramMatch:直方圖匹配對(duì)圖像查找表進(jìn)行數(shù)學(xué)變換，使一幅圖像的直方圖與另一幅圖像類似，常用于圖像拼接處理BrightnessInverse:亮度反轉(zhuǎn)對(duì)圖像亮度范圍進(jìn)行線性及非線性取反值處理HazeReduction:去霾處理降低多波段圖像及全色圖像模糊度的處理方法NoiseReduction:降噪處理利用自適應(yīng)濾波方法去除圖像噪聲DestripeTMData:去條帶處理對(duì)LandsatTM圖像進(jìn)行三次卷積處理去除條帶3.2直方圖均衡化又稱直方圖平坦化，該處理實(shí)質(zhì)上是對(duì)圖像進(jìn)行非線性拉伸，重新分配圖像像元值，使一定灰度范圍內(nèi)的像元的數(shù)量大致相等。這樣，原來(lái)直方圖中間的峰頂部分對(duì)比度得到增強(qiáng)，而兩側(cè)的谷底部分對(duì)比度降低，輸出圖像的直方圖是一較平的分段直方圖。注意：認(rèn)真對(duì)比直方圖均衡化前后的圖像差別，仔細(xì)觀察直方圖均衡化的效果?！ぴ贓RDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/RadiometricEnhancement/HistogramEqualization—--打開HistogramEqualization對(duì)話框（圖5.4）,并設(shè)置參數(shù)如下：圖5.4HistogramEqualization對(duì)話框3.3去條帶處理去條帶處理（DestripeTMData）是針對(duì)LandsatTM的圖像掃描特點(diǎn)對(duì)其原始數(shù)據(jù)進(jìn)行3次卷積處理，以達(dá)到去除掃描條帶之目的?！ぴ贓RDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/RadiometricEnhancement/DestripeTMData—--打開DestripeTM對(duì)話框（圖5.5）,并設(shè)置參數(shù)如下：圖5.5DestripeTM對(duì)話框4.光譜增強(qiáng)處理4.1光譜增強(qiáng)處理是基于多波段數(shù)據(jù)對(duì)每個(gè)像元的灰度值進(jìn)行變換，達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。ERDSAIMAGINE提供的光譜增強(qiáng)處理功能如下圖所示表5.3遙感圖像光譜增強(qiáng)命令及其功能光譜增強(qiáng)命令光譜增強(qiáng)功能PrincipalComponents:主成份變換將具有相關(guān)性的多波段圖像壓縮到完全獨(dú)立的較少的幾個(gè)波段，使遙感圖像更易于解譯分析InversePrincipalComponents:主成份逆變換與主成份變換操作正好相反，將主成份變換圖像依據(jù)當(dāng)時(shí)的變換特征矩陣重新恢復(fù)到RGB彩色空間DecorrelationStretch:去相關(guān)拉伸首先對(duì)圖像的主成份進(jìn)行對(duì)比度拉伸處理，然后再進(jìn)行主成份逆變換，將圖像恢復(fù)到RGB彩色空間Tasseledcap:纓帽變換在植被研究中旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)軸優(yōu)化圖像顯示效果RGBtoHIS:色彩變換將圖像從紅（R）綠（G）藍(lán)（B）彩色空間轉(zhuǎn)換到亮度（I）、色度（H）、飽和度（S）彩色空間HISTORGB:色彩逆變換將圖像從亮度（I）色度（H）飽和度（S）彩色空間轉(zhuǎn)換到紅（R）綠（G）藍(lán)（B）彩色空間Indices:指數(shù)計(jì)算用于計(jì)算反映礦物及植被的各種比率和指數(shù)NaturalColor:自然色彩變換模擬自然色彩對(duì)波段數(shù)據(jù)變換輸出自然色彩圖像4.2主成份變換主成分變換（PCA，PrincipalComponentAnalysis）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(dú)立的較少的幾個(gè)波段上，便于圖像分析與解譯，具體過(guò)程如下：·在ERDAS圖標(biāo)面標(biāo)工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/SpectralEnhancement/PrincipalComp...—--打開PrincipalComponents對(duì)話框（圖5.6）,并設(shè)置參數(shù)如下：圖5.6PrincipalComponents對(duì)話框4.3纓帽變換纓帽變換（TasseledCap）是針對(duì)植物學(xué)所關(guān)心的植被特征，在植被研究中將原始多波段圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行空間旋轉(zhuǎn)，獲得具有物理意義的亮度、綠度、濕度等分量?！ぴ贓RDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpret/SpectralEnhancement/TasseledCap—打開TasseledCap對(duì)話框（圖5.7），并設(shè)置參數(shù)。圖5.7TasseledCap對(duì)話框注：需要定義相關(guān)參數(shù)setcoefficients,點(diǎn)擊setcoefficients按鈕，打開對(duì)話框，確定區(qū)域內(nèi)的類型。4.4色彩變換色彩變換（RGBtoHIS）是將區(qū)域圖像從RGB的彩色空間轉(zhuǎn)換到IHS作為定位參數(shù)的彩色空間，以便達(dá)到增強(qiáng)目的。·在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/spectralEnhancement/RGBtoIHS—--打開RGBTOIHS對(duì)話框（圖5.8），并設(shè)置參數(shù)如下：圖5.8RGBtoIHS對(duì)話框?qū)嵙?xí)六非監(jiān)督分類實(shí)習(xí)目的：掌握非監(jiān)督分類的方法與過(guò)程，加深對(duì)非監(jiān)督分類方法的理解。實(shí)習(xí)內(nèi)容：Cluster、ISODATA1．圖像分類簡(jiǎn)介（Introductiontoclassification）圖像分類就是基于圖像像元的數(shù)據(jù)文件值，將像元?dú)w并成有限幾種類型、等級(jí)或數(shù)據(jù)集的過(guò)程。常規(guī)圖像分類主要有兩種方法：非監(jiān)督分類與監(jiān)督分類，專家分類方法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新興遙感圖像分類方法，下面介紹這三種分類方法。非監(jiān)督分類運(yùn)用ISODATA（IterativeSelf-OrganizingDataAnalysisTechnique）算法，完全按照像元的光譜特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類，常常用于對(duì)分類區(qū)沒(méi)有什么了解的情況。使用該方法時(shí)。原始圖像的所有波段都參于分類運(yùn)算，分類結(jié)果往往是各類像元數(shù)大體等比例。由于人為干預(yù)較少，非監(jiān)督分類過(guò)程的自動(dòng)化程度較高。非監(jiān)督分類一般要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：初始分類、專題判別、分類合并、色彩確定、分類后處理、色彩重定義、柵格矢量轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計(jì)分析。監(jiān)督分類比非監(jiān)督分類更多地要求用戶來(lái)控制，常用于對(duì)研究區(qū)域比較了解的情況。在監(jiān)督分類過(guò)程中，首先選擇可以識(shí)別或者借助其它信息可以斷定其類型的像元建立模板，然后基于該模板使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別具有相同特性的像元。對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)后再對(duì)模板進(jìn)行修改，多次反復(fù)后建立一個(gè)比較準(zhǔn)確的模板，并在此基礎(chǔ)上最終進(jìn)行分類。監(jiān)督分類一般要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：建立模板（訓(xùn)練樣本）、評(píng)價(jià)模板、確定初步分類結(jié)果、檢驗(yàn)分類結(jié)果、分類后處理、分類特征統(tǒng)計(jì)、柵格矢量轉(zhuǎn)換。專家分類首先需要建立知識(shí)庫(kù)，根據(jù)分類目標(biāo)提出假設(shè)，并依據(jù)所擁有的數(shù)據(jù)資料定義支持假設(shè)的規(guī)則、條件和變量，然后應(yīng)用知識(shí)庫(kù)自動(dòng)進(jìn)行分類，ERDASIMAGINE圖像處理系統(tǒng)率先推出專家分類器模塊，包括知識(shí)工程師和知識(shí)分類器兩部分，分別應(yīng)用于不同的情況。由于基本的非監(jiān)督分類屬于IMAGINEEssentia1s級(jí)產(chǎn)品功能、但在IMAGINEProfessional級(jí)產(chǎn)品中有一定的功能擴(kuò)展，而監(jiān)督分類和專家分類只屬于IMAGINEProfessiona1級(jí)產(chǎn)品，所以，非監(jiān)督分類命令分別出現(xiàn)在DataPreparation菜單和classification菜單中，而監(jiān)督分類和專家分類命令僅出現(xiàn)在Classification菜單中。2．非監(jiān)督分類（UnsupervisedClassification）ERDASIMAGINE使用ISODATA算法（基于最小光譜距離公式）來(lái)進(jìn)行非監(jiān)督分類。聚類過(guò)程始于任意聚類平均值或一個(gè)已有分類模板的平均值：聚類每重復(fù)一次，聚類的平均值就更新一次，新聚類的均值再用于下次聚類循環(huán)。ISODATA實(shí)用程序不斷重復(fù)，直到最大的循環(huán)次數(shù)已達(dá)到設(shè)定閾值或者兩次聚類結(jié)果相比有達(dá)到要