遙感基礎(chǔ)知識及遙感圖像處理方法

遙感基礎(chǔ)知識及遙感圖像處理方法第1頁/共120頁遙感的基礎(chǔ)知識? 遙感；遠距離不接觸物體而獲得其信息。? 遙感數(shù)據(jù)是非常重要的源數(shù)據(jù)? 遙感原理及遙感過程很復雜? 可見光-反射紅外遙感? 熱紅外遙感? 微波遙感第2頁/共120頁電磁波譜第3頁/共120頁太陽輻射光譜第4頁/共120頁大氣吸收? 太陽輻射穿過大氣層時，大氣中的氧氣、氮氣、水蒸氣等對不同波長的輻射有吸收作用第5頁/共120頁大氣窗口第6頁/共120頁遙感數(shù)據(jù)的特征? 空間分辨率? 光譜分辨率? 時間分辨率? 輻射分辨率第7頁/共120頁?

空間分辨率：可以識別的最小地面距離或是最小目標的大?。ㄖ笀D像上能夠詳細區(qū)分的最小單元的尺寸或大?。? 表示方法一般有３種：１．像元(pixel)：指單個像元所對應(yīng)的地面面積的大小。如quickbird

一個像元相當?shù)孛婷娣e0.61m*0.61m;ＴＭ的一個像元相當?shù)孛婷娣e為28.5m*28.5m,多簡稱３０ｍ第8頁/共120頁? ２．線對數(shù)(linepairs)：對于攝影系統(tǒng)而言，影像最小單元常通過1mm間隔內(nèi)包含的線

對數(shù)確定，單位為線對/mm。線對是指一對同等大小的明暗條紋或規(guī)則間隔的明暗對數(shù)? ３．瞬時視場(IFOV)：指遙感器單個探測元件的受光角度或觀測視野，單位為毫弧度(mrad)。IFOV

越小，最小可分辨單元越小，空間分辨率越高。第9頁/共120頁? 一般來說，遙感系統(tǒng)的空間分辨率越高，其識別物體的能力越強。如：NOAA—LANDSAT---SPOT---IKNOS---QUICKBIRD，空間分辨率逐漸增高，其識別物體的能力也是逐漸增強第10頁/共120頁光譜分辨率?

指遙感器所選用的波段數(shù)量的多少、各波段的波長位置、及波長間隔的大小。（通道數(shù)、每個通道的中心波長、帶寬）? 如黑白航片用一個綜合波段(0.4-0.7微米)Landsat

MSS/TM

４，７個波段? MODIS有３６個波段?

高光譜數(shù)據(jù)專題研究的針對性強，對物體的識別精度高，遙感應(yīng)用分析的效果好。但也有其缺點。第11頁/共120頁時間分辨率Temporal

resolution:

是關(guān)于遙感影像間隔時間的一項性能指標。遙感器按照一個的時間周期重復采集數(shù)據(jù)，這個重復周期又叫回歸期。這種重復觀測的最小時間間隔稱為時間分辨率。如：landsat4、５為１６天，ＳＰＯＴ為１～４天，ＮＯＡＡ為幾小時。第12頁/共120頁輻射分辨率輻射分辨率(radiant

resolution)指遙感器對對光譜信號強弱的敏感程度、區(qū)分能力。如：landsat

/MSS起初以６bits(取值范圍0~63);landsat4,5/TM，７個波段中的６個波段３０ｍ分辨率的，以８bits

(取值范圍：0-255)；

MOIDS

所有通道都用12bit(取值范圍：0-2048)第13頁/共120頁空間分辨率與輻射分辨率的關(guān)系? 瞬時視場（ＩＦＯＶ）越大，最小可分像素越大，空間分辨率越低；但是ＩＦＯＶ越大，光通量獲得的入射量越大，輻射測量越敏感，對微弱能量差異的檢測力越強，則輻射分辨率越高。因此空間分辨率的增大，將伴隨輻射分辨率降低?？梢娍臻g分辨率與輻射分辨率難以兩全。第14頁/共120頁地物波譜? 地物的電池波的響應(yīng)特性隨電磁波長改變而有規(guī)律的變化。? 不同類型的地物，其電磁波響應(yīng)特性不同，地物波譜特征是遙感識別地物的基礎(chǔ)第15頁/共120頁幾種常見的地物波譜特征? 植物? 土壤? 巖石第16頁/共120頁植物? 在可見光的藍紫光波段，反射率低于１０％，至綠光反射率增高，曲線出現(xiàn)一個小反射峰（綠峰）之后，反射率急劇下降至０．６８微米處，形成很深的紅光吸收谷（紅谷）進入紅外區(qū)，反射率陡升，達到頂峰后，變化平緩，反射率在５０％左右，過１．３微米處反射率明顯下降，曲線的起伏現(xiàn)象更突出。?葉綠素吸收水分吸收第17頁/共120頁第18頁/共120頁第19頁/共120頁衛(wèi)

星

及衛(wèi)星數(shù)據(jù)簡

介(中國遙感衛(wèi)星地面站網(wǎng))第20頁/共120頁Landsat衛(wèi)星? Landsat是美國于1972年在世界上第1次發(fā)射的真正的地球觀測衛(wèi)星

。1~4號星均相繼實效，現(xiàn)在運行的是5號星，6號星發(fā)射失敗

。

1999年4月15日，陸地衛(wèi)星-7(Landsat-7)發(fā)射成功。? Landsat－4、5、6號采用飛行高度為705km，軌道傾角為98度的太陽同步準回歸軌道，通過赤道時刻為地方平均時上午9:39。它用16天時間對整個地球觀測一遍，第17天返回到同一地點的上空（17日回歸）。衛(wèi)星上搭載多光譜掃描儀（MSS）和專題掃描儀（TM）兩種遙感器。TM是4號星以后搭載的。? 陸地衛(wèi)星-7(Landsat-7)

，軌道高705km、傾角98.2°? 陸地衛(wèi)星覆蓋地球范圍N

81°--

S81.5°第21頁/共120頁Landsat衛(wèi)星數(shù)據(jù)的特點MSS（Multi

SpectralScanner)多光譜掃描儀，選用可見光-近紅外（0.5-1.1微米）譜段，四個波段。（landsat

1-3）18daysTM

(Thematic

Mapper)

專題制圖儀，使一種改進的多光譜掃描儀，可見光-短波紅外（0.45-12.5微米）譜段，七個波段。（

landsat

4-6）16daysETM（EnhancedThematicMapper）改進專題制圖儀，增加一個全色波段（pan）。（

landsat7）16days第22頁/共120頁? landsat1-3/MSS，空間分辨率為80m? landsat4-6/TM，可見光-短波紅外（TM1-5，7）波段的空間分辨率為30m，TM6熱紅外波段的空間分辨率為120m?

landsat7/ETM，可見光-短波紅外（ETM1-5，7）波段的空間分辨率為30m，ETM+熱紅外波段的空間分辨率為60m，全色15m。? Landsat衛(wèi)星圖像的掃描寬度為185km第23頁/共120頁表1

MSS及TM的觀測參數(shù)

單位：（mW/cm2.sr）遙感器波段波長范圍（μm）空間分辨率MSS40.5-0.6

綠色80m50.6-0.7

紅色80m60.7-0.8

近紅外80m70.8-1.1

近紅外80mTM10.45-0.52

藍色30m20.52

–0.60

綠色30m30.63-0.69

紅色30m40.76-0.90

近紅外30m51.55-1.75

短波紅外30m610.4-12.5

熱紅外120m72.08-2.35

短波紅外30m第24頁/共120頁陸地衛(wèi)星7號攜帶了增強型主題成像傳感器（ETM+）近極近環(huán)形太陽同步軌道軌道高度：705公里傾角:98.22o運行周期：98.9分鐘24小時繞地球:15圈穿越赤道時間:上午10點掃描帶寬度:185公里重復周期:16天衛(wèi)星繞行:233圈1景約相當?shù)孛嫔?85×170km2的面積。波段號類型波譜范圍地面分辨率1Blue-Green0.450-0.51530m2Green0.525-0.60530m3Red0.630-0.6930m4Near

IR0.775-0.9030m5SWIR1.550-1.7530m6LWIR10.40-12.560m7SWIR2.090-2.3530m8Pan0.520-0.9015m第25頁/共120頁? MSS,TM的數(shù)據(jù)是以景為單元構(gòu)成的，各景的位置根據(jù)衛(wèi)星軌道所確定的軌道號和由中心緯度所確定的行號進行確定。這一系統(tǒng)稱WRS（world

reference

system），中國全土可用軌道號從113到151

，行號從23到45的約530景覆蓋。沈陽市119-31? 一景TM影像大約230M、MSS為30M、ETM為398M? 光學機械掃描系統(tǒng)第26頁/共120頁第27頁/共120頁TM影像數(shù)據(jù)特點

TM1：0.45-0.52微米，藍波段。對水體穿透力強，對葉綠素與葉色素濃度反映敏感，有助于判別水深、水中葉綠素分布、沿岸水和進行近海水域制圖等。

TM2：0.52-0.60微米，綠波段。對健康茂盛植物綠反射敏

感，對水的穿透力較強。用于探測健康植物綠色反射率，按“綠峰”反射評價植物生活力，區(qū)分林型、樹種和反映水下特征等。對水體金屬污染和化學污染研究的效果好。

TM3：0.63-0.69微米，紅波段，為葉綠素的主要吸收波段。反映不同植物的葉綠素吸收、植物健康狀況，用于區(qū)分植物種類與植物覆蓋度。其信息量大，為可見光最佳波段。廣泛應(yīng)用于地貌、巖性、土壤、植被、水中泥沙流等方面的觀測。

TM4：0.76-0.90微米，近紅外波段。對綠色植物類別差異

最敏感（受植物細胞結(jié)構(gòu)控制），為植物通用波段。用于生物量調(diào)查、作物長勢測定、水域判別等。第28頁/共120頁

TM5：1.55-1.75微米，中紅外波段。處于水的吸收帶（1.4-1.9微米）內(nèi)，反映含水量敏感，用于土壤濕度、植物含水量調(diào)查、水分狀況的研究，作物長勢分析等，從而提高了區(qū)分不同作物類型的能力。易于區(qū)分云與雪。

TM6：10.4-12.5微米，熱紅外波段?？梢愿鶕?jù)輻射響應(yīng)的差別，區(qū)分農(nóng)、林覆蓋類型，辨別地面濕度、水體、巖石，以及監(jiān)測與人類活動有關(guān)的熱特征，進行熱制圖。

TM7：2.08-2.35微米，中紅外波段。此為地質(zhì)學家增加

的波段。處于水的強吸收帶，水體呈黑色?？捎糜趨^(qū)分主要巖石類型、巖石的水熱蝕變，探測與巖石有關(guān)的粘土礦物等。TM影像數(shù)據(jù)特點第29頁/共120頁Tm數(shù)據(jù)5個具有明確意義的特征變量? 亮度：構(gòu)成亮度的主要成分是可見光tm1，2，3的灰度值代表可見光藍、綠、紅光的亮度。Tm4，5

對亮度也有貢獻? 綠度：對綠度貢獻最大的是對植物高反射的TM4。TM3與TM4

呈負相關(guān)NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)? 濕度：TM5，7處于水吸收帶之間，受到水吸收帶控制，對濕度反映敏感? 透射度：Tm1、2

研究水深，水下地形，渾濁度? 熱度：TM6

熱紅外波段第30頁/共120頁? 陸地衛(wèi)星影像常以彩色方式表現(xiàn)? 最常用的是:標準假彩色：MSS：7，5，4分別付給R，G，BTM

：4，3，2

分別付給R，G，B? 天然真彩色：1---

---B2------G3-------R第31頁/共120頁第32頁/共120頁第33頁/共120頁SPOT? SPOT是地球觀察衛(wèi)星系統(tǒng)。是由瑞典、比利時等國家參加，由法國國家空間研究中心（CNES）設(shè)計制造的。1986年發(fā)射第一顆，到1998年已經(jīng)發(fā)射了四顆。SPOT的軌道是太陽同步圓形近極地軌道，高度830

km左右，衛(wèi)星的覆蓋周期是26天，重復感測能力一般3～5天，部分地區(qū)達到1天。? 法國SPOT-4

1998年3月發(fā)射，衛(wèi)星軌道參數(shù)：軌道高度：832公里軌道傾角：98.721o軌道周期：101.469分/圈重復周期：369圈/26天降交點時間：上午10：30分掃描帶寬度：

60公里兩側(cè)側(cè)視：+/-27o

掃描帶寬：950公里SPOT

4第34頁/共120頁?

傳感器為2臺高分辯率可見光掃描儀（HighResolutionVisiblesensor——HRV）

，它能滿足資源調(diào)查、環(huán)境管理與監(jiān)測、農(nóng)作物估產(chǎn)、地質(zhì)與礦產(chǎn)勘探、土地利用、測制地圖及地圖更新等多方面的需求。第35頁/共120頁SPOT HRV? 優(yōu)點：?

圖像空間分辨率高，可達10-20米。地面掃描寬度117公里（每臺60公里，兩臺間重疊3公里）。?

靈敏度高。在良好的光照條件下可探測出低于0.5%的地面反射變化。?

帶有可定向的反射鏡，使儀器具有偏離天頂點（傾斜）觀察的能力（傾角±27o），可獲得垂直與傾斜圖像，使重復周期從26天縮短到4-5天。?

具有立體觀測能力。第36頁/共120頁SPOTSPOT4，在3的增加了寬視植被探測儀VGTVGT的分辨率是1.15km掃描寬度為：2250kmSPOT

5

，在改進4

的基礎(chǔ)上增加了1臺高分辨率立體成像儀，空間分辨率可達2.5m第37頁/共120頁SPOT

1-

3波段波長分辨率用途XS10.5-0.5920米位于植被葉綠素光譜反射曲線最大值的綠色波長附近，對植被識別有利，同時位于水體最小衰減值的長波一邊，能探測水的混濁度和10-20米的水深。XS20.61-0.6820米位于葉綠素吸收帶，為可見光最佳波段，紅色用于識別作物、裸露土壤和巖石表面狀況。XS30.79-0.8920米能很好地穿透大氣，植被表現(xiàn)得特明亮，近紅外水體表現(xiàn)很暗。全色0.51-0.73微米10米第38頁/共120頁SPOT

5波段波長（微米）HRG高分辯率可見光掃描儀VEG植被探測儀HRS立體成像儀pan0.49-0.692.5，5M10KMB0.43-0.471KMVIS0.49-0.6110MR0.61-0.6810M1KMNIR0.78-0.8910M1KMSwir1.58-1.7820M1KM視場60KM2250KM120KM第39頁/共120頁第40頁/共120頁第41頁/共120頁CBERS? CBERS-1中巴資源衛(wèi)星由中國與巴西于1999年10月14日合作發(fā)射，是我國的第一顆數(shù)字傳輸型資源衛(wèi)星第42頁/共120頁衛(wèi)星參數(shù)太陽同步軌道軌道高度：778公里,傾角:98.5o重復周期：26天平均降交點地方時為上午10：30，相鄰軌道間隔時間為4天掃描帶寬度:185公里星上搭載：CCD傳感器、IRMSS紅外掃描儀、廣角成像儀。紅外多光譜掃描儀：波段數(shù)：

4CCD相機：波段數(shù)：

5廣角成像儀：波段數(shù)：

2波譜范圍：波譜范圍：波譜范圍：B6：0.50

–1.10(um)B1：0.45

–0.52(um)B10：0.63

–0.69(um)B7：1.55

–1.75(um)B2：0.52

–0.59(um)B11：0.77

–0.89(um)B8：2.08

–2.35(um)B3：0.63

–0.69(um)覆蓋寬度：890公里B9：10.4

–12.5(um)覆蓋寬度：119.50公里B4：0.77

–0.89(um)B5：0.51

–0.73(um)空間分辨率：256米空間分辨率：B6

–B8：77.8米覆蓋寬度：113公里B9：156米空間分辨率：19.5米(天底點)側(cè)視能力：-32

士32第43頁/共120頁CBERS數(shù)據(jù)第44頁/共120頁CBERS? 由于提供了從20米—256米分辨率的11個波段不同幅寬的遙感數(shù)據(jù)，成為資源衛(wèi)星系列中有特色的一。? 可見光-近紅外（0.45-0.83）的分辨率為20m，空間分辨率較高? 目視解譯的精度較高? 數(shù)據(jù)免費? 但計算機分類的效果據(jù)說十分不好，我沒有試驗過。第45頁/共120頁CBERS-1衛(wèi)星資料索引第46頁/共120頁SPOT

and

CBERS

屬于推掃式掃描系統(tǒng)第47頁/共120頁MODIS

數(shù)據(jù)的主要特點（中等分辨率的航天成像光譜儀）? 36個光譜通道（0.4-14.3微米），其中可見光20個通道，熱紅外16個通道。譜帶窄。? 空間分辨率：ch1，2

為250m；ch3-7為500m；其余的為1000m。? 寬視域（掃描角士55o

）掃描寬度達2330km，? 周期短，1-2天可對全球觀測一次? 具有較高的輻射分辨率，所有通道都用12bit（212=2048

）記錄，且有較高的校正精度和靈敏度，? 數(shù)據(jù)免費第48頁/共120頁MODIS? 1999年12月18日，美國成功地發(fā)射了地球觀測系統(tǒng)（EOS）的第一顆極地軌道環(huán)境遙感衛(wèi)星Terra(EOS-AM1)

。這顆衛(wèi)星是美國國家宇航局(NASA)

地球行星計劃中總數(shù)15顆衛(wèi)星的第一顆，也是第一個提供對地球過程進行整體觀測的系統(tǒng)。?

目標是實現(xiàn)空間平臺上對太陽輻射、大氣、海洋和陸地進行綜合觀測，獲取有關(guān)海洋、陸地、冰雪圈和太陽動力系統(tǒng)等信息，進行土地利用和土地覆蓋研究、氣候季節(jié)和年際變化研究、自然災害監(jiān)測和分析研究、長期氣候變率和變化研究以及大氣臭氧變化研究等，進而實現(xiàn)對大氣和地球環(huán)境變化的長期觀測和研究。第49頁/共120頁第50頁/共120頁用DODIS做的NDVI圖第51頁/共120頁IKONOS-2高分辨率商業(yè)衛(wèi)星? 自1994年美國總統(tǒng)克林頓簽署總統(tǒng)令，允許商業(yè)公司銷售高分辨率衛(wèi)星圖像以后，

美國發(fā)射

了4顆高分辨率商業(yè)衛(wèi)星，其中失敗了3顆("晨鳥"、IKONOS-1和快鳥-1)，只有Space

Imaging公司的第2顆衛(wèi)星IKONOS-2于1999年9月24日發(fā)射成功，目前運行正常。其地面分辨率1m(Pan)、4m(Ms)；地理定位精度在無地面控制點情況下為12m(水平)、10m(高程)，在有控

制點時為2m(水平)、3m(高程)。此衛(wèi)星既可用于測繪制圖，也可用于陸地遙感第52頁/共120頁第53頁/共120頁第54頁/共120頁第55頁/共120頁QuickBird? QuickBird是2001年10月18日在美國發(fā)射成功的高分辨率商業(yè)遙感衛(wèi)星，QuickBird在空間分辨率（0.61米），多光譜成像（1個全色通道、4個多光譜通道）、成像幅寬（16.5公里X16.5公里）? 衛(wèi)星軌道高度

450公里衛(wèi)星回訪時間1—3.5天（與緯度有關(guān)） 圖像分辨率全色：61厘米到72厘米多光譜：244厘米到288厘米第56頁/共120頁第57頁/共120頁第58頁/共120頁第59頁/共120頁Radasat? 加拿大的雷達衛(wèi)星Radasat的特點是：? 按照入射角、覆蓋厚度、空間分辨率的不同組合，可以有8種不同的工作模式。? 高分辨率的精細模式空間分辨率可達9m，覆蓋寬度45km? 寬覆蓋模式，空間分辨率僅為100m，掃描寬度可達510km，具有全球快速成像的能力。第60頁/共120頁雷達成像的特點? 全天時、全天候、不受天氣干擾? 高空間分辨率? 具有穿透能力? 立體效應(yīng)? 對地物的幾何形狀敏感? 在地質(zhì)構(gòu)造、找礦、洪澇災害調(diào)查、軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊第61頁/共120頁第62頁/共120頁第63頁/共120頁ERDAS

軟件應(yīng)用郗鳳明2007年8月第64頁/共120頁?

數(shù)據(jù)輸入/輸出?

影像校正?

投影轉(zhuǎn)換?

影像拼接?

影像剪切?

投影變換?

影像增強?

分類?

三維飛行Modeler

模塊第65頁/共120頁第66頁/共120頁數(shù)據(jù)輸入Import/export

模塊1.二進制數(shù)據(jù)的輸入（Generic

Binary)2.

如何從頭文件中獲得信息（行列數(shù)）3.

數(shù)據(jù)格式：BIP按照波段順序交叉排列像元記錄圖像數(shù)據(jù)BIL按照波段順序交叉排列掃描行記錄圖像數(shù)據(jù)BSQ

按照波段的順序依次掃描記錄圖像HDF

一個頭文件，一個或多個數(shù)據(jù)對象組合多波段數(shù)據(jù)：Interpreter----Utilities-----layerstack （示范輸入TM數(shù)據(jù)，并組合）第67頁/共120頁HDF數(shù)據(jù)輸入Type：TM

LANDSAT-7

HDFFORMATTMLANDSAT-7FAST

L7A….TM

LANDSAT-7FAST

L7A…格式的文件? 有三種波段：全色波段(.HPN

)、VNIR／SWIR波段(.HRF)、熱紅外波段(.HTM)。每種波段類型的頭文件都包含有三個1536字節(jié)的ASCII碼記錄：管理記錄、輻射記錄以及幾何記錄。（看ETM+數(shù)據(jù)，及輸入）第68頁/共120頁? Import/export

模塊,是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的好工具? 可以實現(xiàn)很多不同數(shù)據(jù)類型之間的相互轉(zhuǎn)換如：IMAGE-----TIFF----JPG-----GIRD第69頁/共120頁影像級別說明?

Level

1：經(jīng)過輻射校正，但沒有經(jīng)過幾何校正的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并將衛(wèi)星下行掃描行數(shù)據(jù)反轉(zhuǎn)后按標稱位置排列。Level

1產(chǎn)品也稱為輻射校正產(chǎn)品。? Level

2：經(jīng)過輻射校正和幾何校正的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并將校正后的圖像數(shù)據(jù)映射到指定的地圖投影坐標下。Level

2產(chǎn)品也稱為系統(tǒng)校正產(chǎn)品。在地勢起伏小的區(qū)域，Landsat－7系統(tǒng)校正產(chǎn)品的幾何精度可以達到250米以內(nèi)，Landsat－5系統(tǒng)校正產(chǎn)品的幾何精度取決于預測星歷數(shù)據(jù)的精度。? Level

3：經(jīng)過輻射校正和幾何校正的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，同時采用地面控制點改進產(chǎn)品的幾何精度。

Level

3產(chǎn)品也稱為幾何精校正產(chǎn)品。幾何精校正產(chǎn)品的幾何精度取決于地面控制點的可用性。? Level4：經(jīng)過輻射校正、幾何校正和幾何精校正的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，同時采用數(shù)字高程模型（DEM）糾正地勢起伏造成的視差。Level

4產(chǎn)品也稱為高程校正產(chǎn)品。高程校正產(chǎn)品的幾何精度取決于地面控制點的可用性和DEM數(shù)據(jù)的分辨率第70頁/共120頁影像校正? 對遙感成像過程中產(chǎn)生畸變,消除畸變的處理過程叫圖像校正? 輻射校正? 幾何校正第71頁/共120頁圖像幾何精校正方法（按控制點校正方法）第72頁/共120頁控制點的選取幾何校正的第一步便是位置計算，首先是對所選取的二元多項式

求系數(shù)。這時必須已知一組控制點坐標?？刂泣c數(shù)目的確定其最低限是按未知系數(shù)的多少來確定的。一次多項式有6個系數(shù)，

就需要有6個方程來求解，需3個控制點的3對坐標值，即6個坐標數(shù)。

2次多項式有

12個系數(shù)，需要

12個方程（6個控制點）。依次類推，n次多項式，控制點的最少數(shù)目為(n+1)(n+2)/2。實際工作表明，選取最少數(shù)目的控制點來校正圖像，效果往往

不好。在圖像邊緣處，在地面特征變化大的地區(qū)，如河流拐彎處等，由于沒有控制點，而靠計算推出對應(yīng)點，會使圖像變形。

因此，在條件允許的情況下，控制點數(shù)的選取都要大于最低數(shù)

很多。第73頁/共120頁幾何精校正Dataprep-----Image

GeometricCorrection?分別在兩個窗口中分別打開待校正的影像和參考影像TM影像的幾何校正做示范第74頁/共120頁重采樣方法? 最鄰近法：最鄰近法是將鄰近的像元值直接賦予新像元? 雙線性內(nèi)插法：使用鄰近4個點的像元，按照其距內(nèi)插點的距離賦予不同的權(quán)重，進行線性內(nèi)插? 三次卷積內(nèi)插：使用內(nèi)插點周圍的16個像元值，用三次卷積函數(shù)進行內(nèi)插。第75頁/共120頁地形圖或者地圖的校正? １．地圖及地形圖有明確的經(jīng)緯度坐標? ２．無明確的經(jīng)緯度坐標，但是有清晰的地物信息和其他信息第76頁/共120頁地圖及地形圖有明確的經(jīng)緯度坐標的校正方法? 在一個窗口中打開待校正的地形圖第77頁/共120頁Setgeometricmodel:

polynomialPolynomialorder:1Projection:add\change

projection—選擇geographicGCPTool:

keyboard

only? 依次輸入四個角的經(jīng)緯度，單位之間用空格? 重采樣，重投影做示范第78頁/共120頁投影轉(zhuǎn)換DataPrep-----Reproject第79頁/共120頁圖像拼接Mosaic

tool做示范第80頁/共120頁Add

ImagesSetinputmodelSetintersection? 要求：相同的投影，相同的像元大小第81頁/共120頁影像剪切DataPrep-----subset

image（規(guī)則圖形剪切，不規(guī)則多邊形可設(shè)置坐標，通過ＡＯＩ）做示范Interpreter-|-utility---Mask1.生成mask圖層.img:vector-to-rastor2.mask，setuprecord設(shè)置區(qū)域內(nèi)值為１，區(qū)域外的值為０? Operator：圖像單波段或全波段預算（＋，－，＊，／，power,mod）等圖像代數(shù)運算第82頁/共120頁影像增強?

空間增強：集中于圖像的空間特征，考慮每個像元及其周圍像元之間的關(guān)系，使圖像的空間幾何特征如邊緣、物體形狀、大小、線形特征等突出或降低。? 輻射增強：對單個像元的灰度值進行變換?

光譜增強：對多波段的美個像元的灰度值進行變換?

傅立葉變換：空間域－〉頻譜域?qū)︻l譜域進行濾波、掩模等編輯，減少或消除圖像的高頻成分或低頻成分。第83頁/共120頁空間增強? 卷積增強將整個圖像按照象元分塊進行平均處理，用于改變圖像的空間頻率特征Interpreter------SpatialEnhancement—convolution高通濾波：強調(diào)了空間細節(jié)，失去了大范圍亮度

做示范低通濾波：平滑圖像增強圖像的低頻成分，減弱圖像中的高頻成分第84頁/共120頁空間增強分辨率融合（Resolution

Merge）：對不同分辨率的景觀融合注：首先要精確的校正影像（相同的投影等）PrincipalComponent(主成分變換）:建立在圖像統(tǒng)計特征基礎(chǔ)上的多維線性變換，方差信息濃縮、數(shù)據(jù)量壓縮，多以高分辨率數(shù)據(jù)代替第一主成分變換，然后逆變換Multiplicative(乘積變換)：應(yīng)用最基本的乘積組合算法合成Brovey

Transform(比值變換）：將輸入的紅綠藍三個波段與高分辨率數(shù)據(jù)按公式計算各波段數(shù)值做示范第85頁/共120頁輻射增強LUTStretch(查找表拉伸）：是對比度拉伸的總和，通過修改圖像查找表使輸出圖像值發(fā)生變化?？梢詫崿F(xiàn)線性拉伸、分段線性拉伸、非線性拉伸。直方圖均衡化（Histogram

Equalization):對影像非線性拉伸，使一定灰度范圍內(nèi)的象元數(shù)量大體相等。做示范第86頁/共120頁輻射增強直方圖匹配（histogramMatch):使兩幅影像對應(yīng)波段的直方圖相類似。多作為圖像拼接或多時相影像進行動態(tài)變化研究的預處理。?

通過直方圖的匹配可以部分消除由于太陽高度角或大氣影響造成的相鄰圖像的效果差異第87頁/共120頁光譜增強Principal

Components

Analysis(主成分分析)（K－L變換）:去除波段之間的多余信息，將多波段的圖像信息到比原波段更有效的少數(shù)幾個轉(zhuǎn)換波段。在盡可能不丟失信息的同時，用幾個綜合性波段代表多波段的原圖像。Interpreter－

Spectral

Enhancement－Principal

Components做示范第88頁/共120頁光譜增強?

主成分逆變換：將主成分變換得到圖像重新恢復到ＲＧＢ彩色空間中，輸入必須是主成分變換得到的圖像，而且必須有當時的特征矩陣（*.mtx）參與變換。Decorrelationstretch(去相關(guān)拉伸）：與K－L變換結(jié)合相用，對主成分進行對比度拉伸，再逆變換達到影像增強目的第89頁/共120頁光譜增強? Tasseled

Cap(纓帽變換或穗帽變換）（K－T變換）：根據(jù)經(jīng)驗確定的變換矩陣將圖像投影綜合變換到三維空間，其立體形態(tài)形似帶纓穗的帽子，變換后能看到穗帽的最大剖面，充分反映植物生長枯萎程度、土地信息變化，大氣散射物理影響和其它景物變化程度的一種線性特征變換的圖像處理方法。是一種特殊的主成分分析，其轉(zhuǎn)換系數(shù)是固定的，它能夠效好的分離土壤和植被。做示范第90頁/共120頁光譜增強? K－t變換后得到的第一個分量表示土壤亮度，第二個分量表示綠度，第三個分量隨傳感器不同而表達不同的含義。如，MSS的第三個分量表示黃度，沒有確定的意義；TM的第三個分量表示濕度。第91頁/共120頁光譜增強色彩變換（RGB

toIHS

):將遙感影像從Ｒ、Ｇ、Ｂ３種顏色組成的彩色空間轉(zhuǎn)到以Ｉ亮度，Ｈ色度和Ｓ飽和度作為定位參數(shù)的彩色空間做示范第92頁/共120頁光譜增強Indices(指數(shù)計算):? RVI＝NIR/R（比值植被指數(shù)

）? NDVI＝

(NIR－R)/(NIR＋R)歸一化植被指數(shù)? DVI\EVI＝NIR-R，

差值\環(huán)境植被指數(shù)? GVI：綠度植被指數(shù)，k-t變換后表示綠度的分量? PVI：直植被指數(shù)，在R-NIR的二為坐標系內(nèi)，植被像元到土壤亮度線的垂直距離

。PVI＝((S

R-VR)2+(SNIR-VNIR)2)1/2

S是土壤反射率，V是植被反射率第93頁/共120頁指數(shù)計算? RVI——比值植被指數(shù)：RVI=NIR/R，或兩個波段反射率的比值。1、綠色健康植被覆蓋地區(qū)的RVI遠大于1，而無植被覆蓋的地面（裸土、人工建筑、水體、植被枯死或嚴重蟲害）的RVI在1附近。植被的RVI通常大于2；2、RVI是綠色植物的靈敏指示參數(shù)，與LAI、葉干生物量(DM)、葉綠素含量相關(guān)性高，可用于檢測和估算植物生物量；3、植被覆蓋度影響RVI，當植被覆蓋度較高時，RVI對植被十分敏感；當植被覆蓋度<50%時，這種敏感性顯著降低；4、RVI受大氣條件影響，大氣效應(yīng)大大降低對植被檢測的靈敏度，所以在計算前需要進行大氣校正，或用反射率計算RVI。做示范第94頁/共120頁指數(shù)計算? NDVI——歸一化植被指數(shù)：NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)，或兩個波段反射率的計算。1、NDVI的應(yīng)用：檢測植被生長狀態(tài)、植被覆蓋度和消除部分輻射誤差等；2、-1<=NDVI<=1，負值表示地面覆蓋為云、水、雪等，對可見光高反射；0表示有巖石或裸土等，NIR和R近似相等；正值，表示有植被覆蓋，且隨覆蓋度增大而增大；3、NDVI的局限性表現(xiàn)在，用非線性拉伸的方式增強了NIR和R的反射率的對比度。對于同一幅圖象，分別求RVI和NDVI時會發(fā)現(xiàn)，RVI值增加的速度高于NDVI增加速度，即NDVI對高植被區(qū)具有較低的靈敏度；4、NDVI能反映出植物冠層的背景影響，如土壤、潮濕地面、枯葉、粗超度等，且與植被覆蓋有關(guān)；第95頁/共120頁指數(shù)計算? GVI——綠度植被指數(shù)，k-t變換后表示綠度的分量。通過k-t變換使植被與土壤的光譜特性分離。植被生長過程的光譜圖形呈所謂的"穗帽"狀，而土壤光譜構(gòu)成一條土壤亮度線，土壤的含水量、有機質(zhì)含量、粒度大小、礦物成分、表面粗糙度等特征的光譜變化沿土壤亮度線方向產(chǎn)生。第96頁/共120頁指數(shù)計算? PVI——垂直植被指數(shù)，在R-NIR的二為坐標系內(nèi)，植被像元到土壤亮度線的垂直距離。PVI=((S

R-VR)2+(SNIR-VNIR)2)1/2，S是土壤反射率，V是植被反射率。1、較好的消除了土壤背景的影響，對大氣的敏感度小于其他VI2、PVI是在R-NIR二位數(shù)據(jù)中對GVI的模擬，兩者物理意義相同第97頁/共120頁傅立葉變換Fourier

Analysis:

將遙感圖像從空間域轉(zhuǎn)換到頻率域，RGB－－二維正弦圖像－－濾波、掩膜（消除高頻或低頻）－－逆變換第98頁/共120頁? １．把輸入的空間域彩色數(shù)據(jù)圖像轉(zhuǎn)換成傅立葉圖像(*.fft)

fouriertransform? ２．打開傅立葉編輯器，進行傅立葉圖像編輯（濾波類型、濾波器等）高／低通濾波掩膜? 3.

保存傅立葉處理圖像? 4.

執(zhí)行傅立葉逆變換? 5.

察看處理效果，不好重做做示范第99頁/共120頁三維地形的生成與顯示?Data

Prep|

CreateSurface第100頁/共120頁顯示? 在窗口中同時打開下層的DEM和上層的影像文件。（.img）Utility

|

Image

DrapeUtility

|

Options,

SunPositioning

,Currentposition等命令做示范第101頁/共120頁分類? 非監(jiān)督分類? 監(jiān)督分類? 分類結(jié)果評價? 分類后處理第