遙感技術(shù)與應(yīng)用實(shí)習(xí)報(bào)告

PAGEPAGE3遙感圖像處理實(shí)習(xí)報(bào)告教學(xué)單位測(cè)繪與地理科學(xué)學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師時(shí)間2011.12.19-2011.12.23前言本次實(shí)習(xí)是遙感圖像處理實(shí)習(xí)。通過實(shí)習(xí)，使學(xué)生在《遙感技術(shù)與應(yīng)用》和《遙感圖像處理》課程的課堂教學(xué)及實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將理論與實(shí)踐相結(jié)合，消化和理解課堂所學(xué)理論知識(shí)，達(dá)到初步掌握利用遙感圖像處理軟件ERDAS等來處理遙感圖像，并熟悉遙感圖像處理流程與方法的目的。本次的實(shí)習(xí)主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：1）安裝ERDAS9.1軟件（包括破解和例子數(shù)據(jù)安裝）；2）拷貝原始圖像數(shù)據(jù)和erdas使用說明【RS-pro】；3）影像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換（import）、子區(qū)裁剪（Dataprep--subset）、去噪（條帶和隨機(jī)噪聲）（Interpreter-utility-replaceBadline）獲取條帶所在像素位置（File坐標(biāo)）；Raster-tools；4）影像配準(zhǔn)Datapre-imagegeometriccorrection；5）增強(qiáng)處理（彩色增強(qiáng)、光譜增強(qiáng)、空間增強(qiáng)）；6）融合處理（Interpreter-spatialenhancement-resolutionmerge）；7）影像分類；8）結(jié)果輸出。這次實(shí)習(xí)是以學(xué)生自學(xué)《遙感圖像處理實(shí)習(xí)指導(dǎo)書》為主，指導(dǎo)教師講授為輔；每人1臺(tái)計(jì)算機(jī)，結(jié)合相應(yīng)遙感圖像及ERDAS軟件的具體操作進(jìn)行。目錄一、實(shí)習(xí)目的3二、實(shí)習(xí)方式3三、實(shí)習(xí)單位3四、實(shí)習(xí)內(nèi)容3五、實(shí)習(xí)教材及主要參考資料3六、實(shí)習(xí)過程4︿15（一）圖像顯示4（二）數(shù)據(jù)輸入4︿6(三）數(shù)據(jù)預(yù)處理6︿10（四）圖像增強(qiáng)處理10︿12（五）非監(jiān)督分類12︿13（六）監(jiān)督分類14︿15七、實(shí)習(xí)體會(huì)15一、實(shí)習(xí)目的通過遙感圖像處理實(shí)習(xí)，使學(xué)生在《遙感技術(shù)應(yīng)用》課程的課堂教學(xué)及實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步將理論與實(shí)踐相結(jié)合，消化和理解課堂所學(xué)理論知識(shí)，達(dá)到初步掌握利用遙感圖像處理軟件ERDAS等來處理遙感圖像，并熟悉遙感圖像處理流程與方法的目的。二、實(shí)習(xí)方式學(xué)生自學(xué)《遙感圖像處理實(shí)習(xí)指導(dǎo)書》為主，指導(dǎo)教師講授為輔，主要通過每人1臺(tái)計(jì)算機(jī)和ERDAS軟件的應(yīng)用，掌握ERDAS軟件的使用方法。通過操作軟件，掌握遙感圖像處理的流程和方法。利用相應(yīng)的遙感圖像，通過子區(qū)裁剪、幾何精校正、融合、增強(qiáng)、分類與分類后處理等處理，達(dá)到從遙感圖像上提取專題信息的目的。在此過程中，總結(jié)使用軟件的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自己的認(rèn)識(shí)，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。三、實(shí)習(xí)單位測(cè)量工程系地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室（或校中心機(jī)房）。四、實(shí)習(xí)內(nèi)容1．遙感圖像的子區(qū)裁剪；2．遙感圖像的幾何精校正；3．遙感圖像的分辨率融合；4．遙感圖像的其他增強(qiáng)處理；5．遙感圖像的計(jì)算機(jī)分類與分類后處理；6．分類精度評(píng)價(jià)。五、實(shí)習(xí)教材及主要參考資料《ERDASIMAGINE遙感圖像處理方法》黨安榮編清華大學(xué)出版社2003年出版《遙感圖像處理實(shí)習(xí)指導(dǎo)書》自編《遙感導(dǎo)論》梅安新主編高等教育出版社2001年出版實(shí)習(xí)過程圖像顯示第一步：啟動(dòng)程序菜單上選擇File|Open|RasterLayer——SelectLayerToAdd對(duì)話框?；蛟诠ぞ邨l上選擇——SelectLayerToAdd對(duì)話框。第二步：確定文件第三步：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)。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。數(shù)據(jù)輸入單波段二進(jìn)制圖像數(shù)據(jù)輸入在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊——打開輸入輸出對(duì)話框。打開ImportGenericBinaryData對(duì)話框，如圖所示：上圖為進(jìn)程狀態(tài)條，OK完成數(shù)據(jù)輸入。重復(fù)上述過程，可依此將多波段數(shù)據(jù)全部輸入，轉(zhuǎn)換為.IMG文件。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：OK執(zhí)行并完成波段組合。數(shù)據(jù)預(yù)處理圖象幾何校正第一步：顯示圖像文件首先，在ERDAS圖標(biāo)面板中點(diǎn)擊Viewer圖標(biāo)兩次，打開兩個(gè)視窗（Viewer1/Viewer2），并將兩個(gè)視窗平鋪放置。第二步：啟動(dòng)幾何校正模塊Viewer1菜單條：Raster→GeometricCorrection→打開SetGeometricModel對(duì)話框→選擇多項(xiàng)式幾何校正模型：Polynomial→OK→同時(shí)打開GeoCorrectionTools對(duì)話框（和PolynomialModelProperties對(duì)話框。在PolynomialModelProperties對(duì)話框中，定義多項(xiàng)式模型參數(shù)以及投影參數(shù)：→定義多項(xiàng)式次方（PolynomialOrder）:2→定義投影參數(shù)：（PROJECTION）:WGS84坐標(biāo)系，51度帶→Apply→Close→打開GCPToolReferenseSetup對(duì)話框第三步：啟動(dòng)控制點(diǎn)工具首先，在GCPToolReferenseSetup對(duì)話框中選擇采點(diǎn)模式：→選擇視窗采點(diǎn)模式：ExistingViewer→OK→打開ViewerSelectionInstructions指示器→在顯示作為地理參考圖像panAtlanta,img的Viewer2中點(diǎn)擊左鍵→打開referenceMapInformation提示框；→OK第四步：采集地面控制點(diǎn)第五步：采集地面檢查點(diǎn)兩者誤差不能高于0.5第六步：計(jì)算轉(zhuǎn)換模型在控制點(diǎn)采集過程中，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)采集過程的完成，轉(zhuǎn)換模型就自動(dòng)計(jì)算生成。第七步：圖像重采樣重采樣過程就是依據(jù)未校正圖像的像元值，計(jì)算生成一幅校正圖像的過程。原圖像中所有柵格數(shù)據(jù)層都要進(jìn)行重采樣。第八步：保存幾何校正模式在Geo-CorrectionTools對(duì)話框中點(diǎn)擊Exit按鈕，退出幾何校正過程，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，以便下一次直接利用。第九步：檢驗(yàn)校正結(jié)果基本方法：同時(shí)在兩個(gè)視窗中打開兩幅圖像，一幅是矯正以后的圖像，一幅是當(dāng)時(shí)的參考圖像，通過視窗地理連接功能，及查詢光標(biāo)功能進(jìn)行目視定性檢驗(yàn)。圖象拼接處理第一步，啟動(dòng)圖象拼接工具,在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Dataprep/Datapreparation/Mosaicclmages—打開MosaicTool視窗。第二步，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。第三步，在MosaicTool視窗工具條中，點(diǎn)擊setInputMode圖標(biāo)，進(jìn)入設(shè)置圖象模式的狀態(tài)，利用所提供的編輯工具，進(jìn)行圖象疊置組合調(diào)查。第四步，圖象匹配設(shè)置，點(diǎn)擊Edit/ImageMatching—打擊Matchingoptions對(duì)話框，設(shè)置匹配方法：OverlapAreas。第五步，在MosaicTool視窗菜單條中，點(diǎn)擊Edit/setOverlapFunction—打開setOverlapFunction對(duì)話框，并設(shè)置參數(shù)。OK進(jìn)行圖像拼接。圖象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，并設(shè)置參數(shù)如下：圖像增強(qiáng)處理主要包括：空間、輻射、光譜增強(qiáng)處理的主要方法。圖象空間增強(qiáng)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。卷積增強(qiáng)處理ERDAS圖標(biāo)面板工具條，點(diǎn)擊Interpreter/spatialEnhancement/convolution—打開convolution對(duì)話框，并設(shè)置參數(shù)：紋理分析ERDAS圖板面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/spatialEnhancement/Texture—打開Texture對(duì)話框，并設(shè)置參數(shù)輻射增強(qiáng)處理輻射增強(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。直方圖均衡化處理在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/RadiometricEnhancement/HistogramEqualization—--打開HistogramEqualization對(duì)話框,并設(shè)置參數(shù)光譜增強(qiáng)處理光譜增強(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。主成份變換在ERDAS圖標(biāo)面標(biāo)工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/spectralEnhancement/principalComp—--打開principalcomponents對(duì)話框,并設(shè)置參數(shù)如下：纓穗變換在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpret/spectralEnhancement/TasseledCap—打開Tasseledcap對(duì)話框，并設(shè)置參數(shù)。色彩變換在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中，點(diǎn)擊Interpreter/spectralEnhancement/RGBtoIHS—--打開RGBTOIHS對(duì)話框，并設(shè)置參數(shù)非監(jiān)督分類1）第一步，在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中點(diǎn)擊Classifier圖標(biāo)→C1assification→UnsupervisedClassification→unsupervisedclassification對(duì)話框。第二步：進(jìn)行非監(jiān)督分類分類評(píng)價(jià)第一步：顯示原圖像與分類圖像第二步：打開分類圖像屬性并調(diào)整字段顯示順序第三步，不透明度設(shè)置由于分類圖像覆蓋在原圖像上面，為了對(duì)單個(gè)類別的判別精度進(jìn)行分析，首先要把其它所有類別的不透明程度（Opacity）值設(shè)為0（即改為透明），而要分析的類別的透明度設(shè)為1（即不透明）。監(jiān)督分類第一步：顯示需要進(jìn)行分類的圖像第二步：打開模板編輯器并調(diào)整顯示字段SignatureEdit對(duì)話框菜單條：View→Columns→viewsignaturecolumns對(duì)話框第三步：獲取分類模板信息首先練習(xí)如何用AOI繪圖工具獲取分類模板信息。在顯示有l(wèi)jxtm.img圖像的視窗：→點(diǎn)擊圖標(biāo)（或者選擇Raster菜單項(xiàng)→選擇Tools菜單）→打開Raster工具面板→點(diǎn)擊Raster工具面板的圖標(biāo)→在視窗中選擇紅色區(qū)域，繪制一個(gè)多邊形AOI→在SignatureEditr對(duì)話框，點(diǎn)擊圖標(biāo)，將多邊形AOI區(qū)域加載到Signature分類模板中→在SignatureEditor中，改變剛才加入模板的SignatureName和Color?！貜?fù)上述操作過程以多選擇幾個(gè)紅色區(qū)域AOI,并將其作為新的模板加入到SignatureEditor當(dāng)中，同時(shí)確定各類的名字及顏色。執(zhí)行監(jiān)督分類在監(jiān)督分類過程中，用于分類決策的規(guī)則是多層次的，如對(duì)非參數(shù)模板有特征空間、平行六面體等方法，對(duì)參數(shù)模板有最大似然法、Mahalanobis距離、最小距離等方法。當(dāng)然，非參數(shù)規(guī)則與參數(shù)規(guī)則可以同時(shí)使用，但要注意應(yīng)用范圍，如非參數(shù)規(guī)則只能應(yīng)用于非參數(shù)型模板，對(duì)于參數(shù)型模板，要使用參數(shù)型規(guī)則。另外，如果使用非參數(shù)型模板，還要確定疊加規(guī)則（Overlayrule）和未分類規(guī)則（unclassifiedrule）。七、實(shí)習(xí)體會(huì)

為期一周的遙感圖像處理實(shí)習(xí)在老師的帶領(lǐng)下結(jié)束啦，通過這次的實(shí)習(xí)讓我對(duì)Erdas遙感數(shù)據(jù)處理軟件有了更進(jìn)一步的了解。在實(shí)習(xí)過程中我掌握了遙感圖像的子區(qū)裁剪、遙感圖像的幾何精校正、遙感圖像的分辨率融合、遙感