遙感技術(shù)與應(yīng)用實習(xí)報告

PAGEPAGE3遙感圖像處理實習(xí)報告教學(xué)單位測繪與地理科學(xué)學(xué)院專業(yè)班級學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師時間2011.12.19-2011.12.23前言本次實習(xí)是遙感圖像處理實習(xí)。通過實習(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)及實驗課教學(xué)的基礎(chǔ)上進一步將理論與實踐相結(jié)合，消化和理解課堂所學(xué)理論知識，達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。本次的實習(xí)主要內(nèi)容有以下幾點：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（條帶和隨機噪聲）（Interpreter-utility-replaceBadline）獲取條帶所在像素位置（File坐標）；Raster-tools；4）影像配準Datapre-imagegeometriccorrection；5）增強處理（彩色增強、光譜增強、空間增強）；6）融合處理（Interpreter-spatialenhancement-resolutionmerge）；7）影像分類；8）結(jié)果輸出。這次實習(xí)是以學(xué)生自學(xué)《遙感圖像處理實習(xí)指導(dǎo)書》為主，指導(dǎo)教師講授為輔；每人1臺計算機，結(jié)合相應(yīng)遙感圖像及ERDAS軟件的具體操作進行。目錄一、實習(xí)目的3二、實習(xí)方式3三、實習(xí)單位3四、實習(xí)內(nèi)容3五、實習(xí)教材及主要參考資料3六、實習(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）圖像增強處理10︿12（五）非監(jiān)督分類12︿13（六）監(jiān)督分類14︿15七、實習(xí)體會15一、實習(xí)目的通過遙感圖像處理實習(xí)，使學(xué)生在《遙感技術(shù)應(yīng)用》課程的課堂教學(xué)及實驗課教學(xué)的基礎(chǔ)上進一步將理論與實踐相結(jié)合，消化和理解課堂所學(xué)理論知識，達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、實習(xí)方式學(xué)生自學(xué)《遙感圖像處理實習(xí)指導(dǎo)書》為主，指導(dǎo)教師講授為輔，主要通過每人1臺計算機和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、分類與分類后處理等處理，達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，結(jié)合自己的認識，撰寫實習(xí)報告。三、實習(xí)單位測量工程系地理信息系統(tǒng)實驗室（或校中心機房）。四、實習(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處理；5．遙感圖像的計算機分類與分類后處理；6．分類精度評價。五、實習(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年出版實習(xí)過程圖像顯示第一步：啟動程序菜單上選擇File|Open|RasterLayer——SelectLayerToAdd對話框?；蛟诠ぞ邨l上選擇——SelectLayerToAdd對話框。第二步：確定文件第三步：設(shè)置參數(shù)在SelectLayerToAdd對話框中點擊RasterOptions,就進入設(shè)置參數(shù)狀態(tài)。第四步：打開圖像在SelectLayerToAdd對話框中，點擊OK，打開所確定的圖像，視窗中顯示該圖像。數(shù)據(jù)輸入單波段二進制圖像數(shù)據(jù)輸入在ERDAS圖標面板工具條中，點擊——打開輸入輸出對話框。打開ImportGenericBinaryData對話框，如圖所示：上圖為進程狀態(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文件組合為一個多波段圖像文件。第一步：在ERDAS圖標面板工具條中，點擊Interpreter|Utilities|LayerStack——LayerSelectionandStacking的對話框。第二步：在LayerSelectionandStacking對話框中，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圖標面板中點擊Viewer圖標兩次，打開兩個視窗（Viewer1/Viewer2），并將兩個視窗平鋪放置。第二步：啟動幾何校正模塊Viewer1菜單條：Raster→GeometricCorrection→打開SetGeometricModel對話框→選擇多項式幾何校正模型：Polynomial→OK→同時打開GeoCorrectionTools對話框（和PolynomialModelProperties對話框。在PolynomialModelProperties對話框中，定義多項式模型參數(shù)以及投影參數(shù)：→定義多項式次方（PolynomialOrder）:2→定義投影參數(shù)：（PROJECTION）:WGS84坐標系，51度帶→Apply→Close→打開GCPToolReferenseSetup對話框第三步：啟動控制點工具首先，在GCPToolReferenseSetup對話框中選擇采點模式：→選擇視窗采點模式：ExistingViewer→OK→打開ViewerSelectionInstructions指示器→在顯示作為地理參考圖像panAtlanta,img的Viewer2中點擊左鍵→打開referenceMapInformation提示框；→OK第四步：采集地面控制點第五步：采集地面檢查點兩者誤差不能高于0.5第六步：計算轉(zhuǎn)換模型在控制點采集過程中，一般是設(shè)置為自動轉(zhuǎn)換計算模型。所以隨著控制點采集過程的完成，轉(zhuǎn)換模型就自動計算生成。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)層都要進行重采樣。第八步：保存幾何校正模式在Geo-CorrectionTools對話框中點擊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：檢驗校正結(jié)果基本方法：同時在兩個視窗中打開兩幅圖像，一幅是矯正以后的圖像，一幅是當時的參考圖像，通過視窗地理連接功能，及查詢光標功能進行目視定性檢驗。圖象拼接處理第一步，啟動圖象拼接工具,在ERDAS圖標面板工具條中，點擊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對話框。依次加載窗拼接的圖像。第三步，在MosaicTool視窗工具條中，點擊setInputMode圖標，進入設(shè)置圖象模式的狀態(tài)，利用所提供的編輯工具，進行圖象疊置組合調(diào)查。第四步，圖象匹配設(shè)置，點擊Edit/ImageMatching—打擊Matchingoptions對話框，設(shè)置匹配方法：OverlapAreas。第五步，在MosaicTool視窗菜單條中，點擊Edit/setOverlapFunction—打開setOverlapFunction對話框，并設(shè)置參數(shù)。OK進行圖像拼接。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圖標面板工具條中，點擊DataPrep/Datapreparation/subsetImage—打開subsetImage對話框，并設(shè)置參數(shù)如下：圖像增強處理主要包括：空間、輻射、光譜增強處理的主要方法。圖象空間增強空間增強技術(shù)是利用像元自身及其周圍像元的灰度值進行運算，達到增強整個圖像之目的。卷積增強處理ERDAS圖標面板工具條，點擊Interpreter/spatialEnhancement/convolution—打開convolution對話框，并設(shè)置參數(shù)：紋理分析ERDAS圖板面板工具條中，點擊Interpreter/spatialEnhancement/Texture—打開Texture對話框，并設(shè)置參數(shù)輻射增強處理輻射增強處理是對單個像元的灰度值進行變換達到圖像增強的目的。直方圖均衡化處理在ERDAS圖標面板工具條中，點擊Interpreter/RadiometricEnhancement/HistogramEqualization—--打開HistogramEqualization對話框,并設(shè)置參數(shù)光譜增強處理光譜增強處理是基于多波段數(shù)據(jù)對每個像元的灰度值進行變換，達到圖像增強的目的。主成份變換在ERDAS圖標面標工具條中，點擊Interpreter/spectralEnhancement/principalComp—--打開principalcomponents對話框,并設(shè)置參數(shù)如下：纓穗變換在ERDAS圖標面板工具條中，點擊Interpret/spectralEnhancement/TasseledCap—打開Tasseledcap對話框，并設(shè)置參數(shù)。色彩變換在ERDAS圖標面板工具條中，點擊Interpreter/spectralEnhancement/RGBtoIHS—--打開RGBTOIHS對話框，并設(shè)置參數(shù)非監(jiān)督分類1）第一步，在ERDAS圖標面板工具條中點擊Classifier圖標→C1assification→UnsupervisedClassification→unsupervisedclassification對話框。第二步：進行非監(jiān)督分類分類評價第一步：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，為了對單個類別的判別精度進行分析，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對話框菜單條：View→Columns→viewsignaturecolumns對話框第三步：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：→點擊圖標（或者選擇Raster菜單項→選擇Tools菜單）→打開Raster工具面板→點擊Raster工具面板的圖標→在視窗中選擇紅色區(qū)域，繪制一個多邊形AOI→在SignatureEditr對話框，點擊圖標，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紅色區(qū)域AOI,并將其作為新的模板加入到SignatureEditor當中，同時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，如對非參數(shù)模板有特征空間、平行六面體等方法，對參數(shù)模板有最大似然法、Mahalanobis距離、最小距離等方法。當然，非參數(shù)規(guī)則與參數(shù)規(guī)則可以同時使用，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、實習(xí)體會

為期一周的遙感圖像處理實習(xí)在老師的帶領(lǐng)下結(jié)束啦，通過這次的實習(xí)讓我對Erdas遙感數(shù)據(jù)處理軟件有了更進一步的了解。在實習(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