ERDAS遙感圖像處理教程_絕對給力

1、遙感數(shù)字圖象處理實驗指導(dǎo)書實 習(xí) 須 知實驗室資源：1 硬件設(shè)備： 局域網(wǎng)系統(tǒng)；高級PC 計算機(jī) （每人一臺，在規(guī)定時間使用）；2 軟件系統(tǒng)Windows 2000 或 Windows XP ERDAS IMAGINE 8.6ArcToolboxArcMapMicrosoft Word Microsoft Excel Zip program 3 數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)源：ERDAS IMAGINE 8.6軟件附帶的examples；XX地區(qū)TM、ETM、Spot遙感數(shù)據(jù)XX區(qū)部分礦山企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)實習(xí)目的與內(nèi)容1 實習(xí)目的本實習(xí)為已具有RS的基本概念和理論基礎(chǔ)的學(xué)生設(shè)計，目的是幫助學(xué)生在了解RS基本組成與

2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，重點學(xué)習(xí)使用ERDAS IMAGINE8.6軟件進(jìn)行視窗操作、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)處理、圖像解譯、圖像分類和矢量功能；了解地圖投影系統(tǒng)的使用；學(xué)習(xí)多種數(shù)據(jù)輸入的方法，不同數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫模式的定義等多種前后期處理工作；掌握遙感圖像前后處理和解譯、分類地理的技術(shù)流程和方法，數(shù)據(jù)庫建設(shè)以及地理數(shù)據(jù)的編輯和管理；配合具體實例運(yùn)用GIS空間分析工具。通過系列實習(xí)過程，重點培養(yǎng)學(xué)習(xí)者掌握RS提取信息的基本過程和技巧，并可初步用來解決運(yùn)用遙感提取信息的問題。2 實習(xí)內(nèi)容實習(xí)1：ERDAS IMAGINE 8.6系統(tǒng)簡介與入門；包括：軟件概述，視窗操作中的菜單工具條的介紹，數(shù)據(jù)的輸入輸出。實

3、習(xí)2：數(shù)據(jù)預(yù)處理；包括：圖像分幅剪裁，圖像幾何校正，圖像拼接處理，圖像投影變換；實習(xí)3：圖像解譯；包括 功能簡介，輻射增強(qiáng)處理（去霾處理）、常用的光譜增強(qiáng)處理（假彩色合成與指數(shù)計算）、空間增強(qiáng)處理（分辨率融合）。實習(xí)4：圖像分類；包括；非監(jiān)督分類和監(jiān)督分類，專家分類器（在高級練習(xí)中學(xué)習(xí)）實習(xí)5： 地理信息系統(tǒng)分析和矢量功能介紹，綜合運(yùn)用GIS工具解決實例提出的問題。實習(xí)6：專題制圖輸出全過程學(xué)習(xí)。3 本書有關(guān)約定實習(xí)所用原始數(shù)據(jù)存放在%sampledata目錄下；為保證整個實習(xí)過程安全、完整地進(jìn)行，要求開始實習(xí)前，先在合適的硬盤位置創(chuàng)建自己的工作目錄，實習(xí)過程所有新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件均應(yīng)保存在自己

4、的工作目錄下，切記！實習(xí)1ERDAS IMAGINE 8.6系統(tǒng)簡介與入門實習(xí)內(nèi)容:1、 了解有關(guān)ERDAS IMAGINE系統(tǒng)的基本概念和功能。2、 了解ERDAS IMAGINE8.6 軟件的主要擴(kuò)展模塊及其功能，熟悉系統(tǒng)的操作環(huán)境。3、 ERDAS IMAGINE8.6的快速入門。課時安排：4課時1遙感的應(yīng)用領(lǐng)域和ERDAS IMAGINE系統(tǒng)的基本概念和功能：遙感技術(shù)作為對地觀測，提取地表最現(xiàn)勢狀況的最有利工具，被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，包括測繪，自然資源管理，林業(yè)，水利，交通，環(huán)境保護(hù)，電力電信、防震減災(zāi)、城市規(guī)劃、國防軍事等，ERDAS IMAGINE作為遙感界的排頭兵，為大家提供了不

5、僅僅是增強(qiáng)，濾波，糾正，融合等簡單的基本應(yīng)用，而是提供了強(qiáng)大的工具，使你在定量化的分析方面，系統(tǒng)功能的可擴(kuò)充性方面使您更加得心應(yīng)手，如專家分類，子象元分類（混合象元），三維可視化分析，數(shù)字?jǐn)z影測量等，同時，還給您帶來與GIS一化集成的解決方案，如查詢檢索編輯ArcInfo的地理信息，建立矢量層后的人工解譯，直接得到目標(biāo)的矢量數(shù)椐，還可將分好類的專題影像轉(zhuǎn)換成ArcInfo的矢量數(shù)據(jù)（Coverage, Shape File）,使分析的結(jié)果可以直接為地理信息系統(tǒng)管理與應(yīng)用，從而發(fā)揮更大的作用。ERDAS IMAGINE是美國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。 ERDAS I

6、MAGINE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。 ERDAS IMAGINE面向不同需求的用戶，對于系統(tǒng)的擴(kuò)展功能采用開放的體系結(jié)構(gòu)， 以IMAGINE Essentials、IMAGINE Advamage、IMAGINE Professional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，1.1 IMAGINE Essentials級 是一個花費(fèi)極少的，包括制圖和可視化核心功能的圖像工具軟

7、件無論您是獨(dú)立地從事工作或是處在企業(yè)協(xié)同計算的環(huán)境下，都可以借助IMAGINE Essentials完成二維三維顯示、數(shù)據(jù)輸入，排序與管理、地圖配準(zhǔn)，專題制圖以及簡單的分析?？梢约墒褂枚喾N數(shù)據(jù)類型，井在保持相同的易于使用和易于剪裁的界面下升級到其它的ERDAS公司產(chǎn)品。可擴(kuò)充的模塊：（1）Vector模塊直接采用GIS工業(yè)界領(lǐng)袖ESRI的Arclnfo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，實現(xiàn)及矢量圖形和柵格圖像的雙向轉(zhuǎn)換等：（2）Virtual GIS模塊功能強(qiáng)大的三維可視化分析工具，可以完成實時3D飛行模擬，建立虛擬世界，進(jìn)行空間

8、視域分析，矢量與柵格的三維疊加，空間GIS分析等：（3）Developers Toolkit模塊-ERDAS INIAGINE的C語言開發(fā)工具包，包含了幾百個函數(shù)，是ERDAS IMAGINE客戶化的基礎(chǔ)。1.2 IMAGINE Advantage級建立在IMAGINE Essential級基礎(chǔ)之上的，增加了更豐富的柵格圖像GIS分析和單張航片：正射校正等強(qiáng)大功能的軟件。IMAGINE Advantage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，簡而言之，IMAGINE Advantage是一個完整的圖像地理信息系統(tǒng)（Imaging GIS）， 可擴(kuò)充模塊：（1）R

9、adar模塊完成雷達(dá)圖像的基本處理，包括亮度調(diào)整、斑點噪聲消除紋理分析、邊緣提取等功能；（2）OrthoMAX模塊全功能、高性能的數(shù)宇航測軟件，依據(jù)立體像對進(jìn)行正射校正、自動DEM提取、立體地形顯示及浮動光標(biāo)方式的DEM交互編輯等；（3）OrthoBase模塊區(qū)域數(shù)字?jǐn)z影測量模塊用于航空影像的空中測量和正射校正；（4）OrthoRadar模塊可對Radarsat，ERS雷達(dá)圖像進(jìn)行地理編碼、正射校正等處理；（5）SmreoSAR DEM模塊采用類似于立體測量的方法，從雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)中提取DEM；（6）IFSAR DEM模塊采用干涉方法，以像對為基礎(chǔ)從雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)中提取DEM；（7）ATCOR模塊

10、用于大氣因子校正和霧曦消除1.3 IMAGINE Professional級是面向從事復(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Essentials和Advantage中包含的功能以外，IMAGINE Professional還提供輕松易用的空間建模工具（使用簡單的圖形化界面），高級的參數(shù)/非參數(shù)分類器，知識工程師和專家分類器，分類優(yōu)化和精度評定，以及雷達(dá)圖像分析工具可擴(kuò)充模塊：（1）SubpixeI Classifier模塊子象元分類器利用先進(jìn)的算法對多光譜圖像進(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)。

11、2、ERDAS IMAGINE軟件的主要特點 為什么我們選擇ERDAS IMAGINE作為學(xué)習(xí)遙感信息技術(shù)處理的操作軟件？1 圖像處理方面1) 方便和直觀的操作步驟使用戶操作非常靈活：ERDAS IMAGINE具有非常友好、方便地管理多窗口的功能。不論是幾何校正還是航片、衛(wèi)片區(qū)域正射矯正以及其它與多個窗口有關(guān)的功能，IMAGINE都將相關(guān)的多個窗口非常方便地組織起來，免去了用戶開關(guān)窗口、排列窗口、組織窗口的麻煩，應(yīng)用方便因而加快了產(chǎn)品的生產(chǎn)速度。IMAGINE的窗口提供了卷簾、閃爍、設(shè)置透明度以及根據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行窗口聯(lián)接的功能，為多個相關(guān)圖像的比較提供了方便的工具。IMAGINE的窗口還提供了整倍

12、的放大縮小、任意矩形放大縮小、實時交互式放大縮小、虛擬及類似動畫游戲式漫游等工具，方便對圖像進(jìn)行各種形式的觀看與比較。2) ERDAS IMAGINE為不同的應(yīng)用提供了250多種地圖投影系統(tǒng)。支持用戶添加自己定義的坐標(biāo)系統(tǒng)。支持不同投影間的實時轉(zhuǎn)換、不同投影圖像的同時顯示對不同投影圖像直接進(jìn)行操作等。支持相對坐標(biāo)的應(yīng)用。另外有非常方便的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具，經(jīng)緯度到大地坐標(biāo)，反之亦然。3) 常用的圖像處理算法都可用圖形菜單驅(qū)動，用戶也可指定批處理方式（batch），使圖像處理操作在用戶指定的時刻開始執(zhí)行；4) 圖像的處理過程可以由圖像的屬性信息控制，而上層屬性信息可存在于本層或任何其他數(shù)據(jù)層次；5)

13、圖像處理過程可以用于具有不同分辨率的圖像數(shù)據(jù)上，輸出結(jié)果的分辨率可由用戶指定；6) 支持對不同圖像數(shù)據(jù)源的交集、并集和補(bǔ)集的圖像處理；7) 圖解空間建模語言，EML和C語言開發(fā)包的應(yīng)用使得解決應(yīng)用問題的客戶化更加容易與簡單。用戶可以對IMAGINE本身應(yīng)用的功能進(jìn)行客戶化的編輯，滿足自己專業(yè)的獨(dú)特需求。還可以將自己多年探索、研究的成果及工作流程以模型的形式表現(xiàn)出來。模型既可以單獨(dú)運(yùn)行也可以和界面結(jié)合象其它功能一樣運(yùn)行。更可以利用C Toolkit進(jìn)行新型算法及功能的開發(fā)。8) 獨(dú)一無二的專家工程師及專家分類器工具，為高光譜、高分辨率圖像的快速高精度分類提供了可能。此工具突破了傳統(tǒng)分類只能利用光

14、譜信息的局限，可以利用空間信息輔助分類。此工具可以將我們所積累的幾乎所有數(shù)字信息應(yīng)用于分類，是分類應(yīng)用的一大飛越。其功能強(qiáng)大且應(yīng)用方便，其提供的游標(biāo)功能使知識庫的優(yōu)化成為輕而易舉的操作。其知識庫的可移動性為其它非專業(yè)人員進(jìn)行分類工作提供了方便，為成熟知識庫的推廣應(yīng)用提供了方便易行的途徑。利用專家的知識還可以建立決策支持系統(tǒng)，為決策人提供工具。2 與地理信息系統(tǒng)的集成方面ERDAS IMAGINE系統(tǒng)已經(jīng)內(nèi)含了ArcInfo Coverage矢量數(shù)據(jù)模型，可以不經(jīng)轉(zhuǎn)換地讀取、查詢、檢索其coverage、GRID、SHAPEFILE、SDE矢量數(shù)據(jù)，并可以直接編輯coverage、SHAPEFI

15、LE數(shù)據(jù)。如果ERDAS IMAGINE再加上擴(kuò)展功能，還可實現(xiàn)GIS的建立拓?fù)潢P(guān)系、圖形拼接、專題分類圖與矢量二者相互轉(zhuǎn)換。節(jié)省了工作流程中讓人頭疼、費(fèi)時費(fèi)力的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作，解決了信息丟失問題，可大大提高工作效率，使遙感定量化分析更完善。3 其它方面的特色1) ERDAS IMAGINE支持海量數(shù)據(jù)，如果操作系統(tǒng)及磁盤允許，其img圖像可以達(dá)到48TB大小?？梢灾苯幼x取MrSID壓縮圖像以及SDE數(shù)據(jù)，為海量數(shù)據(jù)的管理及應(yīng)用提供了可能。2) ERDAS IMAGINE可以讓不同應(yīng)用水平的人員都有充分發(fā)揮自己水平的空間，對于初級用戶，其提供的缺省選項可以很好地解決問題。對于工作多年專業(yè)知識豐富

16、的用戶可以方便地修改其中的算法及參數(shù)，進(jìn)而更好地滿足特殊的應(yīng)用。3) 軟件100%由C語言編寫，并可用C+進(jìn)行編譯；4) 圖像數(shù)據(jù)在磁盤上分塊存儲，加快了圖像顯示的速度和處理效率；5) Imagine可充分利用多處理器的優(yōu)勢（如果系統(tǒng)有的話）；6) 提供全套的手冊、聯(lián)機(jī)求助功能（Online Help、Online Document），良好方便的用戶界面、充實的內(nèi)容，使用戶用起來十分方便；7) 其網(wǎng)站上有用戶開發(fā)的實用模型以及其它工具供下載使用。有操作過程幫助您盡快掌握其使用。8) ERDAS公司還提供給用戶ERDAS Field Guide，向用戶詳細(xì)介紹了遙感圖像處理原理和方法，ERDAS

17、 IMAGINE軟件所相應(yīng)采取的一些算法、設(shè)備參數(shù)的意義和用法，并幫助用戶了解遙感技術(shù)的基本概念和技術(shù)方法，具有很強(qiáng)的理論與實用性。3、ERDAS IMAGINE的圖表面板（如下圖1.1所示）圖1.1 ERDAS IMAGINE8.6的圖標(biāo)面板表1.1 ERDAS IMAGINE8.6的圖標(biāo)面板菜單條菜單菜單功能Session（綜合菜單）完成系統(tǒng)設(shè)置、面板布局、日志管理、啟動命令工具、批處理過程、實用功能、聯(lián)機(jī)幫助等Main（主菜單）完成ERDAS圖標(biāo)面板中包括的所有功能模塊Tools（工具菜單）完成文本編輯、矢量及柵格數(shù)據(jù)屬性編輯、圖形文件坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、注記及文字管理、三維動畫制作Utiliti

18、es（實用菜單）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Help（幫助菜單）啟動關(guān)于圖標(biāo)面板的聯(lián)機(jī)幫助、ERDAS IMAGINE聯(lián)機(jī)文檔查看、動態(tài)連接庫瀏覽等表1.2 ERDAS IMAGINE8.6的圖標(biāo)面板工具條圖標(biāo)命令功能Start IMAGINE Viewer打開IMAGINE窗口Import/Export啟動數(shù)據(jù)輸入輸出模塊Data Preparation啟動數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊Map Composer啟動專題制圖模塊Image Interpreter啟動圖像解譯模塊Image Catalog啟動圖像庫管理模塊Classification啟動圖像分類模塊Spatial Modeler

19、啟動空間建模工具Vector Utilities啟動矢量功能模塊Radar啟動雷達(dá)圖像模塊VirtualGIS啟動虛擬GIS模塊OrthoBASE啟動正射影像校正模塊Stereo Analyst Workspace啟動立體分析模塊練習(xí)1 打開一個ERDAS IMAGINE image（*.img）文件顯示窗菜單條工具條狀態(tài)條在ERDAS圖標(biāo)面板菜單條單擊Main/start IMAGINE Viewer命令，打開二維窗口（圖1.2）圖 1.2 二維窗口（打開圖像之后）圖像顯示操作有兩種方式：1、在菜單條單擊File-Open-Raster Layer-Select Layer To Add命令

20、，打開Select Layer To Add對話框（圖1.3）2、在工具條單擊【打開文件】圖標(biāo)，打開Select Layer To Add對話框確定文件%sampledata/openimage/ XS_truecolor_sub.img并設(shè)置參數(shù)：圖1.3 Select Layer To Add 對話框（File選項卡）圖1.4 Select Layer To Add對話框（Raster Options選項卡）確定文件名為xs_truecolor_sub.img，單擊Raster Options 選項卡，設(shè)置圖像文件顯示的各項參數(shù)，具體內(nèi)容及實例操作設(shè)置如圖1.4所示。1、數(shù)據(jù)疊加顯示數(shù)據(jù)疊

21、加顯示（Blend,Swipe,Flicker）是針對具有相同的地理參考系統(tǒng)（地圖投影和坐標(biāo)系統(tǒng)）的兩個文件進(jìn)行操作的，所以，在進(jìn)行數(shù)據(jù)疊加操作之前，首先需要按照在一個窗口中同時打開兩個文件，需要說明的是：在打開第2個文件的時候，一定要在Raster Options或者Vector Options中設(shè)置不清除窗口中已經(jīng)打開的文件（取消選中Clear Display復(fù)選框）。見圖1.41 疊加數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（Prepare Overlay Data） 視窗菜單條:File-Open-Raster Layer-Select Layer To Add對話框（圖1.3） 視窗工具條:鼠標(biāo)左鍵點擊“打開文件”

22、圖標(biāo)-Select Layer To Add對話框（圖1.3）（1）確定文件路徑（Look in）: %sampledata/openimage（2）確定文件類型（Files of type）: IMAGINE Image （*.img）（3）選擇文件名稱（File Name）: lanier.img（4）單擊OK（關(guān)閉Select Layer to Add對話框,打開下層圖像文件）視窗工具條:鼠標(biāo)左鍵點擊“打開文件”圖標(biāo)-Select Layer To Add對話框（圖1.3）（1）確定文件路徑（Look in）: %sampledata/openimage（2）確定文件類型（Files o

23、f Type）: IMAGINE Image （.img）（3）選擇文件名稱（File Name）: lnlandc.img（4）在Raster Options欄目中:不選擇Clear Display（5）單擊OK（關(guān)閉Select Layer to Add對話框，打開上層圖像文件）2 疊加顯示操作（Operate Overlay Display） IMAGINE系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)疊加顯示工具有三個，分別是混合顯示工具（Blend Tool）,卷簾顯示工具（Swipe Tool）、和閃爍顯示工具（Flicker Tool），都集成在實用菜單中。（1）混合顯示工具（Blend Tool） 本操作通

24、過控制上層圖像顯示的透明度大小，使得上下兩層圖像混合顯示.圖1.5 Viewer Blend / Fade對話框視窗菜單條:Utility-Blend-Viewer Blend / Fade對話框（圖1.5）:在Viewer Blend / Fade對話框中，用戶既可以通過設(shè)置Blend /Fade Percentage （0 -100）達(dá)到混合顯示效果，也可以通過定義Speed和選擇Auto Mode自動顯示文件混合效果。 需要說明的是本操作適用于以下幾種文件:圖1.6 Viewer Swipe對話框1.真彩色（True Color）,假彩色（Pseudo Color）以及灰度（Gray S

25、cale）圖像文件;2.Arc / Info的Coverage矢量圖形文件;3.IMAGINE注記文件（Annotation）和符號文件（Symbology）；4.ERDAS IMAGINE所支持的所有其它柵格圖像文件。（2）卷簾顯示工具（Swipe Tool） 卷簾顯示工具通過一條位于視窗中部可實時控制和移動的過度線，將視窗中的上層數(shù)據(jù)文件分為不透明（Opacity）和透明（Transparency）兩個部分，移動過度線就可以同時顯示上下兩層數(shù)據(jù)文件，查看其相互關(guān)系。視窗菜單條:Utility-Swipe-Viewer Swipe對話框（圖1.6）:從圖1.6可以看出:在Viewer Swi

26、pe對話框中，可以設(shè)置手動卷簾（Manual Swipe）、自動卷簾（Automatic Swipe）兩種模式，還可以設(shè)置水平卷簾（Horizontal）、垂直卷簾（Vertical）兩種方向，具體參數(shù)及功能如圖1.6所列。水平卷簾與垂直卷簾的顯示效果如圖1.7所示。 圖1.7 垂直卷簾（左）與水平卷簾（右）的顯示效果比較圖1.8 Viewer Flicker對話框3）閃爍顯示工具（Flicker Tool）本操作主要用于自動比較上下兩層圖像的屬性差異及其關(guān)系，經(jīng)常應(yīng)用該操作的典型實例是分類專題圖像與原始圖像之間的比較，本例中的inlandc.img是TM原始圖像 lanier.img的分類專

27、題圖像。視窗菜單條Utility-Flicker-Viewer Flicker對話框（圖1.8）從圖1.8可以看出:在Viewer Flicker對話框中，可以設(shè)置自動閃爍（Automatic Flicker）與手動閃爍（Manual Flicker）兩種模式，自動閃爍是按照所設(shè)定的速度（Speed）自動控制上層圖像的顯示與否，而手動閃爍則是手動控制上層圖像的顯示與否。2、文件顯示順序的問題圖1.9 Arrange Layers Viewer對話框在實際工作中，經(jīng)常需要在同一個視窗中同時打開多個文件，包括圖像文件、圖形文件、AOI文件、注記文件等，可以應(yīng)用Arrange Layers命令調(diào)整文

28、件顯示順序。為了說明文件顯示順序操作功能，需要首先在視窗中依次打開一組圖像文件（lnlandc.img, Lanier.img, lndem.img,lnlakes.img ），注意打開上層圖像時，不要清除視窗y中已經(jīng)打開的圖像。依次打開%sampledata/openimage下的以上文件視窗菜單條:View-Arrange Layers-Arrange Layers Viewer對話框（圖1.9）在Arrange Layers Viewer對話框中點擊鼠標(biāo)左鍵或拖動文件，達(dá)到調(diào)整文件順序之目的，然后應(yīng)用（Apple）顯示順序調(diào)整，并關(guān)閉（Close） Arrange Layers View

29、er對話框，結(jié)束文件顯示順序操作。顯示比例操作（Display Scale）用于調(diào)整文件顯示比例及其與視窗的對比關(guān)系，Scale菜單對應(yīng)的二級下拉菜單中包括四個，命令依次是：（1）Image to Window: 按照視窗大小調(diào)整文件顯示比例；（2）Window to Image: 按照文件尺寸調(diào)整視窗大??；（3）Extent:顯示文件整體范圍；（4）Scale Tool:通過比例工具定義顯示比例。練習(xí)2 數(shù)據(jù)的輸入/輸出簡介ERDAS IMAGINE的數(shù)據(jù)輸入輸出功能（import/Export），允許您輸入多種格式的數(shù)據(jù)供IMAGINE使用，同時允許您將IMAGINE的文件轉(zhuǎn)換成多種數(shù)據(jù)格

30、式。目前，IMAGINE可以輸入的數(shù)據(jù)格式達(dá)70多種，可以輸出的數(shù)據(jù)格式近34中，幾乎包括常用或常見的柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)格式，具體的數(shù)據(jù)格式都羅列在IMAGINE輸入輸出對話框中（圖1.10）。數(shù)據(jù)輸入輸出的一般操作過程如下:（在此我們以地區(qū)的TM多光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)輸入為例，演示如何操作數(shù)據(jù)的輸入/輸出工作。圖1.10 Import/Export圖標(biāo)數(shù)據(jù)輸入輸出對話框首先我們獲得的數(shù)據(jù)是刻錄在光盤上的，為了工作方便，我們先把數(shù)據(jù)復(fù)制到硬盤上你的工作目錄%sampledata/im-export/，復(fù)制完成后我們發(fā)現(xiàn)，TM數(shù)據(jù)是分波段存放的。根據(jù)需要，我們有輸入單波段數(shù)據(jù)和組合多波段數(shù)據(jù)兩種方法。1

31、、輸入單波段數(shù)據(jù) ERDAS圖標(biāo)面板菜單條:Main-Import/Export-數(shù)據(jù)輸入輸出對話框（圖1.10）在數(shù)據(jù)輸入輸出對話框中，通常需要設(shè)置下列參數(shù)信息:（1）確定是輸入數(shù)據(jù)（Import）、還是輸出數(shù)據(jù)（Export），在此我們選擇Import（2）在列表中選擇輸入數(shù)據(jù)或輸出數(shù)據(jù)的類型（Type），我們選擇Generic Binary格式（3）在列表中選擇輸入數(shù)據(jù)或輸出數(shù)據(jù)的媒體（Media: CD-ROM,. Tape, File）,選擇File（4）確定輸入數(shù)據(jù)文件路徑和文件名（Input File: *.*）,確定文件名為scene/ band1.dat（5）確定輸出數(shù)據(jù)文件

32、路徑和文件名（Output File: *.*） 為band1.img（6）OK（進(jìn)入下一級參數(shù)的設(shè)置，隨數(shù)據(jù)類型而不同）,如下圖設(shè)置補(bǔ)充說明：二進(jìn)制圖像數(shù)據(jù)輸入：我們從遙感衛(wèi)星地面站購置的TM圖像數(shù)據(jù)或其它圖像數(shù)據(jù)，往往是經(jīng)過轉(zhuǎn)換以后的單波段普通二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件、外加一個說明頭文件（header.dat）。對于這種數(shù)據(jù)，必須按照普通二進(jìn)制來（Generic Binary）輸入，而不能按照TM圖像或SPOT圖像來輸入。同時，雖然數(shù)據(jù)文件是存儲在只讀光盤（CD-ROM）或磁帶（Tape）中，但為了提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度、并保證轉(zhuǎn)換質(zhì)量，最好是將數(shù)據(jù)文件直接復(fù)制到計算機(jī)硬盤中，而后選擇文件（File）作為

33、輸入媒體、而不要選擇CD-ROM或Tape。補(bǔ)充：說明頭文件（header.dat）可以通過Windows系統(tǒng)自帶的記事本程序打開，內(nèi)容如下：PRODUCT =-01 WRS =122/03900 ACQUISITION DATE = SATELLITE =L5 INSTRUMENT =TM10 PRODUCT TYPE =MAP ORIENTED PRODUCT SIZE =SUBSCENE TYPE OF GEODETIC PROCESSING =SYSTEMATIC RESAMPLING =CC RAD GAINS/BIASES = 0.99992/-0.0100 2.42430/-0.

34、0232 1.36344/-0.0078 2.62901/-0.0193 0.58771/-0.0080 3.20107/0.25994 0.38674/-0.0040 VOLUME #/# IN SET =1/1 START LINE #= 1 LINES PER VOL=11599 ORIENTATION = 0.00 PROJECTION =TM USGS PROJECTION # = 9 USGS MAP ZONE = 0 USGS PROJECTION PARAMETERS = .0000 .0000 1.0000 0.0000 117.0030 0.0000 .0000 0.000

35、0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 EARTH ELLIPSOID =Krassovsky SEMI-MAJOR AXIS =.000 SEMI-MINOR AXIS =.019 PIXEL SIZE =25.00 PIXELS PER LINE= 1577 LINES PER IMAGE= 1657 UL .5862E .4042N .500 .500 UR .2914E .0497N .500 .500 LR .0780E .3958N .500 .500 LL .8611E .1163N .500 .500 BANDS P

36、RESENT = BLOCKING FACTOR = 1 RECORD LENGTH = 1577 SUN ELEVATION =59 SUN AZIMUTH =103 CENTER .6970E .4821N .901 .789 2236 1143 OFFSET=-598 REVB通過閱讀說明頭文件，你可以獲悉圖像拍攝時間，投影參數(shù)，文件的行列數(shù)等信息。2、組合多波段數(shù)據(jù)（LaverStack Bands Data）上面的數(shù)據(jù)輸入只是將單波段的普通二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成ERDAS自己的單波段IMG文件，而在實際工作中，對遙感圖像的處理和分析都是針對多波段圖像進(jìn)行的，所以，還需要將若干單波段圖像

37、文件組合（Laver Stack）成一個多波段圖像文件，具體過程如下:ERDAS圖標(biāo)面板菜單條:Main-Image Interpreter-Utilities-Layer Stack打開Layer Selection and Stacking對話框（圖1.11）ERDAS圖標(biāo)面板工具條:點擊Interpreter圖標(biāo)-Utilities-Layer Stack打開Layer Selection and Stacking對話框（圖 1.11）在Layer Selection and Stacking對話框中，依次選擇并加載（Add）單波段圖像:（1）輸入單波段文件（InputFile: *.i

38、mg）:Band1.img-Add（2）輸入單波段文件（Input File:img）:Band2,img-Add（3）輸入單波段文件（InputFile: *.img）:Band3,img-Add （4）輸出多波段文件（Output File: *.img）:bandstack, img圖 1.11 Layer Selection and Stacking對話框（5）輸出數(shù)據(jù)類型（Output Data Type）:Unsigned 8 Bit（6）波段組合選擇（OutputOption）:Union（7）輸出統(tǒng)計忽略零值:Ignore Zero In Stats（8）單擊OK（關(guān)閉Laye

39、r Selection and Stacking對話框，執(zhí)行波段組合）我們就得到一個具有7個波段的多光譜衛(wèi)星影像，保存到工作目錄下，文件名為：tm.img。3. TIFF圖像數(shù)據(jù)輸入輸出（Import / Export TIFF Data）TIFF圖像數(shù)據(jù)是非常通用的圖像文件格式，從ERDAS IMAGINE8.4起增加了一個TIFF DLL動態(tài)連接庫，從而使ERDAS IMAGINE支持6.0版本的TIFF圖像數(shù)據(jù)格式的直接讀寫，包括普通TIFF和GeoTIFF。用戶在使用TIFF圖像數(shù)據(jù)時，不需要再象以前那樣通過Import/Export來轉(zhuǎn)換TIFF文件，而是只要在打開圖像文件時，將文件

40、類型指定為TIFF格式就可以直接在視窗中顯示TIFF圖像。如果要在圖像解譯器（Interpreter）或其它模塊下對圖像做進(jìn)一步的處理操作，依然需要將TIFF文件轉(zhuǎn)換為IMG文件，這種轉(zhuǎn)換非常簡單，只要在打開TIFF的視窗中將TIFF文件另存為（Save As） IMG文件就可以了。同樣，如果ERDAS IMAGINE的IMG文件需要轉(zhuǎn)換為GeoTIFF文件，只要在打開IMG圖像文件的視窗中將IMG文件另存為TIFF文件就可以了。圖1.12 Export JFIF Data對話框4. 輸出JPEG圖像數(shù)據(jù)（Export JPEG Data）JPEG圖像數(shù)據(jù)是一種通用的圖像文件格式，ERDAS可

41、以將自己的IMG圖像文件輸出成JPEG圖像文件，供其它圖像處理系統(tǒng)或辦公軟件使用，在ERDAS圖標(biāo)面板菜單條:Main-Import/Export輸入輸出對話框中（如圖1.12）（1）選擇輸出數(shù)據(jù)操作:Export（2）選擇輸出數(shù)據(jù)類型（Type）為JPEG: JFIF （JPEG ）（3）選擇輸出數(shù)據(jù)媒體（Media）為文件:File（4）確定輸入文件路徑和文件名為tm.img（5）確定輸出文件路徑和文件名為tm.jpg，單擊OK按鈕（關(guān)閉Import/Export對話框），打開Export JFIF Data對話框（如圖1.13）。在Export JFIF Data對話框中設(shè)置下列輸出參數(shù)

42、：設(shè)置圖像對比度調(diào)整（Contrast Options）為Apply Standard Deviation Stretch；圖 1.13 Export Options對話框設(shè)標(biāo)準(zhǔn)差拉伸倍數(shù)（Standard Deviations）為2；設(shè)圖像轉(zhuǎn)換質(zhì)量（Quality）為100；在Export JFIF Data中，定義下列參數(shù)：選擇波段（Select Layers）為4,3,2；坐標(biāo)類型（Coordinate Type）為Map；定義子區(qū)（Subset Definition）為ULX,ULY,LRX,LRY；單擊OK按鈕（關(guān)閉Export Options對話框，結(jié)束輸出參數(shù)定義）；返回Expo

43、rt JFIF Data對話框；（6）單擊OK按鈕（關(guān)閉Export Options對話框，執(zhí)行JPG數(shù)據(jù)輸出）。實習(xí)2ERDAS IMAGINE 8.6系統(tǒng)的數(shù)據(jù)預(yù)處理內(nèi)容：1、 圖像分幅的基本概念和功能。2、 圖像幾何校正。3、 衛(wèi)星圖像拼接。4、 圖像投影變換。課時安排：4課時練習(xí)1 圖像分幅裁剪在實際工作中，經(jīng)常需要根據(jù)研究工作范圍對圖像進(jìn)行分幅裁剪，按照ERDAS實現(xiàn)圖像分幅裁剪的過程，可以將圖像分幅裁剪分為兩種類型:規(guī)則分幅裁剪，不規(guī)則分幅裁剪。練習(xí)數(shù)據(jù)均存放在%sampledata/subimage下。1、規(guī)則分幅裁剪（Rectangle Subset Image）規(guī)則分幅裁剪是

44、指裁剪圖像的邊界范圍是一個矩形，通討左下角和右下角兩點的坐標(biāo)，就可以確定圖像的裁剪位置，整個裁剪過程比較簡單。（1）ERDAS圖標(biāo)面板菜單條:Main-Data Preparation-Data Preparation菜單（圖2.1.）或 ERDAS圖標(biāo)面板工具條:點擊Data Prep圖標(biāo)-打開Data Preparation菜單（圖2.1）圖2.1 Subset Image對話框選擇Subset Image-打開Subset Image對話框（圖2.1）在Subset Image對話框中需要設(shè)置下列參數(shù):輸入文件名稱（Input File）:Lanier.img；輸出文件名稱（Output

45、 File）:Lanier sub.img；坐標(biāo)類型（Coordinate Type）:File；裁剪范圍（Subset Definition）輸入ULX, ULY, LRX, LRY；輸出數(shù)據(jù)類型（Output Data Type”）:Unsigned 8 Bit；輸出文件類型（Oouput Layer Type） : Continuous；輸出統(tǒng)計忽略零值:Ignore Zero In Output Stats；輸出像元波段（Select Layers）:2:5（表示選擇2, 3, 4, 5四個波段）（2）單擊OK（關(guān)閉Subset Image對話框，執(zhí)行圖像裁剪）說明:在上述圖像裁剪過程

46、中，裁剪范圍是通過直接輸入左上角點坐標(biāo)（ULX, ULY）和右下角點坐標(biāo)（LRX; LRY）定義的。此外，還可以通過兩種方式定義裁剪范圍:其一是應(yīng)用查詢框（Inquire Box），具體過程是首先在打開被裁剪圖像的視窗中放置查詢框，然后在SubsetImage對話框中選擇From Inquire Box功能:其二是應(yīng)用感興趣區(qū)域（AOI），具體過程是首先在打開被裁剪圖像的視窗中繪畫矩形AOI，然后在Subset Image對話框中選擇AOI功能，打開AOI對話框，并確定AOI區(qū)域來自圖像視窗即可。2、不規(guī)則分幅裁剪（Polygon Subset Image）圖2.2 繪制多邊形AOI對話框在實

47、際工作中，我們經(jīng)常遇到的問題是不規(guī)則的邊界剪裁問題。不規(guī)則分幅裁剪是指裁剪圖像的邊界范圍是個任意多邊形，無法通過左上角和右下角兩點的坐標(biāo)確定圖像的裁剪位置，而必須事先生成一個完整的閉合多邊形區(qū)域，可以是一個AOI多邊形，也可以是ArcInfo的一個Polygon Coverage，針對不同的情況采用不同裁剪過程。1、 AOI多邊形裁剪（Polygon AOI Subset Image ）（1）首先在視窗中打開需要裁剪的圖像，并應(yīng)用AOI工具繪制多邊形AOI，（如圖2.2）：可以將多邊形AOI保存在文件中（*.aoi ），保存名為：subluotere.aoi也可以暫時不退出視窗，將圖像與AOI

48、多邊形保留在視窗中，然后：（2）ERDAS圖標(biāo)面板菜單條：Main-Data Preparation-Data Preparation菜單，選擇Subset Image-打開Subset Image對話框（圖2.1）圖2.3 Choose AOI對話框ERDAS圖標(biāo)面板工具條:點擊Data Prep圖標(biāo)-打開Data Preparation菜單（3）選擇Subset Image-打開Subset Image對話框（圖2.1），在Subset Image對話框中需要設(shè)置下列參數(shù)：輸入文件名稱（Input File）： luotere.img；輸出文件名稱（Output File）： subluo

49、tere.img；（4）應(yīng)用AOI確定裁剪范圍：點擊AOI按鈕，打開選擇AOI （Choose AOI）對話框（圖2.3）（5）在Choose AOI對話框中確定AOI的來源（AOI Source） : File（或Viewer），如果選擇了文件（File），則進(jìn)一步確定AOI文件，否則，直接進(jìn)入下一步圖2.5 AOI多邊形裁剪后的圖像話框圖2.4 設(shè)置Subset Image參數(shù)對話框（6）輸出數(shù)據(jù)類型（Output Data Type）:Unsigned 8 Bit（7）輸出像元波段（Select Layers）:1:6（表示選擇1,2, 3, 4, 5,6六個波段）（8）OK（關(guān)閉Sub

50、set Image對話框，執(zhí)行圖像裁剪）在Viewer視窗中打開剪裁后的圖像如圖2.5所示2、 ArcInfo多邊形裁剪（Polygon Coverage Subset Image）如果是按照行政區(qū)劃邊界或自然區(qū)劃邊界進(jìn)行圖像的分幅裁剪，往往是首先利用ArcInfo或ERDAS的Vector模塊繪制精確的邊界多邊形（Polygon ），然后以.ArcInfo的Polygon為邊界條件進(jìn)行圖像裁剪。對于這種情況，需要調(diào)用ERDAS其它模塊的功能分兩步完成。（1）將ArcInfo多邊形轉(zhuǎn)換成柵格圖像文件（有4種方式可以打開）圖2.6 Vector to Raster對話框話框ERDAS圖標(biāo)面板菜單

51、條:Main-Image Interprete:-Utilities-Vector to Raster打開Vector to Raster對話框（圖2.6）ERDAS圖標(biāo)面板菜單條:Main-Vector-Vector to Raster，打開Vector to Raster對話框（圖2.6）ERDAS圖標(biāo)面板工具條:點擊Interpreter圖標(biāo)-Utilities-Vector to Raster打開Vector to Raster對話框（圖2.6）ERDAS圖標(biāo)面板工具條:點擊Vector圖標(biāo)-Vector to Raster（2）打開Vector to Raster對話框（圖2.6）在

52、Vector to Raster對話框中需要設(shè)置下列參數(shù):輸入矢量文件名稱（Input Vector File）:zone88；確定矢量文件類型（Vector Type） : Polygon；輸出柵格文件名稱（Output Image File）:raster.img；柵格數(shù)據(jù)類型（Data Type）:Unsigned 8 bit；柵格文件類型（Layer Type） : Continuous；轉(zhuǎn)換范圍大?。⊿ize Definition） : ULX, ULY, LRX, LRY；坐標(biāo)單位（Units） :feet；輸出像元大?。–ell Size）:X:30/Y:30；選擇正方形像元:S

53、quire Cell（3）OK（關(guān)閉Vector to Raster對話框，執(zhí)行矢柵轉(zhuǎn)換）注意：1、為保證掩膜制作的精確和準(zhǔn)確，在Vector 轉(zhuǎn)為 Raster之前，一定要把zone88添加投影信息使之與待掩膜的圖象的投影信息保持一致。如在本例子中，projection type: State Plane, State plane zone: 4126, Zone type: Old USGS （D0154）, NAD: NAD27。2、同時需要注意，由于germtm .img的單位是feet，所以需要在投影變換的時候把raster的單位也調(diào)整為feet。(在viewer中打開zone88,

54、點擊工具欄第三個按鈕info工具，在vectorinfo對話框中點edti，打開add projection).（4）通過掩膜運(yùn)算（Mask）實現(xiàn)圖像不規(guī)則裁剪圖2.7 Mask對話框話框圖2.8 Mask后的圖像話框ERDAS圖標(biāo)面板菜單條:Main-Image Interpreter-Utilities-Mask，打開Mask對話框（圖2.7）ERDAS圖標(biāo)面板工具條:點擊Interpreter圖標(biāo)-Utilities-Mask，打開Mask對話框（圖2.7）在Mask對話框中需要設(shè)置下列參數(shù):輸入圖像文件名稱（Input File） :germtm .img；輸入掩膜文件名稱（Input

55、 Mask File）:raster.img；點擊Setup Recode設(shè)里裁剪區(qū)域內(nèi)新值（New Value）為1，區(qū)域外取0值；確定掩膜區(qū)域做交集運(yùn)算:Intersection；輸出圖像文件名稱（Output File）:mask.img；輸出數(shù)據(jù)類型（Output Data Type）:Unsigned 8 bit（5）OK（關(guān)閉Mask對話框，執(zhí)行掩膜運(yùn)算）打開多邊形剪切后的圖像mask.img如圖2.8所示。圖2.9 Set Geo-Connection Input File對話框mask.img話框練習(xí)2 圖像幾何校正（Geometric Correction）幾何校正就是將圖像數(shù)據(jù)投影到平面上，使其符合（Conform）地圖投影系統(tǒng)的過程;而將地圖坐標(biāo)系統(tǒng)賦予圖像數(shù)據(jù)的過程，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)，所以幾何校正過程包含了地理參考過程。數(shù)據(jù)存放在%sampledata/gc-image下。1、圖像幾何校正途徑（Geometric Correction Process）在ERDAS IMAGINE系統(tǒng)中進(jìn)行圖像幾何校正，通常有兩種途徑啟動幾何校正模塊。（1）數(shù)據(jù)預(yù)處理途徑（ Start from Data Preparation）ERDAS圖標(biāo)面板菜單條:Main-Da