第一篇:遙感圖像處理實(shí)習(xí)總結(jié)
遙 感 實(shí)習(xí)總 結(jié)
專業(yè):攝影測(cè)量與遙感技術(shù)
班級(jí):
姓名:
學(xué)號(hào):
為期兩周的遙感數(shù)字圖像處理結(jié)束了,在老師的精心安排下,我們?nèi)硇牡耐度氲竭@次實(shí)習(xí)中。雖然是滿天的時(shí)間,但是由于教室還有其他人占用并不能在那全天使用,所以說是兩周實(shí)習(xí)但是我們能用是時(shí)間依然很少,我們要力抓每一分每一秒,熟練操作遙感數(shù)字圖像處理軟件。整個(gè)實(shí)習(xí)是以黃河水院為基礎(chǔ)圖形。通過格式變換、幾何校正、圖像剪裁、圖像分類,以及最后的專題地圖制作。
實(shí)習(xí)的過程簡(jiǎn)單又復(fù)雜,簡(jiǎn)單的是,只要?jiǎng)邮郑?jì)算機(jī)幾乎自動(dòng)化的替你操作,復(fù)雜的是,在操作過程中,又有好多選項(xiàng)和注意的事項(xiàng),有很多參數(shù)的設(shè)置很有講究。所以在練習(xí)中我遇到好多問題,并通過解決這些問題進(jìn)一步加深了對(duì)軟件和課本知識(shí)的理解。
首先我們進(jìn)行的是數(shù)據(jù)預(yù)處理。我們需要進(jìn)行遙感圖像的幾何校正。由于各種誤差所以遙感圖像存在著幾何變形,因此需要在操作前進(jìn)行幾何校正。流程如下:第一步:顯示圖像文件(打開兩個(gè)視窗窗口),第二步:?jiǎn)?dòng)幾何校正模塊,第三步:?jiǎn)?dòng)控制點(diǎn)工具,第四步:地面控制點(diǎn)(GCP)的采集,第五步:采集地面檢查點(diǎn),第六步:圖象重采樣,第七步:保存幾何校正模式。其中最關(guān)鍵最難的就屬地面控制點(diǎn)的采集,我們使用的是二次多項(xiàng)式,所以得選取六個(gè)控制點(diǎn)然后再選出六個(gè)檢查點(diǎn)。但是圖像存在著誤差,而我們要把誤差控制在一個(gè)像素以內(nèi),這就更加困難了。在進(jìn)過長(zhǎng)時(shí)間的摸索和練習(xí),精度慢慢的就達(dá)到了,但是圖糾正后依舊不是很好,在詢問同學(xué)后發(fā)現(xiàn)原來是點(diǎn)的分布不是很均勻,所以導(dǎo)致了圖的變形。在圖的校正后就得進(jìn)行圖范圍的裁剪得到所需的范圍。裁剪有兩種方法一種是規(guī)則分幅裁剪,一種是不規(guī)則分幅裁剪。規(guī)則分幅裁剪需要知道坐標(biāo),而不規(guī)則分幅裁剪則只需要在圖上手選出需要裁剪的范圍。而我們沒有坐標(biāo)只能用不規(guī)則分幅裁剪。
第二項(xiàng)就是圖象增強(qiáng)處理,主要包括:空間、輻射、光譜增強(qiáng)處理的主要方法。空間增強(qiáng):包括卷積增強(qiáng)處理,輻射增強(qiáng):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。這一項(xiàng)比較簡(jiǎn)單,通過指導(dǎo)書和上課的學(xué)習(xí),這些增強(qiáng)只要知道步驟就能很快完成。
第三項(xiàng)我認(rèn)為也是最關(guān)鍵的一項(xiàng),遙感圖像的分類,所謂的遙感圖像的分類就是通過人工目譯或計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類處理相結(jié)合識(shí)別出地物屬性。我們做的分類是非監(jiān)督分類,在進(jìn)行的分類評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)用分類疊加方法來評(píng)價(jià)分類結(jié)果、分類精度及定義時(shí)應(yīng)注意分類文件在上,而且取消柵格參數(shù)中清楚選示選項(xiàng),以使兩圖像疊加顯示。非監(jiān)督分類步驟如下: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:給各個(gè)類別賦相應(yīng)的顏色,第四步:不透明度設(shè)置,第五步:確定類別專題意義及其準(zhǔn)確程度,第六步:標(biāo)注類別的名稱和相應(yīng)顏色,第七步:將相同的類進(jìn)行合并,最后分為五大類:建筑物、道路(空閑地)、水系、草地和灌木林。
第四項(xiàng)是制作專題地圖。其操作步驟為:
一、準(zhǔn)備專題制圖數(shù)據(jù),二、生成專題制圖文件,三、確定專題制圖范圍,四、放置圖面整飭要素。而圖面整飾又包括1.繪制格網(wǎng)線與坐標(biāo)注記,2.繪制地圖比例尺,3.繪制地圖圖例,4.繪制指北針,5.地圖名稱的設(shè)定,6.地圖的保存。其中創(chuàng)建格網(wǎng)中可以設(shè)置格網(wǎng)線的多少和起始值,這一步主要是對(duì)制作專題圖的一些整飾,可以使圖美觀易懂。
為期兩周的實(shí)習(xí)結(jié)束了,經(jīng)過這次系統(tǒng)全面的實(shí)習(xí),讓我更深刻的了解了遙感圖像的操作流程,也掌握了面對(duì)常出現(xiàn)問題的解決方法,同時(shí)也讓我對(duì)課程有了更確切的理解,把理論應(yīng)用于實(shí)際,同時(shí)加深了對(duì)理論部分的重點(diǎn)理解,還提升了動(dòng)手能力。
第二篇:遙感圖像處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告
遙感圖像處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告
班級(jí) 11資環(huán) 姓名 學(xué)號(hào) 實(shí)驗(yàn)專題 實(shí)驗(yàn)室 F樓機(jī)房 成績(jī)?cè)u(píng)定 教師簽字
專題一:DEM圖像進(jìn)行彩色制圖··························································2(敘述制圖過程并把自己處理結(jié)果加載到本文檔里)
專題二:TM與SPOT數(shù)據(jù)融合····························································3(敘述該過程并處理結(jié)果加載到本文檔里。注意用兩種方法融合的過程)
專題三:航片的配準(zhǔn)與鑲嵌·····························································4(敘述該過程并處理結(jié)果加載到本文檔)
專題四:切取某研究區(qū)域的操作·························································5(具體要求:衛(wèi)星影象疊加,選擇其中三波段彩色合成,采用ROI切取研究區(qū))
專題五:地圖制圖的方法·······························································6(主要是快速制圖。并任選一樣例加載制圖后結(jié)果)
專題六:使用ENVI進(jìn)行三維曲面的瀏覽與飛行············································7(敘述該過程并處理結(jié)果加載到本文檔里)
專題七:監(jiān)督分類試驗(yàn)(任選一種監(jiān)督分類方法,并敘述···································8(其過程將其結(jié)果加載到本檔里)。實(shí)驗(yàn)專題: 專題一:DEM圖像進(jìn)行彩色制圖
1、加載一幅DEM的灰度圖像,使用系統(tǒng)默認(rèn)的IDL顏色表來調(diào)整屏幕的顏色表。
2、給生成的彩色圖像添加圖名、格網(wǎng)、比例尺、灰度條、等高線及數(shù)值等信息。
3、調(diào)整位置,保存圖像。結(jié)果如下圖 實(shí)驗(yàn)專題: 專題二:TM與SPOT數(shù)據(jù)融合
1、主圖象窗口選擇Transform > Image Sharpening > HSV,從一個(gè)打開的彩色圖像中選擇三個(gè)波段進(jìn)行變換。
2、對(duì)原DEM圖像進(jìn)行拉伸處理。
3、將HSV圖像重新轉(zhuǎn)換為RGB圖像。分別對(duì)應(yīng)H-R,S-G,拉伸圖像-B。
4、加載最終圖像,并保存結(jié)果。結(jié)果如圖所示:
實(shí)驗(yàn)專題: 專題三:航片的配準(zhǔn)與鑲嵌
1、加載兩幅圖像,其中一幅作為base image,一幅作為warp image。
2、在主菜單Registration里的Select GCP(Ground Control Points)來選擇地面控制點(diǎn),并調(diào)整誤差。
3、執(zhí)行圖像—地圖配準(zhǔn)。
4、圖像鑲嵌。執(zhí)行Map> Mosaicking > Pixel Based。
5、在Pixel Based Mosaic對(duì)話框,選擇Import > Import Files and Edit Properties,調(diào)整羽化、背景等參數(shù)。
6、輸入其他參數(shù),加載結(jié)果圖并保存。結(jié)果如圖:
實(shí)驗(yàn)專題: 專題四:切取某研究區(qū)域的操作
1、加載一多波段彩色圖像,在主圖像窗口中,選擇Overlay > Region of Interest。
2、ROI的類型選擇polygon,在image窗口中畫出研究的區(qū)域。
3、通過選擇Basic Tools > Masking > Build Mask,建立掩膜。
4、選擇Basic Tools > Masking > Apply Mask,應(yīng)用掩膜來切取研究區(qū)域。結(jié)果如下:
實(shí)驗(yàn)專題: 專題五:地圖制圖的方法
1、打開顯示要輸出的圖像。
2、從主圖像顯示窗口中,選擇File>Quickmap>New Quickmap,修改輸出頁的大小、頁的范圍以及地圖的比例。
3、設(shè)置圖名、投影并添加map key等信息,保存圖像。結(jié)果如下:
實(shí)驗(yàn)專題: 專題六:使用ENVI進(jìn)行三維曲面的瀏覽與飛行
1、在顯示圖像的主圖像窗口中,選擇Tools> 3-D SurfaceView。
2、選擇相應(yīng)的數(shù)字高程模型(DEM)輸入文件及所需要的DEM Resolution(像元數(shù))復(fù)選框。
3、調(diào)整垂直方向的放大系數(shù),輸入的值將使得垂直方向真正放大。值越高,放大越多。
4、執(zhí)行User Defined Mode對(duì)話框以調(diào)整3D圖像的位置,角度等信息。
5、選取最佳視覺位置保存。
實(shí)驗(yàn)專題: 專題七:監(jiān)督分類試驗(yàn)
1、首先選擇感興趣區(qū)域,即ROI。
2、選擇Classification > Supervised > 需要的分類方法,以平行六面體(Parallelepiped)為例。
3、輸入一般的分類參數(shù)(分類參數(shù)對(duì)話框中列出的那些),這一對(duì)話框包含了一個(gè)額外的參數(shù)—標(biāo)準(zhǔn)差數(shù),用于ROI平均值周圍。在“Max stdev from Mean”文本框里,鍵入一個(gè)數(shù)值。標(biāo)準(zhǔn)差的默認(rèn)值3被自動(dòng)輸入到這一文本框里。
4、執(zhí)行,并保存結(jié)果。如圖所示
第三篇:遙感圖像處理實(shí)習(xí)報(bào)告
《數(shù)字圖像處理》
集中實(shí)習(xí)報(bào)告
(2015-2016學(xué)年第2學(xué)期)
專業(yè)班級(jí):地信1302 小組成員:曹曉東、傅文青、蔡靂鵬、黃亞陽
評(píng)語:
實(shí)習(xí)總成績(jī):
指導(dǎo)教師簽名:
2016年04月01日
項(xiàng)目一:遙感數(shù)據(jù)下載
一、實(shí)習(xí)時(shí)間及地點(diǎn)
實(shí)習(xí)時(shí)間:2016年03月21日至04月22日 實(shí)習(xí)地點(diǎn):測(cè)繪學(xué)院四樓微機(jī)室
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容
(一)、選定實(shí)驗(yàn)研究區(qū)和相關(guān)的兩期或多期的數(shù)據(jù)
(二)、遙感數(shù)據(jù)下載
三、任務(wù)分工
首先小組內(nèi)討論實(shí)習(xí)研究的區(qū)域以及兩期數(shù)據(jù)的大致時(shí)間段間隔 數(shù)據(jù)下載和圖像增強(qiáng):曹曉東 遙感圖像鑲嵌和裁剪:黃亞陽
遙感圖像監(jiān)督分類和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè):傅文青 遙感影像專題地圖制作綜合:蔡靂鵬
四、實(shí)習(xí)過程 研究區(qū)及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
1.1 實(shí)驗(yàn)研究區(qū)篩選
從包含的地類、地物的種類盡可能的多的角度進(jìn)行選擇 選擇研究區(qū)影像的時(shí)間段
2.1 選取的多大的時(shí)間跨度比較合適,可以使兩期的影像較為明顯 在http://glovis.usgs.gov/ 下載區(qū)域數(shù)據(jù)
3.1 首先確認(rèn)所用電腦是否安裝有Java的JRE環(huán)境或者Java開發(fā)者工具包
3.2 在USGS的官方網(wǎng)站上注冊(cè)上自己的賬戶
3.3 按事先選擇的區(qū)域和時(shí)間間隔進(jìn)行篩選,選擇適合的時(shí)間段(盡量不少于4、5年)
3.4 先去地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站去搜索好需要下載的時(shí)間段的地理數(shù)據(jù),并按指定的云量進(jìn)行篩選,然后記住相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)、條帶號(hào)、行編號(hào)、中心經(jīng)緯度等等,后到USGS的官方下載標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包。如圖所示:
3.5 針對(duì)網(wǎng)速的波動(dòng)時(shí)間段,選擇合適的時(shí)間段去下載實(shí)驗(yàn)區(qū)的數(shù)據(jù)(網(wǎng)速太慢的話只能回宿舍嘗試自己的校園教育網(wǎng))
五、實(shí)習(xí)總結(jié)
通過這次初步下載衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),讓我個(gè)感覺自己進(jìn)入了一個(gè)嶄新的領(lǐng)域。還了解了通用遙感數(shù)據(jù)的下載流程,以及這些編號(hào)的基本含義,并且查了landsat衛(wèi)星不同波段的不同用處,band1-band5和band7的空間分辨率為30米,band6的空間分辨率為60米還了解到了2003年Landsat-7的SLC故障后,采集的數(shù)據(jù)需要采用SLC-off模型校正。通過自己手動(dòng)下載這些數(shù)據(jù),深刻的體會(huì)到論壇的一些大牛說的有什么不懂的地方就查那些官方的文檔,真的是這樣。那就好像是自己小時(shí)候的玩具說明書,告訴你怎么樣用,怎么樣玩的更流暢。總之,第一次自己找并用數(shù)據(jù)的實(shí)習(xí),剛開始就學(xué)到了很多東西。
項(xiàng)目二:遙感影像增強(qiáng)濾波處理
一、實(shí)習(xí)時(shí)間及地點(diǎn)
實(shí)習(xí)時(shí)間:2016年3月23日 實(shí)習(xí)地點(diǎn):測(cè)繪學(xué)院四樓微機(jī)室
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容
(一)、針對(duì)已有的遙感影像的特征選擇合適的影像增強(qiáng)方法
(二)、分別對(duì)已有的不同時(shí)期的影像進(jìn)行規(guī)范化增強(qiáng)處理,選擇合適的波段進(jìn)行RGB合成圖像,使影像范圍內(nèi)下墊面地物容易識(shí)別與提取。
三、任務(wù)分工
如項(xiàng)目一的任務(wù)分工所述
四、實(shí)習(xí)過程
1.將下載的7幅圖像在basic tools下拉菜單的layer stacking(堆處理)中進(jìn)行圖像融合,如圖所示,再選擇對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)系,命名新文件并存入指定的文件夾。2.然后在transform選項(xiàng)卡中分別選擇principal components?forward PC rotation?compute new statistics and rotate和NDVI進(jìn)行 主成分變換和NDVI增強(qiáng)。3.最后進(jìn)行波段相關(guān)性分析,在basic tools選項(xiàng)卡中選擇statistics? compute statistics項(xiàng),看方差、直方圖等分析數(shù)據(jù),選擇相關(guān)度最相近的三個(gè)波段,按假彩色合成的的方法來進(jìn)行RGB色彩和成。成果如圖:
五、實(shí)習(xí)總結(jié)
每個(gè)濾波處理都有自己的優(yōu)勢(shì)和不足,我們要善于利用每一種濾波的優(yōu)勢(shì)來增強(qiáng)圖像從而讓遙感圖像變得更加分明,易讀。雖然軟件操作就那么幾步,甚至一兩個(gè)按鈕搞定的事情,但是我們還是學(xué)習(xí)過處理原理的。覺得這樣好像在這個(gè)軟件處理數(shù)據(jù)的時(shí)候我可以假想電腦是怎么處理它的。這樣可以讓自己的思路更加明朗清晰。通過這次的實(shí)習(xí)也讓我們意識(shí)到,前輩們的高超技藝,將紛繁的算法集成于一個(gè)小小的按鈕便可以完成的事情。無意間增強(qiáng)了我們學(xué)習(xí)編程二次開發(fā)的信心和決心。
項(xiàng)目三:遙感圖像鑲嵌
一、實(shí)習(xí)時(shí)間及地點(diǎn)
實(shí)習(xí)時(shí)間:2016年3月24日 實(shí)習(xí)地點(diǎn):測(cè)繪學(xué)院四樓微機(jī)室
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容
在實(shí)際操作中掌握遙感影像處理知識(shí),學(xué)會(huì)對(duì)遙感影像的相關(guān)處理工作。
三、任務(wù)分工
如項(xiàng)目一的任務(wù)分工所述
四、實(shí)習(xí)過程
基于地理坐標(biāo)的鑲嵌操作:
1.打開ENVI軟件,將兩幅鄭州遙感影像圖導(dǎo)入Available Bands List中。2.在ENVI主菜單Basic Tools菜單中選擇Mosaicking→Georeferenced,打開Map Based Mosaic窗口。
3.在Map Based Mosaic窗口中選中Import→ Import Files,加載需要進(jìn)行鑲嵌的影像數(shù)據(jù)。
4.加載完圖像后,選中一幅圖像,點(diǎn)擊右鍵,選擇Edit Entry,打開Entry窗口,將Data Value to Ignore改為0,羽化距離設(shè)置為10,將參考圖像選為Fixed,其它圖像全為Adjust。
5.在Map Based Mosaic窗口中選擇File→ Apply,打開Mosaic Parameters窗口,將重采樣改為三次卷積內(nèi)插法(Cubic Convolution),像元大小設(shè)置為30米,輸出影像mosaic.img。
五、實(shí)習(xí)總結(jié)
通過此次鑲嵌實(shí)驗(yàn)練習(xí),在實(shí)驗(yàn)的過程中不斷的遇到問題并且解決問題,學(xué)習(xí)了鄰近影像之間的匹配鑲嵌,認(rèn)識(shí)了一些關(guān)于鑲嵌處理的方法,為今后的影像處理奠定了一定的基礎(chǔ)。
項(xiàng)目四:遙感圖像裁剪
一、實(shí)習(xí)時(shí)間及地點(diǎn)
實(shí)習(xí)時(shí)間:2016年3月25日 實(shí)習(xí)地點(diǎn):測(cè)繪學(xué)院四樓微機(jī)室
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容
1.掌握用矢量裁剪遙感圖像的原理方法; 2.熟練掌握有關(guān)遙感圖像軟件的性能和操作。
三、任務(wù)分工
如項(xiàng)目一的任務(wù)分工所述
四、實(shí)習(xí)過程
1.在ENVI主菜單點(diǎn)選File?open image file,打開待裁剪影像。
2.在ENVI主菜單點(diǎn)選File?open vector file,打開用arcgis軟件中做好的鄭州面要素文件來裁剪遙感影像圖。
3.在彈出的Available Vectors List 對(duì)話框中,點(diǎn)擊File? Export Layers to ROI,彈出select data file to associate with new ROIS 對(duì)話框,在此對(duì)話框中選擇待裁剪影像,點(diǎn)OK,將導(dǎo)出的EVF矢量文件轉(zhuǎn)換為ROI。
4.在彈出的export evf layers to ROI對(duì)話框,點(diǎn)選:convert all records of an EVF layer to one ROI?,點(diǎn)OK。
5.在ENVI軟件主菜單Basic Tools下拉菜單選擇Subset Data via ROIs,用ROI對(duì)融合后的影像mosaic2.img進(jìn)行裁剪,最后得到裁剪的圖像。
五、實(shí)習(xí)總結(jié)
通過對(duì)ENVI軟件的不斷熟悉和操作,讓我學(xué)到很多,ENVI作為對(duì)遙感學(xué)習(xí)的初步入門軟件,熟練地掌握是必須具備的技能,在實(shí)驗(yàn)中,我遇到了很多困難,看到很多未知的,不解的知識(shí),還有自己原先掌握的知識(shí)的困惑,通過與同學(xué)的交流學(xué)習(xí)解決其中的困難。知道了如何對(duì)一副遙感影像圖進(jìn)行裁剪,更加熟悉掌握了ENVI軟件。項(xiàng)目五:遙感圖像的計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類及精度評(píng)價(jià)
一、實(shí)習(xí)時(shí)間及地點(diǎn)
實(shí)習(xí)時(shí)間:2016年3月25日和03月28日 實(shí)習(xí)地點(diǎn):測(cè)繪學(xué)院四樓微機(jī)室
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容
(一)掌握遙感圖像監(jiān)督與非監(jiān)督分類的基本原理;
(二)得到給定區(qū)域內(nèi)每一地類(農(nóng)用地、建設(shè)用地、水體、不透水表面等)的面積;
(三)掌握對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)價(jià)的方法;
(四)掌握相關(guān)軟件的操作。
三、任務(wù)分工
如項(xiàng)目一的任務(wù)分工所述
四、實(shí)習(xí)過程 研究區(qū)及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
1.1 open image file打開增強(qiáng)后的兩幅影像“200601”和“201001”,選擇5、4、3波段合成彩色圖像。
圖4-1 波段列表
1.2 根據(jù)圖像的分辨率和實(shí)際情況將兩幅圖像都分為8類。
圖4-2 5、4、3波段彩色圖
2選擇樣本
2.1 在image窗口中選擇overlay菜單選擇下面的ROI,打開ROI窗口。2.2在ROI Name中輸入“河流湖泊”按回車鍵,在三個(gè)窗口間進(jìn)行切換,選擇“ZOOM”窗口為選擇窗口,在image窗口中進(jìn)行切換找到對(duì)應(yīng)顏色區(qū)域(藍(lán)色),然后在zoom窗口中進(jìn)行放大然后選取部分區(qū)域。(注意均勻選取)
2.3 選擇“New Region”新建一個(gè)ROI,重復(fù)步驟2.2,分別選擇林地、草地、居民地、工業(yè)用地、沙地、水田、耕地的樣本,如圖4-3所示:
圖4-3 分類樣本圖
3可分離性分析
3.1在ROI Tool窗口中選擇Options菜單下的compute ROI Separability,在打開的窗口中選擇“鄭州200601”圖層,選擇所有ROI,點(diǎn)擊OK,生成圖4-4的分離矩陣,從圖中可看出各樣本可分離性不錯(cuò),符合要求,如果值不符合需要進(jìn)行合并或者重新分配。
圖4-4 分離矩陣圖
4監(jiān)督分類
4.1在ENVI主菜單中選擇classification->supervised->maximun likelihood,用監(jiān)督分類中的最大似然對(duì)圖像進(jìn)行自動(dòng)分類,打開圖像選擇窗口。
4.2在打開的窗口中選擇圖像“200601”,點(diǎn)擊確定,跳出ROI選擇窗口,將所有的ROI都選擇上將其輸出到”監(jiān)督分類”文件夾,命名為“2006”。得到下圖列表:
圖4-5
4.3重復(fù)上面步驟得到2010年的監(jiān)督分類圖。
5編輯分類結(jié)果
5.3打開新生成的影像“2006”,在image窗口中選擇overlay->classfication,選擇2006,在打開的窗口中課對(duì)每一類地物進(jìn)行顏色和名字的設(shè)置與更改。
圖4-6
6精度驗(yàn)證
6.1用混淆矩陣進(jìn)行精度驗(yàn)證,打開classification->post classification->confusion matrix選擇ROI進(jìn)行精度驗(yàn)證。(由于沒有驗(yàn)證數(shù)據(jù),所以驗(yàn)證進(jìn)度很高)
7統(tǒng)計(jì)分析
7.1打開classification->post classification->class statistics,選擇生成的2006影像,點(diǎn)擊確定,再選擇原圖像200601點(diǎn)擊OK,選擇所有的ROI,將直方圖等勾選上,得到下面的統(tǒng)計(jì)圖:
圖4-6
8裁剪
8.1 從圖4-6可以看出,工業(yè)用地不符合實(shí)際情況,原因是沒有對(duì)背景進(jìn)行處理,所以須用矢量圖重新裁剪,過程同遙感影像裁剪步驟。
五、實(shí)習(xí)總結(jié)
本次實(shí)習(xí)內(nèi)容為遙感影像的自動(dòng)分類和精度評(píng)定,從實(shí)驗(yàn)課時(shí)的安排就能看出為這次課程設(shè)計(jì)的核心,也是這次課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn),我被分派到這一部分任務(wù)既感到高興也感到責(zé)任重大,所高興的是組員對(duì)我的信任,感到有壓力的是怕自己做的不好影響到全組的成績(jī)。就操作過程來說并不困難,難點(diǎn)在于ROI的選取,因?yàn)檫@次我們選擇的是鄭州市2006年和2010年的landsat5TM的影像,分辨率只有30米,雖然經(jīng)過增強(qiáng)地物相對(duì)較清晰,但是要把每一類都區(qū)分出來還是比較困難的。主要原因在于我們是第一次做這種遙感影像圖,對(duì)地物的辨別大多是通過輪廓,所以很多都不知道是什么地物,只有通過百度地圖谷歌地圖一類的高分辨率影像找到對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行判別。盡管如此,我在2010年第一次分類中。草地跟居民地還有林地的區(qū)分度還是達(dá)不到要求,不得已只能對(duì)三類重新分類。好在第二次選樣本點(diǎn)更小心,課分離度都超過了1.8,可是進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的時(shí)候又發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)時(shí)相的影像中有一類地物嚴(yán)重偏多,后來發(fā)現(xiàn)是背景沒有處理的原因,只能將分類圖進(jìn)行二次裁剪去除背景。
總之這次實(shí)習(xí)內(nèi)容并不復(fù)雜,監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類的原理也較簡(jiǎn)單,關(guān)鍵在于細(xì)心和有耐心,雖然簡(jiǎn)單,但是卻會(huì)遇到很多問題和需要注意的地方,這也是我們實(shí)習(xí)的目的,遇到問題,解決問題才有進(jìn)步。
項(xiàng)目六:遙感影像專題地圖制作
一、實(shí)習(xí)時(shí)間及地點(diǎn)
實(shí)習(xí)時(shí)間:2016年3月29日至4月1號(hào) 實(shí)習(xí)地點(diǎn):測(cè)繪學(xué)院四樓微機(jī)室
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容
遙感影像的專題地圖制作
三、任務(wù)分工
如項(xiàng)目一的任務(wù)分工所述
四、實(shí)習(xí)過程
1、打開2006監(jiān)督后裁剪.bli,此時(shí)圖層種有9種符號(hào)映射。
2、在圖層上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵,選擇屬性。在屬性對(duì)話框中,選擇符號(hào)系統(tǒng),切換到符號(hào)系統(tǒng)面板。
3、在色彩映射表中,修改標(biāo)注。按照?qǐng)D形中的顏色,分別將對(duì)應(yīng)的顏色修改為背景、河流湖泊、林地、草地、居民地、工業(yè)用地、沙地、水田、耕地,點(diǎn)擊確定。
4、將視圖切換到布局試圖,在布局視圖上點(diǎn)擊右鍵,選擇屬性。在格網(wǎng)選項(xiàng)卡上,點(diǎn)擊新建格網(wǎng),創(chuàng)建參考格網(wǎng)。在框架選項(xiàng)卡中,將背景改為淺藍(lán)色,點(diǎn)擊確定。
5、點(diǎn)擊插入-->標(biāo)題,在文本框中輸入“2006年3月土地利用分布圖”,字體為宋體36號(hào)。
6、點(diǎn)擊插入-->圖例,設(shè)置為三列,將背景改為藍(lán)色。
7、點(diǎn)擊插入-->比例尺,選擇單位為千米,點(diǎn)擊確定,將比例尺放入圖中合適位置。
8、點(diǎn)擊插入-->指北針,選擇合適的指北針,點(diǎn)擊確定,放于圖中合適位置。
9、點(diǎn)擊文件-->地圖文檔屬性,勾選存儲(chǔ)數(shù)據(jù)源的相對(duì)路徑名。
10、點(diǎn)擊文件-->導(dǎo)出地圖,分辨率設(shè)為300,將地圖導(dǎo)出。
11、采用相同的方法將另一幅影像“2010監(jiān)督后裁剪”制圖后輸出。
實(shí)習(xí)成果如圖:
五、實(shí)習(xí)總結(jié)
制圖綜合在前一周剛做過實(shí)習(xí),在制圖方面并沒有太大問題。但是在進(jìn)行影像的監(jiān)督分類時(shí),由于考慮不充分,未能考慮影像的背景,導(dǎo)致分類后影像的背景和河流的顏色一樣,在制圖時(shí)無法將河流和背景分離開來。后來又給背景也分了一類才解決這個(gè)問題。
通過此次實(shí)習(xí),讓我學(xué)到了很多課堂上更本學(xué)不到的東西,掌握了只有通過實(shí)際操作、自己動(dòng)手才能學(xué)到的技術(shù)和能力。這讓我清楚地感到了自己學(xué)習(xí)能力的不足,看清了自身的缺點(diǎn),也讓我認(rèn)識(shí)到了無論做什么都應(yīng)秉持仔細(xì)認(rèn)真的態(tài)度,要有一種平和的心態(tài)和勤學(xué)好問的精神,不管遇到什么事都要主動(dòng)地去思考,多和同學(xué)討論,多向老師請(qǐng)教,不要太過急躁,要對(duì)自己所做事情負(fù)責(zé),要做到“言必行,行必果” 不可抱有推脫或者完全依賴別人的想法。我認(rèn)為只要付出了努力,認(rèn)真地實(shí)踐,不管結(jié)果如何我們都將有所收獲。
第四篇:遙感圖像處理B思考題總結(jié)
思考題-1 1.理解遙感基本過程(輻射源——大氣——地面——大氣——傳感器接收——傳輸——接收與處理等基本環(huán)節(jié))書P1-3 2.結(jié)合自己的專業(yè)簡(jiǎn)述開展一項(xiàng)遙感應(yīng)用研究工作的基本步驟(思路)。遙感應(yīng)用的基本步驟:
A.根據(jù)研究的目標(biāo)選擇合適的遙感數(shù)據(jù)源 考慮空間分辨率、時(shí)間分辨率、光譜波段等因素; 目標(biāo)不同、尺度不同、時(shí)相要求不同、光譜特點(diǎn)不 同,需要全面考慮。B.進(jìn)行圖像的(預(yù))處理
根據(jù)研究工作的需要,進(jìn)行多時(shí)相圖像配準(zhǔn)、幾何 糾正、圖像鑲嵌、數(shù)據(jù)融合 注意:幾何配準(zhǔn)和糾正的關(guān)系? C.特征參數(shù)選擇
波段選擇、特征提取(通過一定的數(shù)學(xué)方法對(duì)原始波段進(jìn)行 處理,得到能反映目標(biāo)地物特性的新的參數(shù),如植 被指數(shù)、主成分等等)。D.建立分類系統(tǒng)
各類及亞類分類指標(biāo)(定性、定量)E.專題信息提取(分類)與綜合分析
分類,并對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行分析(數(shù)量、質(zhì)量、分 布、發(fā)展變化特點(diǎn)與趨勢(shì)、產(chǎn)生的原因)
F.結(jié)果檢驗(yàn)與成果輸出
對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證(直接驗(yàn)證、間接驗(yàn)證),滿足 需要?jiǎng)t輸出結(jié)果,反之,返回第三步、第四步,進(jìn)行相關(guān)的修改、調(diào)整。3.了解航天對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。
EOS航天觀測(cè)系統(tǒng):EOS航天觀測(cè)系統(tǒng)主要由大型極軌平臺(tái)EOS-a, EOS-b組成,分別約于1998年,2000年用大力神IV發(fā)射到極地軌道上。另外還有歐空局有一個(gè)平臺(tái),日本的一個(gè)平臺(tái)和載人太空站。由于各個(gè)平臺(tái)是按5年壽命設(shè)計(jì)的,為了完成15年的連續(xù)觀測(cè)計(jì)劃,美國(guó)的平臺(tái)由三組6座平臺(tái)組成。中途采用任務(wù)艙的置換等技術(shù)來完成。這類平臺(tái)都是搭載多種遙感器的組合平臺(tái)。突出的遙感器為高光譜分辨率成像光譜儀、合成孔徑雷達(dá)、高空間分辨率微波輻射計(jì)等等。一般一個(gè)組合平臺(tái)搭載20多種遙感器。各遙感器之間尚有互為修正,不同的觀測(cè)周期互補(bǔ)等特點(diǎn)。** 航天對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)框架: 運(yùn)載系統(tǒng):火箭
平臺(tái)系統(tǒng):衛(wèi)星、導(dǎo)航定位、穩(wěn)定平臺(tái)等,搭載有效載 荷。發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng):如酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心、西昌衛(wèi)星發(fā)射中心、太原衛(wèi)星發(fā)射中心。測(cè)控系統(tǒng):對(duì)衛(wèi)星軌道、姿態(tài)進(jìn)行測(cè)控,“測(cè)”就是測(cè)量,“控”就是通過發(fā)送指令進(jìn)行姿態(tài)控制。
地面系統(tǒng):數(shù)據(jù)接收、預(yù)處理、運(yùn)行管理(衛(wèi)星運(yùn)行管理、處理系統(tǒng)之間的運(yùn)行管理)、產(chǎn)品生成、數(shù)據(jù)及產(chǎn)品存檔、分發(fā)、共享…… 4.通道與波段一樣嗎?
通道就是特定的波譜范圍的抽象,不同的地物在對(duì)于相同的波譜范圍反射特性不同,相同的地物在不同的波段也表現(xiàn)出不同的特性。將遙感影像的不同波段的值(灰度值)用來控制不同的通道(RGB),就能得到不同的假彩色合成效果。5.黑白圖像和全色圖像一樣嗎?
(1)灰度圖像:反應(yīng)的是亮度,是每個(gè)像素只有一個(gè)采樣顏色的圖像,這類圖像通常顯示為從最暗的黑色到最亮的白色的灰度,在黑色與白色之間還有許多級(jí)的顏色深度。灰度圖像經(jīng)常是在單個(gè)電磁波頻譜如可見光內(nèi)測(cè)量每個(gè)像素的亮度得到的,用于顯示的灰度圖像通常用每個(gè)采樣像素8位的非線性尺度來保存,這樣可以有256級(jí)灰度。
(2)黑白圖像:在計(jì)算機(jī)圖像領(lǐng)域中黑白圖像只有黑色與白色兩種顏色。(3)彩色圖像:每個(gè)像素通常是由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三個(gè)分量來表示的,分量介于(0,255)。
(4)二值圖像:即圖像上的每一個(gè)像素只有兩種可能的取值或灰度等級(jí)狀態(tài),人們經(jīng)常用黑白、B&W、單色圖像表示二值圖像。6.地面遙感、航空遙感、航天遙感的關(guān)系是什么?
(1)地面遙感:傳感器設(shè)置在地面平臺(tái)上,如車載,船載,手提,固定或活動(dòng)高架平臺(tái)等。
(2)航天遙感:泛指利用各種空間飛行器為平臺(tái)的遙感技術(shù)系統(tǒng)。它以地球人造衛(wèi)星為主體,包括載人飛船、航天飛機(jī)和空間站,有時(shí)也把各種行星探測(cè)器包括在內(nèi)。
(3)航空遙感:泛指從飛機(jī)、氣球、飛艇等空中平臺(tái)對(duì)地面感測(cè)的遙感技術(shù)系統(tǒng),是由航空攝影偵察發(fā)展而來的一種多功能綜合性探測(cè)技術(shù)。
** 這些具有不同技術(shù)性能、工作方式和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的遙感平臺(tái),組成一個(gè)多層、立體化的現(xiàn)代化遙感信息獲取系統(tǒng),為完成專題的或綜合的、區(qū)域的或全球的、靜態(tài)的或動(dòng)態(tài)的各種遙感活動(dòng)提供了技術(shù)保證。
** 航天遙感和航空遙感的區(qū)別主要是:一是使用的遙感平臺(tái)不同,航天遙感使用的是空間飛行器,航空遙感使用的是空中飛行器,這是最主要的區(qū)別;二是遙感的高度不同,航天遙感使用的極地軌道衛(wèi)星的高度一般約1000公里,靜止氣象衛(wèi)星軌道的高度約3600公里,而航空遙感使用的飛行器的飛行高度只有幾百米、幾公里、幾十公里。
7.熱紅外遙感屬于被動(dòng)遙感還是主動(dòng)遙感?
是應(yīng)用紅外遙感器(如紅外攝影機(jī)、紅外掃描儀)探測(cè)遠(yuǎn)距離外的植被等地物所反射或輻射紅外特性差異的信息,以確定地面物體性質(zhì)、狀態(tài)和變化規(guī)律的遙感技術(shù)。
思考題-2 1.單波段如何變?yōu)椴噬珗D像? 彩色合成
2.為什么用假彩色合成?
人眼對(duì)黑白密度的分辨能力有限,大致只有10個(gè)灰度級(jí),而對(duì)彩色圖像的分辨能力則要高得多。如果以平均分辨率的 計(jì)算,人眼可察覺出數(shù)百種顏色差別。這還僅僅是色調(diào)一個(gè)要素,如果加上顏色的其他兩個(gè)要素:飽和度和亮度,人眼能夠辨別彩色差異的級(jí)數(shù)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于黑白差異的級(jí)數(shù)。為了充分利用色彩在遙感圖像判讀中的優(yōu)勢(shì),常常首先對(duì)多波段圖像進(jìn)行彩色合成得到彩色圖像,然后再進(jìn)行其他的處理。
彩色合成包括偽彩色合成、真彩色合成、假彩色合成和模擬真彩色合成四種方法。
3.如何提高圖像分類精度?
一方面從地物本身的復(fù)雜性著手,另一方面從分類方法著手。提高分類前預(yù)處理的精度,面向?qū)ο蟮倪b感圖像分類 決策樹分類,所謂的分層分類 與GIS集成
精度取決于訓(xùn)練區(qū)的選擇、圖像本身的質(zhì)量、分類方法、對(duì)分類的再處理
思考題-3 1.低通濾波器、高通濾波器的概念和用途。
(1)圖像濾波:即在盡量保留圖像細(xì)節(jié)特征的條件下對(duì)目標(biāo)圖像的噪聲進(jìn)行抑制,是圖像預(yù)處理中不可缺少的操作,其處理效果的好壞將直接影響到后續(xù)圖像處理和分析的有效性和可靠性。
(2)低通濾波器:是容許低于截止頻率的信號(hào)通過,但高于截止頻率的信號(hào)不能通過的電子濾波裝置,主要用于平滑圖像、去除噪音。
(3)高通濾波器:是一個(gè)使高頻率比較容易通過而阻止低頻率通過的系統(tǒng)。它去掉了信號(hào)中不必要的低頻成分或者說去掉了低頻干擾。其特性在時(shí)域及頻域中可分別用沖激響應(yīng)及頻率響應(yīng)描述。它保留高頻,抑制低頻,是圖像銳化的一種方式,用于圖像邊緣增強(qiáng)與邊緣提取。
2.掌握計(jì)算空間坐標(biāo)的向前映射法和向后映射法的概念。
(1)向前映射法:只要給出圖像上任意像素的坐標(biāo),都能通過對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系獲得幾何變換后的像素坐標(biāo)位置。這種將輸入映射到輸出的過程稱為“向前映射”。通過向前映射能夠確定源圖像在經(jīng)過變換后各像素的坐標(biāo)。
(2)向后映射法:與向前映射剛好相反,它是由輸出圖像像素坐標(biāo)來推算該像素在源圖像的坐標(biāo)位置。這樣,輸出圖像的每個(gè)像素都能通過映射找到對(duì)應(yīng)的位置,而不會(huì)產(chǎn)生映射不完全和映射重疊的現(xiàn)象了。
3.掌握最近鄰插值、雙線性插值、空間卷積(三次卷積)三種基本重采樣方法的特點(diǎn)。
(1)最鄰近法(Nearest Neighbor)
最鄰近法直接將與某像元位置最鄰近的像元值作為該像元的新值。該方法的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單,處理速度快,且不會(huì)改變?cè)紪鸥裰担摲N方法最大會(huì)產(chǎn)生半個(gè)像元大小的位移。適用于表示分類或某種專題的離散數(shù)據(jù),如土地利用,植被類型等。
(2)雙線性內(nèi)插法(Bilinear Interpolation)
雙線性內(nèi)插法取采樣點(diǎn)到周圍4鄰域像元的距離加權(quán)計(jì)算柵格值。先在 Y方向進(jìn)行內(nèi)插(或X方向),再在X方向(或Y方向)內(nèi)插一次,得到該像元的柵格值。使用該方法的重采樣結(jié)果會(huì)比最鄰近法的結(jié)果更光滑,但會(huì)改變?cè)瓉淼臇鸥裰担瑏G失一些微小的特征。適用于表示某種現(xiàn)象分布、地形表面的連續(xù)數(shù)據(jù),如 DEM、氣溫、降雨量分布、坡度等,這些數(shù)據(jù)本來就是通過采樣點(diǎn)內(nèi)插得到的連續(xù)表面。(3)三次卷積法(Cubic Convolution)
三次卷積內(nèi)插法是一種精度較高的方法,通過增加參與計(jì)算的鄰近像元的數(shù)目達(dá)到最佳的重采樣結(jié)果。使用采樣點(diǎn)到周圍16鄰域像元距離加權(quán)計(jì)算柵格值,方法與雙線性內(nèi)插相似,先在Y方向內(nèi)插四次(或X方向),再在X方向(或Y方向)內(nèi)插四次,最終得到該像元的柵格值。該方法會(huì)加強(qiáng)柵格的細(xì)節(jié)表現(xiàn),但是算法復(fù)雜,計(jì)算量大,同樣會(huì)改變?cè)瓉淼臇鸥裰担矣锌赡軙?huì)超出輸入柵格的值域范圍。適用于航片和遙感影像的重采樣。
思考題-4 1.幾何糾正的概念及方法。
幾何糾正:一般指通過一系列的數(shù)學(xué)模型來改正和消除遙感影像成像時(shí)因攝影材料變形、物鏡畸變、大氣折光、地球曲率、地球自轉(zhuǎn)、地形起伏等因素導(dǎo)致的原始圖像上各地物的幾何位置、形狀、尺寸、方位等特征與在參照系統(tǒng)中的表達(dá)要求不一致時(shí)產(chǎn)生的變形。
2.掌握不同遙感平臺(tái)(地面、航空、航天)的特點(diǎn)和作用。
(1)地面遙感:傳感器設(shè)置在地面平臺(tái)上,如車載,船載,手提,固定或活動(dòng)高架平臺(tái)等。
(2)航天遙感:泛指利用各種空間飛行器為平臺(tái)的遙感技術(shù)系統(tǒng)。它以地球人造衛(wèi)星為主體,包括載人飛船、航天飛機(jī)和空間站,有時(shí)也把各種行星探測(cè)器包括在內(nèi)。
(3)航空遙感:泛指從飛機(jī)、氣球、飛艇等空中平臺(tái)對(duì)地面感測(cè)的遙感技術(shù)系統(tǒng),是由航空攝影偵察發(fā)展而來的一種多功能綜合性探測(cè)技術(shù)。
** 這些具有不同技術(shù)性能、工作方式和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的遙感平臺(tái),組成一個(gè)多層、立體化的現(xiàn)代化遙感信息獲取系統(tǒng),為完成專題的或綜合的、區(qū)域的或全球的、靜態(tài)的或動(dòng)態(tài)的各種遙感活動(dòng)提供了技術(shù)保證。
** 航天遙感和航空遙感的區(qū)別主要是:一是使用的遙感平臺(tái)不同,航天遙感使用的是空間飛行器,航空遙感使用的是空中飛行器,這是最主要的區(qū)別;二是遙感的高度不同,航天遙感使用的極地軌道衛(wèi)星的高度一般約1000公里,靜止氣象衛(wèi)星軌道的高度約3600公里,而航空遙感使用的飛行器的飛行高度只有幾百米、幾公里、幾十公里。
第五篇:北京林業(yè)大學(xué)《遙感圖像處理》實(shí)習(xí)報(bào)告范本
北 京 林 業(yè) 大 學(xué)
2011學(xué)年-2012學(xué)年第1學(xué)期 遙感圖像處理 實(shí)習(xí)報(bào)告書
專 業(yè): 地理信息系統(tǒng) 班 級(jí): 地信09 姓 名: 學(xué) 號(hào): 090134123 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn): 林業(yè)樓517 指導(dǎo)老師: 實(shí)驗(yàn)題目: 遙感圖像處理實(shí)習(xí)之TM影像校正 實(shí)驗(yàn)環(huán)境: 一臺(tái)安裝有ENVI 4.7和ArcGis Map的計(jì)算機(jī) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.2.3.4.掌握ENVI軟件的基本操作,遙感數(shù)字圖像處理的基本處理方法; 掌握使用ENVI對(duì)不同分辨率影像間的幾何校正、配準(zhǔn)與融合;
掌握使用ENVI中的最大似然監(jiān)督分類法對(duì)影像進(jìn)行分類,并自學(xué)其他分類方法; 掌握使用Arcgis對(duì)處理后的影像添加要素并出圖。
實(shí)習(xí)內(nèi)容
1.掌握遙感圖像處理軟件ENVI的基本操作(讀取、保存、裁剪、格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、波段運(yùn)算、影像校正等);
2.實(shí)現(xiàn)SPOT(P)影像和ASTER影像之間的配準(zhǔn),選定兩種融合方法,實(shí)現(xiàn)融合并對(duì)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析;
3.掌握?qǐng)D像裁剪的方法,對(duì)TM影像裁剪;掌握樣本選取的方法,選定合適的樣本,對(duì)TM影像進(jìn)行分類,選定兩種分類方法進(jìn)行分析比較,生成土地利用圖,并進(jìn)行類后評(píng)價(jià);
4.采用ArcGIS軟件對(duì)土地利用圖添加指北針、圖例、比例尺、經(jīng)緯網(wǎng)等地圖要素,將結(jié)果以圖片格式(png、pdf、tif、jpg等)提交。
數(shù)據(jù)源
1.ASTER數(shù)據(jù):甘肅省張掖地區(qū),2008.5.23日獲取,分辨率15m,角度10.3862度;取前三個(gè)波段。
2.SPOT5數(shù)據(jù):甘肅省張掖地區(qū),2008.3.29日獲取,分辨率2.5m,角度0度,全色波段。
3.TM影像編號(hào):2-LT51230322009265IKR00 實(shí)習(xí)步驟及結(jié)果
一、ENVI配準(zhǔn)、融合
1、由于ASTER影像和SPOT影像既有角度偏差又有尺度偏差,需要進(jìn)行配準(zhǔn)。打開實(shí)驗(yàn)數(shù)
據(jù)ASTER影像和SPOT影像,進(jìn)行手動(dòng)配準(zhǔn)。選擇Map——Registration——Select GCPS:Image to Image,以高分辨率的SPOT影像為Base Image配準(zhǔn)ASTER影像。
2、控制點(diǎn)至少要選取9個(gè)以上,這里選取了16個(gè)控制點(diǎn)。控制點(diǎn)需均勻分布,易于選取,一般選取道路的腳點(diǎn)、道路的交叉點(diǎn)、房屋的腳點(diǎn)作為控制點(diǎn)。選取后點(diǎn)擊Add Point添加控制點(diǎn)。截圖如下所示:
3、選點(diǎn)完成之后,查看總體RMS Error(均方根誤差)。總體RMS Error小于1時(shí),選點(diǎn)合格。如果總體RMS Error大于1,點(diǎn)擊Show List,打開控制點(diǎn)列表,查看個(gè)體RMS Error。如果有誤差非常大的點(diǎn),選中之后,點(diǎn)擊Goto,會(huì)自動(dòng)跳到此點(diǎn)的位置。對(duì)此點(diǎn)進(jìn)行重新選取,直到能使總體RMS Error小于1為止,然后點(diǎn)擊Update。總體RMS Error截圖如下所示:
控制點(diǎn)列表截圖如下所示:
本次實(shí)驗(yàn)過程中曾試驗(yàn)用自動(dòng)選點(diǎn)的方法,但選取誤差較大,經(jīng)比較決定用手動(dòng)選點(diǎn)的結(jié)果進(jìn)行配準(zhǔn)。
4、選擇Options——Warp File——ASTER2影像,對(duì)ASTER-2圖進(jìn)行影像配準(zhǔn)與裁剪。選擇一次多項(xiàng)式模型,重采樣方法為雙線性內(nèi)插法,設(shè)置左上角點(diǎn)為(0,0),裁剪范圍為2000*2000,與SPOT影像相匹配。設(shè)置截圖如下所示:
配準(zhǔn)后的影像截圖如下所示:
Link SPOT-2影像可以看出和SPOT-2影像的空間范圍相一致,但空間分辨率較SPOT-2影像低。
5、手動(dòng)融合——分量替換法。融合圖像需要精確幾何配準(zhǔn),并將多光譜圖像采樣與全色相同的分辨率,且裁為尺寸大小一致的區(qū)域,此步驟已于上一步完成。對(duì)多光譜影像進(jìn)行彩色空間變換,分量替換HSV。選擇Transform——Color Transforms——RGB to HSV,截圖如下所示:
6、將高分辨率全色波段與彩色空間變換后的V波段進(jìn)行直方圖匹配,并存為V波段的數(shù)據(jù)類型,以修正光譜扭曲。
(1)分別將高分辨率全色波段和V波段的直方圖打開,選擇Image窗口:Enhance——Interactive Stretching。SPOT-2直方圖截圖如下所示:
V波段的直方圖截圖如下所示:
(2)分別在高分辨率全色波段影像和V波段的直方圖窗口中,選擇Histogram_Source--->band;
(3)在高分辨率全色波段影像的直方圖窗口中,將Stretch_type選為Arbitrary,以便于用指定的直方圖曲線來拉伸;
(4)用鼠標(biāo)將V波段影像直方圖的輸入(Input Histogram標(biāo)簽)拖動(dòng)至在高分辨率全色波段影像的直方圖的輸出窗口(Output Histogram)中,然后點(diǎn)擊Apply。截圖如下所示:
(5)在V波段的直方圖窗口中,選擇Options->Histogram Parameters,記錄下Histogram Min和Histogram Max兩個(gè)值。截圖如下所示:
(6)在高分辨率全色波段影像的直方圖窗口中,選擇File—>Export Stretch,將剛才記下的兩個(gè)值分別填入Output Min和Output Max中;再將“Output Data Type”改為“Floating Point”,然后給定文件名存儲(chǔ)。參數(shù)設(shè)置截圖如下所示:
7、彩色空間反變換。選擇Transform——Color Transforms——HSV to RGB。參數(shù)設(shè)置截圖如下所示:
得到融合之后的影像,截圖如下所示:
分析:
(1)Link融合之前的圖像進(jìn)行比較,截圖如下所示:
從上圖的對(duì)比中不難發(fā)現(xiàn),融合之后圖像的空間分辨率得到顯著提高,街道、地塊等文理信息可以很清楚的分辨出來。同時(shí)光譜顏色也得到保存,但有些許的光譜扭曲現(xiàn)象,出現(xiàn)了不明信息的紅色斑塊。
(2)Link SPOT-2影像進(jìn)行比較,截圖如下所示:
從上圖的對(duì)比中不難發(fā)現(xiàn),融合之后圖像的空間分辨率與SPOT-2影像的空間分辨率相一致,并添加上了光譜信息。
8、自動(dòng)融合——小波變換法。自動(dòng)融合時(shí)有相同的地理坐標(biāo),則不需要進(jìn)行配準(zhǔn),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成。選擇Transform——Wavelet Fusion,選擇雙線性內(nèi)插法進(jìn)行重采樣,得到的小波變換融合圖截圖如下所示:
分析:
(1)Link融合之前的圖像進(jìn)行比較,截圖如下所示:
從上圖可以看到用小波變換法融合后的影像其空間分辨有所提高,且光譜信息得到很好的保存。
(2)Link SPOT-2影像進(jìn)行比較,截圖如下所示:
從上圖可以看出用小波變換法融合后的影像與SPOT-2影像相比,地物的紋理特征并沒有得到很好的保存,空間分辨率較SPOT-2影像低。
9、本次實(shí)驗(yàn)小波變換法與分量替換法均采用雙線性內(nèi)插法進(jìn)行重采樣。Link小波變換法融合后的影像與分量替換法融合后的影像進(jìn)行比較,截圖如下所示:
由上圖的比較可以發(fā)現(xiàn),分量替換法融合后的影像其地物的文理信息保存較好,道路、房屋的邊界等信息容易區(qū)分,而小波變換法融合后的影像其空間結(jié)構(gòu)特征保留不好,地物信息不能完全顯示。而另一方面,小波變換法融合后的影像其光譜色彩得到很好的保存,并未出現(xiàn)光譜扭曲現(xiàn)象,而分量替換法融合后的影像會(huì)出現(xiàn)少量的由于光譜扭曲而產(chǎn)生的紅色斑塊。
由分析可知,如果希望得到較好的空間信息,用分量替換法進(jìn)行融合效果較好;如果得到較好的光譜特征,用小波變換法進(jìn)行融合效果較好。
二、ENVI分類
1、將多幅圖像構(gòu)建成一個(gè)新的多波段文件,輸入波段將被重采樣和重新投影到用戶選擇的輸出投影和像元尺寸。選擇Basic Tools——Layer Stacking——Input File,將需要疊加的圖層影像進(jìn)行輸入,截圖如下所示:
2、利用4、3、2波段(近紅外、紅、綠三波段)合成標(biāo)準(zhǔn)假彩色,其中呈現(xiàn)紅色的為植被
信息,白色的為鹽堿地或云,青白色地為建筑物,藍(lán)黑色的為水體信息。截圖如下所示:
3、裁剪出2000*2000空間范圍的子集,選擇Basic Tools——Resize Data(Spatial/Spectral)——Spatial Subset——Image,輸入2000*2000,選擇裁剪區(qū)域。裁剪影像要包含水體、林地、耕地、裸地、城鎮(zhèn)、交通用地、其他等。裁剪完的影像截圖如下所示:
4、確定分類類型。根據(jù)裁剪出的影像,確定要分的類別為水體、林地、耕地、裸地、城鎮(zhèn)、交通用地、其他這七大類。
5、選取樣本。選擇Basic Tools——Region Of Interest——ROI Tool,打開選取樣本工具欄,并開始在影像的Zoom窗口內(nèi)選取樣本。選樣本時(shí)要全面,選取出所有灰度值不同的相同地物。截圖如下所示:
2、對(duì)樣本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,查看其相關(guān)系數(shù),檢查質(zhì)量。選擇Options——Compute ROI Separability,選中所有樣本類別,分析后的截圖如下所示:
從以上數(shù)據(jù)可以看出,整體區(qū)分度較好,可以達(dá)到1.8以上。但由于原始影像問題,交通用地和城鎮(zhèn)區(qū)分度在1.6~1.9之間,不易區(qū)分。
3、用N維光譜空間查看樣本或編輯樣本。選擇File——Export ROI to n-D Visualizer,選中所有樣本類別,截圖如下所示:
從圖上可以總體區(qū)分度較好,水體與其他類別完全區(qū)分的出來,林地和耕地有一小部分混在一起,不易區(qū)分;城鎮(zhèn)和交通用地有一小部分混在一起,不易區(qū)分;其他類區(qū)分度較好。
10、監(jiān)督分類。選擇Classification——Supervised——Maximum Likelihood,用最大似然法進(jìn)行分類。分類后截圖如下所示:
11、為分類完的影像調(diào)整顏色。選擇Tools——Color Mapping——Density Slice,修改的參數(shù)設(shè)置截圖如下所示:
其中
1:耕地 2:裸地 3:水體 4:城鎮(zhèn) 5:林地 6:交通用地 7:其他
點(diǎn)擊Apply后,顏色修改完成。修改后的圖像截圖如下所示:
12、將分類結(jié)果疊加到原圖上,修改類別顏色,或?qū)ξ⑿☆悇e進(jìn)行刪除或合并。選擇原圖的Overlay——Classification,由于植被顏色在假彩色影像上呈紅色系列,勾選上林地和耕地后,對(duì)比原圖覆蓋區(qū)域。截圖如下所示:
從上圖可以看到紅色地物基本都被覆蓋,分類較好。
13、分類后處理。選擇Classification——Post Classification——
Classification to Vector,將圖像上的林地轉(zhuǎn)化成矢量,并疊加到顏色修改后的分類圖像上。截圖如下所示:
矢量化只是對(duì)邊緣進(jìn)行,所以沒有填充。從上圖可以看出,林地邊緣被完整的矢量化出來,分類較好。
11、選擇Classification——Post Classification——Confusion Matrix——Using Ground Truth ROIs,用驗(yàn)證樣本進(jìn)行驗(yàn)證,利用混淆矩陣查看分類精度。驗(yàn)證樣本截圖如下所示:
混淆矩陣截圖如下所示:
從上圖可以看出總體精度為88.7965%,Kappa 系數(shù)為0.8615,分類較好。
14、將顏色修改好的圖像導(dǎo)入ArcMap中,進(jìn)行出圖操作。分別添加標(biāo)題、指南針、圖例、比例尺、圖框、制圖人信息和日期等。制造好的土地利用類型圖截圖如下所示:
出圖后的土地利用類型圖截圖如下所示: