第一篇:《遙感圖像處理與分析》復習綱要
一、遙感名詞解釋(任選15題)
1.輻射亮度2.光譜反射率3.合成孔徑雷達4.假彩色遙感圖像
5.大氣窗口6.圖像空間分辨率7.NDVI8.像點位移
9.后向散射10.大氣校正11.漫反射12.中心投影
13.瞬時視場角14.亮度溫度15.熱紅外遙感16.光譜分辨率
17.邊緣檢測18.真實孔徑雷達19.輻射傳輸方程20.光譜分辨率
21.被動式傳感器22.真彩色合成23.選擇性輻射體24.誤差矩陣
25.米氏散射26.航空像片投影差27.瑞利散射28.黑體輻射
二、簡述題(任選10題)
1.近紅外遙感機理與在植被監測中的應用。
2.什么是大氣窗口?常用于遙感的大氣窗口有哪些?
3.什么是高分辨率遙感影像,簡述高分辨率遙感影像的具體應用。
4.試述植被、水、巖石、雪的反射光譜具有哪些特點?
5.簡述遙感圖像增強中線性拉伸和直方圖均衡化方法的區別。
6.簡述K-T變換和圖像結果反映了植被的那些信息。
7.圖像融合有哪些關鍵技術?
8.分別敘述遙感數據的空間、光譜、時間和輻射分辨率所對應的物理含義。
9.簡述多波段遙感圖像的三類存貯方式。
10.為什么日出、日落時天空呈橙色或紅色,而通常是藍色,為什么通常農村比城市的天更“藍”?
11.目前遙感技術常用哪些電磁波的波段?請說明各波段的波長范圍及主要特性。
12、以陸地衛星TM圖像的波段為例,說明怎樣進行真彩色合成和假彩色合成?假彩色合成圖像有什么特殊用途?
13.說明最大似然法分類的實質。
14.分析大氣對輻射傳輸的影響及遙感器所接收輻射的構成(即有哪些輻射成分進入遙感器)。
15.在一幅遙感圖像的灰度直方圖中,峰值處于灰度值較低的一端,且感興趣的信息也在低灰度值部分。請設計一種非線性增強變換以突出所感興趣的信息,并說明理由。
三、論述題(任選10題)
1.遙感圖象解譯標志(判讀標志)有哪些?結合實例說明它們如何在圖象解譯中的應用。
2.什么是計算機圖象處理,它包含哪些內容,如何運用計算機圖象處理方法來提高遙感圖像的解譯效果?
3.遙感圖像分類方法有哪幾類?他們各有什么特點?如何運用形狀特征、紋理特征和地物空間位置來提高遙感圖像分類精度?
4.遙感圖像增強處理的主要目的是什么,有哪些方法?寫出其中一種方法的算法。
5.簡要說明ISODATA法的基本內容。
6.設計一個遙感圖像處理系統的框架,說明它的功能,并舉一應用實例。
7.論述輻射量校正所包括的內容。
8.要利用遙感數據監測某省的植被狀況,并與往年進行對比分析,從數據收集、處理到分析的角度進行論述,并制定工作計劃。
9.敘述用30M分辨率的TM4、3、2多光譜影像與同一地區10米分辨率的SPOT全色影象進行融合的原理和步驟。
10.什么是多光譜空間?什么是主成分變換?主成分變換的應用意義是什么?
11.簡述遙感圖像計算機分類的一般流程。
12.簡單介紹一下你所知道的遙感衛星和遙感數據產品,及評價遙感數據。
13.試述遙感圖像幾何校正過程中的重采樣方法和插值方法
14.試述利用傅立葉變換可以實現的圖像增強功能及其實現步驟。
15.什么是主成分變換?主成分變換在圖像處理中有何實際意義?
16.什么是櫻帽變換?櫻帽變換有何實際的生態意義?
17.比較歐幾里德距離、曼哈頓距離和馬氏距離判別函數之間的異同。
18.簡述平行六面體分類器的基本原理
19.簡述最小距離分類器的基本原理
20.什么是遙感圖像大氣校正?為什么要進行遙感圖像大氣校正?請以多光譜掃描儀(MSS)資料為例,說明大氣校正的原理和方法。
21.當前遙感技術發展的重要趨勢之一,是與地理信息系統(GIS)技術和全球定位系統(GPS)技術相結合(即所謂“3S”技術)。請從技術上說明這種結合的意義。
22.寫出利用多時相圖像來進行變化監測的流程圖,寫出相應的步驟和方法?
23.分別設計圖像濾波處理中的模版(算子):平滑、銳化、突出東西向線性構造、突出北東向線性構造根據數字圖像處理的實踐,指出采用GCP進行圖像幾何經糾正的方法要點。
四、實踐題(任選其一)
1.如果要對一個城市的綠地進行遙感測圖,請你敘述整個工作流程和其中的注意事項。
2.請你說明在全球或區域的生態環境監測,遙感的潛力,遙感的局限性和對這些局限性有何改進的方法或建議。
3.要對華北地區的冬小麥進行遙感作物估產,其中涉及哪些重要內容?請闡述你的具體方法,并說明理由
4.1998年7——8月長江流域遭受特大洪澇災害,江西鄱陽湖濱一帶發生大面積淹沒。利用遙感技術進行洪澇災情的實時或準實時監測及災后損失評估顯得十分重要。請說明怎樣利用遙感技術: 1)進行洪澇災情的實時或準實時監測; 2)進行災后損失評估。(要求從技術路線、方法及所用遙感資料等方面做出說明)
5.簡述植被指數的主要類型并分析其影響要素簡述大面積小麥估產的工作方法和技術
第二篇:遙感圖像處理實驗報告
遙感圖像處理實驗報告
班級 11資環 姓名 學號 實驗專題 實驗室 F樓機房 成績評定 教師簽字
專題一:DEM圖像進行彩色制圖··························································2(敘述制圖過程并把自己處理結果加載到本文檔里)
專題二:TM與SPOT數據融合····························································3(敘述該過程并處理結果加載到本文檔里。注意用兩種方法融合的過程)
專題三:航片的配準與鑲嵌·····························································4(敘述該過程并處理結果加載到本文檔)
專題四:切取某研究區域的操作·························································5(具體要求:衛星影象疊加,選擇其中三波段彩色合成,采用ROI切取研究區)
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果)
專題六:使用ENVI進行三維曲面的瀏覽與飛行············································7(敘述該過程并處理結果加載到本文檔里)
專題七:監督分類試驗(任選一種監督分類方法,并敘述···································8(其過程將其結果加載到本檔里)。實驗專題: 專題一:DEM圖像進行彩色制圖
1、加載一幅DEM的灰度圖像,使用系統默認的IDL顏色表來調整屏幕的顏色表。
2、給生成的彩色圖像添加圖名、格網、比例尺、灰度條、等高線及數值等信息。
3、調整位置,保存圖像。結果如下圖 實驗專題: 專題二:TM與SPOT數據融合
1、主圖象窗口選擇Transform > Image Sharpening > HSV,從一個打開的彩色圖像中選擇三個波段進行變換。
2、對原DEM圖像進行拉伸處理。
3、將HSV圖像重新轉換為RGB圖像。分別對應H-R,S-G,拉伸圖像-B。
4、加載最終圖像,并保存結果。結果如圖所示:
實驗專題: 專題三:航片的配準與鑲嵌
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,并調整誤差。
3、執行圖像—地圖配準。
4、圖像鑲嵌。執行Map> Mosaicking > Pixel Based。
5、在Pixel Based Mosaic對話框,選擇Import > Import Files and Edit Properties,調整羽化、背景等參數。
6、輸入其他參數,加載結果圖并保存。結果如圖:
實驗專題: 專題四:切取某研究區域的操作
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域。
3、通過選擇Basic Tools > Masking > Build Mask,建立掩膜。
4、選擇Basic Tools > Masking > Apply Mask,應用掩膜來切取研究區域。結果如下:
實驗專題: 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、設置圖名、投影并添加map key等信息,保存圖像。結果如下:
實驗專題: 專題六:使用ENVI進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、選擇相應的數字高程模型(DEM)輸入文件及所需要的DEM Resolution(像元數)復選框。
3、調整垂直方向的放大系數,輸入的值將使得垂直方向真正放大。值越高,放大越多。
4、執行User Defined Mode對話框以調整3D圖像的位置,角度等信息。
5、選取最佳視覺位置保存。
實驗專題: 專題七:監督分類試驗
1、首先選擇感興趣區域,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(分類參數對話框中列出的那些),這一對話框包含了一個額外的參數—標準差數,用于ROI平均值周圍。在“Max stdev from Mean”文本框里,鍵入一個數值。標準差的默認值3被自動輸入到這一文本框里。
4、執行,并保存結果。如圖所示
第三篇:遙感圖像處理實習總結
遙 感 實習總 結
專業:攝影測量與遙感技術
班級:
姓名:
學號:
為期兩周的遙感數字圖像處理結束了,在老師的精心安排下,我們全身心的投入到這次實習中。雖然是滿天的時間,但是由于教室還有其他人占用并不能在那全天使用,所以說是兩周實習但是我們能用是時間依然很少,我們要力抓每一分每一秒,熟練操作遙感數字圖像處理軟件。整個實習是以黃河水院為基礎圖形。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。
實習的過程簡單又復雜,簡單的是,只要動手,計算機幾乎自動化的替你操作,復雜的是,在操作過程中,又有好多選項和注意的事項,有很多參數的設置很有講究。所以在練習中我遇到好多問題,并通過解決這些問題進一步加深了對軟件和課本知識的理解。
首先我們進行的是數據預處理。我們需要進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行幾何校正。流程如下:第一步:顯示圖像文件(打開兩個視窗窗口),第二步:啟動幾何校正模塊,第三步:啟動控制點工具,第四步:地面控制點(GCP)的采集,第五步:采集地面檢查點,第六步:圖象重采樣,第七步:保存幾何校正模式。其中最關鍵最難的就屬地面控制點的采集,我們使用的是二次多項式,所以得選取六個控制點然后再選出六個檢查點。但是圖像存在著誤差,而我們要把誤差控制在一個像素以內,這就更加困難了。在進過長時間的摸索和練習,精度慢慢的就達到了,但是圖糾正后依舊不是很好,在詢問同學后發現原來是點的分布不是很均勻,所以導致了圖的變形。在圖的校正后就得進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則分幅裁剪,一種是不規則分幅裁剪。規則分幅裁剪需要知道坐標,而不規則分幅裁剪則只需要在圖上手選出需要裁剪的范圍。而我們沒有坐標只能用不規則分幅裁剪。
第二項就是圖象增強處理,主要包括:空間、輻射、光譜增強處理的主要方法??臻g增強:包括卷積增強處理,輻射增強:直方圖均衡化處理,光譜增強:主成份變換、纓穗變換、色彩變換。這一項比較簡單,通過指導書和上課的學習,這些增強只要知道步驟就能很快完成。
第三項我認為也是最關鍵的一項,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算機自動分類處理相結合識別出地物屬性。我們做的分類是非監督分類,在進行的分類評價時,應用分類疊加方法來評價分類結果、分類精度及定義時應注意分類文件在上,而且取消柵格參數中清楚選示選項,以使兩圖像疊加顯示。非監督分類步驟如下: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整字段顯示順序,第三步:給各個類別賦相應的顏色,第四步:不透明度設置,第五步:確定類別專題意義及其準確程度,第六步:標注類別的名稱和相應顏色,第七步:將相同的類進行合并,最后分為五大類:建筑物、道路(空閑地)、水系、草地和灌木林。
第四項是制作專題地圖。其操作步驟為:
一、準備專題制圖數據,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.繪制格網線與坐標注記,2.繪制地圖比例尺,3.繪制地圖圖例,4.繪制指北針,5.地圖名稱的設定,6.地圖的保存。其中創建格網中可以設置格網線的多少和起始值,這一步主要是對制作專題圖的一些整飾,可以使圖美觀易懂。
為期兩周的實習結束了,經過這次系統全面的實習,讓我更深刻的了解了遙感圖像的操作流程,也掌握了面對常出現問題的解決方法,同時也讓我對課程有了更確切的理解,把理論應用于實際,同時加深了對理論部分的重點理解,還提升了動手能力。
第四篇:遙感圖像處理B思考題總結
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節)書P1-3 2.結合自己的專業簡述開展一項遙感應用研究工作的基本步驟(思路)。遙感應用的基本步驟:
A.根據研究的目標選擇合適的遙感數據源 考慮空間分辨率、時間分辨率、光譜波段等因素; 目標不同、尺度不同、時相要求不同、光譜特點不 同,需要全面考慮。B.進行圖像的(預)處理
根據研究工作的需要,進行多時相圖像配準、幾何 糾正、圖像鑲嵌、數據融合 注意:幾何配準和糾正的關系? C.特征參數選擇
波段選擇、特征提?。ㄍㄟ^一定的數學方法對原始波段進行 處理,得到能反映目標地物特性的新的參數,如植 被指數、主成分等等)。D.建立分類系統
各類及亞類分類指標(定性、定量)E.專題信息提?。ǚ诸悾┡c綜合分析
分類,并對分類結果進行分析(數量、質量、分 布、發展變化特點與趨勢、產生的原因)
F.結果檢驗與成果輸出
對結果進行驗證(直接驗證、間接驗證),滿足 需要則輸出結果,反之,返回第三步、第四步,進行相關的修改、調整。3.了解航天對地觀測系統。
EOS航天觀測系統:EOS航天觀測系統主要由大型極軌平臺EOS-a, EOS-b組成,分別約于1998年,2000年用大力神IV發射到極地軌道上。另外還有歐空局有一個平臺,日本的一個平臺和載人太空站。由于各個平臺是按5年壽命設計的,為了完成15年的連續觀測計劃,美國的平臺由三組6座平臺組成。中途采用任務艙的置換等技術來完成。這類平臺都是搭載多種遙感器的組合平臺。突出的遙感器為高光譜分辨率成像光譜儀、合成孔徑雷達、高空間分辨率微波輻射計等等。一般一個組合平臺搭載20多種遙感器。各遙感器之間尚有互為修正,不同的觀測周期互補等特點。** 航天對地觀測系統框架: 運載系統:火箭
平臺系統:衛星、導航定位、穩定平臺等,搭載有效載 荷。發射場系統:如酒泉衛星發射中心、西昌衛星發射中心、太原衛星發射中心。測控系統:對衛星軌道、姿態進行測控,“測”就是測量,“控”就是通過發送指令進行姿態控制。
地面系統:數據接收、預處理、運行管理(衛星運行管理、處理系統之間的運行管理)、產品生成、數據及產品存檔、分發、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:反應的是亮度,是每個像素只有一個采樣顏色的圖像,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的顏色深度?;叶葓D像經常是在單個電磁波頻譜如可見光內測量每個像素的亮度得到的,用于顯示的灰度圖像通常用每個采樣像素8位的非線性尺度來保存,這樣可以有256級灰度。
(2)黑白圖像:在計算機圖像領域中黑白圖像只有黑色與白色兩種顏色。(3)彩色圖像:每個像素通常是由紅(R)、綠(G)、藍(B)三個分量來表示的,分量介于(0,255)。
(4)二值圖像:即圖像上的每一個像素只有兩種可能的取值或灰度等級狀態,人們經常用黑白、B&W、單色圖像表示二值圖像。6.地面遙感、航空遙感、航天遙感的關系是什么?
(1)地面遙感:傳感器設置在地面平臺上,如車載,船載,手提,固定或活動高架平臺等。
(2)航天遙感:泛指利用各種空間飛行器為平臺的遙感技術系統。它以地球人造衛星為主體,包括載人飛船、航天飛機和空間站,有時也把各種行星探測器包括在內。
(3)航空遙感:泛指從飛機、氣球、飛艇等空中平臺對地面感測的遙感技術系統,是由航空攝影偵察發展而來的一種多功能綜合性探測技術。
** 這些具有不同技術性能、工作方式和技術經濟效益的遙感平臺,組成一個多層、立體化的現代化遙感信息獲取系統,為完成專題的或綜合的、區域的或全球的、靜態的或動態的各種遙感活動提供了技術保證。
** 航天遙感和航空遙感的區別主要是:一是使用的遙感平臺不同,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,這是最主要的區別;二是遙感的高度不同,航天遙感使用的極地軌道衛星的高度一般約1000公里,靜止氣象衛星軌道的高度約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遙感還是主動遙感?
是應用紅外遙感器(如紅外攝影機、紅外掃描儀)探測遠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、狀態和變化規律的遙感技術。
思考題-2 1.單波段如何變為彩色圖像? 彩色合成
2.為什么用假彩色合成?
人眼對黑白密度的分辨能力有限,大致只有10個灰度級,而對彩色圖像的分辨能力則要高得多。如果以平均分辨率的 計算,人眼可察覺出數百種顏色差別。這還僅僅是色調一個要素,如果加上顏色的其他兩個要素:飽和度和亮度,人眼能夠辨別彩色差異的級數要遠遠大于黑白差異的級數。為了充分利用色彩在遙感圖像判讀中的優勢,常常首先對多波段圖像進行彩色合成得到彩色圖像,然后再進行其他的處理。
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雜性著手,另一方面從分類方法著手。提高分類前預處理的精度,面向對象的遙感圖像分類 決策樹分類,所謂的分層分類 與GIS集成
精度取決于訓練區的選擇、圖像本身的質量、分類方法、對分類的再處理
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節特征的條件下對目標圖像的噪聲進行抑制,是圖像預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通過,但高于截止頻率的信號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:是一個使高頻率比較容易通過而阻止低頻率通過的系統。它去掉了信號中不必要的低頻成分或者說去掉了低頻干擾。其特性在時域及頻域中可分別用沖激響應及頻率響應描述。它保留高頻,抑制低頻,是圖像銳化的一種方式,用于圖像邊緣增強與邊緣提取。
2.掌握計算空間坐標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,都能通過對應的映射關系獲得幾何變換后的像素坐標位置。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過變換后各像素的坐標。
(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來推算該像素在源圖像的坐標位置。這樣,輸出圖像的每個像素都能通過映射找到對應的位置,而不會產生映射不完全和映射重疊的現象了。
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。
(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。該方法的優點是方法簡單,處理速度快,且不會改變原始柵格值,但該種方法最大會產生半個像元大小的位移。適用于表示分類或某種專題的離散數據,如土地利用,植被類型等。
(2)雙線性內插法(Bilinear Interpolation)
雙線性內插法取采樣點到周圍4鄰域像元的距離加權計算柵格值。先在 Y方向進行內插(或X方向),再在X方向(或Y方向)內插一次,得到該像元的柵格值。使用該方法的重采樣結果會比最鄰近法的結果更光滑,但會改變原來的柵格值,丟失一些微小的特征。適用于表示某種現象分布、地形表面的連續數據,如 DEM、氣溫、降雨量分布、坡度等,這些數據本來就是通過采樣點內插得到的連續表面。(3)三次卷積法(Cubic Convolution)
三次卷積內插法是一種精度較高的方法,通過增加參與計算的鄰近像元的數目達到最佳的重采樣結果。使用采樣點到周圍16鄰域像元距離加權計算柵格值,方法與雙線性內插相似,先在Y方向內插四次(或X方向),再在X方向(或Y方向)內插四次,最終得到該像元的柵格值。該方法會加強柵格的細節表現,但是算法復雜,計算量大,同樣會改變原來的柵格值,且有可能會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學模型來改正和消除遙感影像成像時因攝影材料變形、物鏡畸變、大氣折光、地球曲率、地球自轉、地形起伏等因素導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中的表達要求不一致時產生的變形。
2.掌握不同遙感平臺(地面、航空、航天)的特點和作用。
(1)地面遙感:傳感器設置在地面平臺上,如車載,船載,手提,固定或活動高架平臺等。
(2)航天遙感:泛指利用各種空間飛行器為平臺的遙感技術系統。它以地球人造衛星為主體,包括載人飛船、航天飛機和空間站,有時也把各種行星探測器包括在內。
(3)航空遙感:泛指從飛機、氣球、飛艇等空中平臺對地面感測的遙感技術系統,是由航空攝影偵察發展而來的一種多功能綜合性探測技術。
** 這些具有不同技術性能、工作方式和技術經濟效益的遙感平臺,組成一個多層、立體化的現代化遙感信息獲取系統,為完成專題的或綜合的、區域的或全球的、靜態的或動態的各種遙感活動提供了技術保證。
** 航天遙感和航空遙感的區別主要是:一是使用的遙感平臺不同,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,這是最主要的區別;二是遙感的高度不同,航天遙感使用的極地軌道衛星的高度一般約1000公里,靜止氣象衛星軌道的高度約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:遙感圖像處理實習報告
《數字圖像處理》
集中實習報告
(2015-2016學年第2學期)
專業班級:地信1302 小組成員:曹曉東、傅文青、蔡靂鵬、黃亞陽
評語:
實習總成績:
指導教師簽名:
2016年04月01日
項目一:遙感數據下載
一、實習時間及地點
實習時間:2016年03月21日至04月22日 實習地點:測繪學院四樓微機室
二、實習內容
(一)、選定實驗研究區和相關的兩期或多期的數據
(二)、遙感數據下載
三、任務分工
首先小組內討論實習研究的區域以及兩期數據的大致時間段間隔 數據下載和圖像增強:曹曉東 遙感圖像鑲嵌和裁剪:黃亞陽
遙感圖像監督分類和動態監測:傅文青 遙感影像專題地圖制作綜合:蔡靂鵬
四、實習過程 研究區及數據準備
1.1 實驗研究區篩選
從包含的地類、地物的種類盡可能的多的角度進行選擇 選擇研究區影像的時間段
2.1 選取的多大的時間跨度比較合適,可以使兩期的影像較為明顯 在http://glovis.usgs.gov/ 下載區域數據
3.1 首先確認所用電腦是否安裝有Java的JRE環境或者Java開發者工具包
3.2 在USGS的官方網站上注冊上自己的賬戶
3.3 按事先選擇的區域和時間間隔進行篩選,選擇適合的時間段(盡量不少于4、5年)
3.4 先去地理空間數據云網站去搜索好需要下載的時間段的地理數據,并按指定的云量進行篩選,然后記住相應的數據標識、條帶號、行編號、中心經緯度等等,后到USGS的官方下載標準的數據包。如圖所示:
3.5 針對網速的波動時間段,選擇合適的時間段去下載實驗區的數據(網速太慢的話只能回宿舍嘗試自己的校園教育網)
五、實習總結
通過這次初步下載衛星遙感數據,讓我個感覺自己進入了一個嶄新的領域。還了解了通用遙感數據的下載流程,以及這些編號的基本含義,并且查了landsat衛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,采集的數據需要采用SLC-off模型校正。通過自己手動下載這些數據,深刻的體會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據的實習,剛開始就學到了很多東西。
項目二:遙感影像增強濾波處理
一、實習時間及地點
實習時間:2016年3月23日 實習地點:測繪學院四樓微機室
二、實習內容
(一)、針對已有的遙感影像的特征選擇合適的影像增強方法
(二)、分別對已有的不同時期的影像進行規范化增強處理,選擇合適的波段進行RGB合成圖像,使影像范圍內下墊面地物容易識別與提取。
三、任務分工
如項目一的任務分工所述
四、實習過程
1.將下載的7幅圖像在basic tools下拉菜單的layer stacking(堆處理)中進行圖像融合,如圖所示,再選擇對應的坐標系,命名新文件并存入指定的文件夾。2.然后在transform選項卡中分別選擇principal components?forward PC rotation?compute new statistics and rotate和NDVI進行 主成分變換和NDVI增強。3.最后進行波段相關性分析,在basic tools選項卡中選擇statistics? compute statistics項,看方差、直方圖等分析數據,選擇相關度最相近的三個波段,按假彩色合成的的方法來進行RGB色彩和成。成果如圖:
五、實習總結
每個濾波處理都有自己的優勢和不足,我們要善于利用每一種濾波的優勢來增強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,甚至一兩個按鈕搞定的事情,但是我們還是學習過處理原理的。覺得這樣好像在這個軟件處理數據的時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。通過這次的實習也讓我們意識到,前輩們的高超技藝,將紛繁的算法集成于一個小小的按鈕便可以完成的事情。無意間增強了我們學習編程二次開發的信心和決心。
項目三:遙感圖像鑲嵌
一、實習時間及地點
實習時間:2016年3月24日 實習地點:測繪學院四樓微機室
二、實習內容
在實際操作中掌握遙感影像處理知識,學會對遙感影像的相關處理工作。
三、任務分工
如項目一的任務分工所述
四、實習過程
基于地理坐標的鑲嵌操作:
1.打開ENVI軟件,將兩幅鄭州遙感影像圖導入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,加載需要進行鑲嵌的影像數據。
4.加載完圖像后,選中一幅圖像,點擊右鍵,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插法(Cubic Convolution),像元大小設置為30米,輸出影像mosaic.img。
五、實習總結
通過此次鑲嵌實驗練習,在實驗的過程中不斷的遇到問題并且解決問題,學習了鄰近影像之間的匹配鑲嵌,認識了一些關于鑲嵌處理的方法,為今后的影像處理奠定了一定的基礎。
項目四:遙感圖像裁剪
一、實習時間及地點
實習時間:2016年3月25日 實習地點:測繪學院四樓微機室
二、實習內容
1.掌握用矢量裁剪遙感圖像的原理方法; 2.熟練掌握有關遙感圖像軟件的性能和操作。
三、任務分工
如項目一的任務分工所述
四、實習過程
1.在ENVI主菜單點選File?open image file,打開待裁剪影像。
2.在ENVI主菜單點選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 對話框中,點擊File? Export Layers to ROI,彈出select data file to associate with new ROIS 對話框,在此對話框中選擇待裁剪影像,點OK,將導出的EVF矢量文件轉換為ROI。
4.在彈出的export evf layers to ROI對話框,點選:convert all records of an EVF layer to one ROI?,點OK。
5.在ENVI軟件主菜單Basic Tools下拉菜單選擇Subset Data via ROIs,用ROI對融合后的影像mosaic2.img進行裁剪,最后得到裁剪的圖像。
五、實習總結
通過對ENVI軟件的不斷熟悉和操作,讓我學到很多,ENVI作為對遙感學習的初步入門軟件,熟練地掌握是必須具備的技能,在實驗中,我遇到了很多困難,看到很多未知的,不解的知識,還有自己原先掌握的知識的困惑,通過與同學的交流學習解決其中的困難。知道了如何對一副遙感影像圖進行裁剪,更加熟悉掌握了ENVI軟件。項目五:遙感圖像的計算機自動分類及精度評價
一、實習時間及地點
實習時間:2016年3月25日和03月28日 實習地點:測繪學院四樓微機室
二、實習內容
(一)掌握遙感圖像監督與非監督分類的基本原理;
(二)得到給定區域內每一地類(農用地、建設用地、水體、不透水表面等)的面積;
(三)掌握對分類結果進行精度評價的方法;
(四)掌握相關軟件的操作。
三、任務分工
如項目一的任務分工所述
四、實習過程 研究區及數據準備
1.1 open image file打開增強后的兩幅影像“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 根據圖像的分辨率和實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,在三個窗口間進行切換,選擇“ZOOM”窗口為選擇窗口,在image窗口中進行切換找到對應顏色區域(藍色),然后在zoom窗口中進行放大然后選取部分區域。(注意均勻選?。?/p>
2.3 選擇“New Region”新建一個ROI,重復步驟2.2,分別選擇林地、草地、居民地、工業用地、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,符合要求,如果值不符合需要進行合并或者重新分配。
圖4-4 分離矩陣圖
4監督分類
4.1在ENVI主菜單中選擇classification->supervised->maximun likelihood,用監督分類中的最大似然對圖像進行自動分類,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”監督分類”文件夾,命名為“2006”。得到下圖列表:
圖4-5
4.3重復上面步驟得到2010年的監督分類圖。
5編輯分類結果
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每一類地物進行顏色和名字的設置與更改。
圖4-6
6精度驗證
6.1用混淆矩陣進行精度驗證,打開classification->post classification->confusion matrix選擇ROI進行精度驗證。(由于沒有驗證數據,所以驗證進度很高)
7統計分析
7.1打開classification->post classification->class statistics,選擇生成的2006影像,點擊確定,再選擇原圖像200601點擊OK,選擇所有的ROI,將直方圖等勾選上,得到下面的統計圖:
圖4-6
8裁剪
8.1 從圖4-6可以看出,工業用地不符合實際情況,原因是沒有對背景進行處理,所以須用矢量圖重新裁剪,過程同遙感影像裁剪步驟。
五、實習總結
本次實習內容為遙感影像的自動分類和精度評定,從實驗課時的安排就能看出為這次課程設計的核心,也是這次課程設計的重點,我被分派到這一部分任務既感到高興也感到責任重大,所高興的是組員對我的信任,感到有壓力的是怕自己做的不好影響到全組的成績。就操作過程來說并不困難,難點在于ROI的選取,因為這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,雖然經過增強地物相對較清晰,但是要把每一類都區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應位置進行判別。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分度還是達不到要求,不得已只能對三類重新分類。好在第二次選樣本點更小心,課分離度都超過了1.8,可是進行統計的時候又發現在兩個時相的影像中有一類地物嚴重偏多,后來發現是背景沒有處理的原因,只能將分類圖進行二次裁剪去除背景。
總之這次實習內容并不復雜,監督分類與非監督分類的原理也較簡單,關鍵在于細心和有耐心,雖然簡單,但是卻會遇到很多問題和需要注意的地方,這也是我們實習的目的,遇到問題,解決問題才有進步。
項目六:遙感影像專題地圖制作
一、實習時間及地點
實習時間:2016年3月29日至4月1號 實習地點:測繪學院四樓微機室
二、實習內容
遙感影像的專題地圖制作
三、任務分工
如項目一的任務分工所述
四、實習過程
1、打開2006監督后裁剪.bli,此時圖層種有9種符號映射。
2、在圖層上點擊鼠標右鍵,選擇屬性。在屬性對話框中,選擇符號系統,切換到符號系統面板。
3、在色彩映射表中,修改標注。按照圖形中的顏色,分別將對應的顏色修改為背景、河流湖泊、林地、草地、居民地、工業用地、沙地、水田、耕地,點擊確定。
4、將視圖切換到布局試圖,在布局視圖上點擊右鍵,選擇屬性。在格網選項卡上,點擊新建格網,創建參考格網。在框架選項卡中,將背景改為淺藍色,點擊確定。
5、點擊插入-->標題,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。
6、點擊插入-->圖例,設置為三列,將背景改為藍色。
7、點擊插入-->比例尺,選擇單位為千米,點擊確定,將比例尺放入圖中合適位置。
8、點擊插入-->指北針,選擇合適的指北針,點擊確定,放于圖中合適位置。
9、點擊文件-->地圖文檔屬性,勾選存儲數據源的相對路徑名。
10、點擊文件-->導出地圖,分辨率設為300,將地圖導出。
11、采用相同的方法將另一幅影像“2010監督后裁剪”制圖后輸出。
實習成果如圖:
五、實習總結
制圖綜合在前一周剛做過實習,在制圖方面并沒有太大問題。但是在進行影像的監督分類時,由于考慮不充分,未能考慮影像的背景,導致分類后影像的背景和河流的顏色一樣,在制圖時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問題。
通過此次實習,讓我學到了很多課堂上更本學不到的東西,掌握了只有通過實際操作、自己動手才能學到的技術和能力。這讓我清楚地感到了自己學習能力的不足,看清了自身的缺點,也讓我認識到了無論做什么都應秉持仔細認真的態度,要有一種平和的心態和勤學好問的精神,不管遇到什么事都要主動地去思考,多和同學討論,多向老師請教,不要太過急躁,要對自己所做事情負責,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。我認為只要付出了努力,認真地實踐,不管結果如何我們都將有所收獲。