第一篇：[物理]遙感教案 9實習指導

《遙感原理與方法》實習指導

實習1 航空像片比例尺測定

實習2 立體觀察練習

實習3 利用反光鏡測定像點高程差

實習4 遙感圖像的光學合成原理

實習5 認識遙感圖象處理軟件（ERDAS IMAGINE8.31）及數據輸入輸出

實習6 遙感圖像增強處理（2）輻射增強處理

實習7 地質地貌實習

實習8 植被判讀實習

實習9 掃描圖像判讀

實習10 熱紅外像片判讀

實習11 航空像片的判讀

實習12 遙感圖象分類（1）非監督分類與監督分類

實習13 遙感圖象分類（2）監督分類

實習1 航空像片比例尺 測定

一、目的：通過實習進一步了解航空像片比例尺的意義。在野外判讀時能將實地距離換算為像片上的距離，或將像片上的距離換算為實地的相應距離。

二、要求：

1．每個同學測定一張 航空像片比例尺。．測定的兩組比例尺分母（即 M 1、M 2）之差，不得大于較大一個分母的 1/180。例如 M 1 =26000，M =25700，26000 × 1/180=325，而 M 1 － M 2 =300<325

即認為合格，取其平均數作為該張像片平均比例尺的分母，即 M=1/2（M 1 +M 2）。上例中其像片比例尺分母 M=1/2（26000+25700）

=25850。

三、步驟 ．在像片四角附近各選擇一個明顯地物點（這些點在地圖上必須能夠找到其相應位置），其對角線的交點大致通過像主點附近，并量測對角線的長度

d 1, d 2。． 在地形圖上量取像片上相應于對角線的長度 d 1 '、d 2 '。．將 d 1 'd 2 ' 乘地形圖比例尺分母 M '，得到實地距離 D 1、．按下式計算像片比例尺分母：

M=1/2（M 1 +M 2）=1/2（D 1 /d 1 +D 2 /d 2）

M 1、M 2 :像片上兩組 比例尺分母

M： 像片平均比例尺分母

d 1、d 2 ： 像片上兩點間的距離

D 1、D 2 ：對應于像片上兩點間的實地距離

D 2。

注：（1）此法僅適用于平坦地區求像片比例尺，其精度比較低，如要精度高，則需要野外實測出對應點間的距離。

（2）丘陵地區像片因受投影差和傾向誤差的影響，不能用一個比例尺來代替整張像片不同高度地區的比例尺，因此必須按各不同高度地區分別求像片比例尺。

實習2 立體觀察練習

一、目的：立體觀察是地理工作者一項基本功，特別是在山區，立體觀察能提高判讀效果，因此必須學會立體觀察。

二、要求：每個學生都要學會立體觀察。

三、立體觀察

（一）幾何圖形的立體觀察

1．用橋式立體鏡觀察附圖，并指出觀察到的是什么圖形？

2．不用立體鏡觀察此圖，可用一張硬紙片（大約12×18cm）垂直放在左圖和右圖之間，使左眼只看左圖，右眼只看右圖。初看時有兩個圖形漸漸靠攏成為一個立體模型，這時將中間硬紙片抽掉，仍然有立體模型存在（此時左眼仍保持看左圖，右眼仍保持看右圖）。試練習是否能看到立體模型，它與橋式立體鏡所看到的有什么不同，如形狀、大小、難易程度等。

（二）像對立體觀察

1．在立體鏡下安置像片時，應使兩張像片的基線在一條直線上，然后將立體鏡基線距離調整到與兩眼距離（即眼基線）大致相等，并使立體鏡基線方向與像片基線平行。

2．觀察時，眼睛接近立體鏡，若同一地物影像出現雙影，是由于兩張像片相隔太遠或太近（即兩張像片的相應點距離大于或小于眼基線），或是兩張像片的基線未在一直線上等原因所造成的，這時應慢慢移動像片，使兩張像片的基線在一直線上，并使兩張像片的間隔適當，直至影像重合。重合后只要仔細觀察就會出現立體。

3．在立體觀察時，像片的陰影部盡量對著自己，這樣對立體觀察有很大幫助，可以提高立體觀察效果。因為人的生理比較適應光線從人的對方照射過來。

實習3 利用反光鏡測定像點高程差

一、目的：通過實習加深理解橫坐標、左右視差和左右視差較的概念。利用簡單工具在像片上測量橫坐標、計算左右視差和左右視差較，利用公式，計算像點間的高程差。

二、要求：至少在像對上測量 5——10點

左右視差讀數，每點兩次，其差數不超過 0.1mm.。然后取其平均值做為結果。

三、工具

1．直尺或三角板

2．航空像片(像對)

四、實習步驟：

1．分別確立像對左右像片的平面直角坐標系

2．用直尺測量出攝影基長線b。即O1Oˊ2和O2Oˊ1的長度，并求出平均值

3．在像片找出地物,如A和C，并用直尺測量出橫坐標Xa1 Xa2和Xc1 Xc2

4．計算左右視差 Pa=Xa1-Xa2 Pc= Xc1-Xc2

5．計算左右視差較 ▲P= Pc-Pa

6．代入公式H= ▲P*HA/(b+▲P)計算出高程差。

高程計算表

班級 姓名 學號 日期

H A（航高）＝ 3 500 m b=(b 1 +b 2)/2

航片的編號：

同名像點的橫坐標讀數

點號 左相片平右相片平均均讀數 讀數

P

▲P

左右視差

注

左右視差較

像點高程差

起始點 A 1

一、目的要求

實習4 遙感圖像的光學合成原理

1．了解彩色的基本特性和相互關系;

2．掌握三原色及其補色，掌握加色法;

3．了解和認識色度圖;

4．認識正負像片的產生過程。

二、實習步驟

本實習在 CAI軟件中進行。包括以下四部分:

1．彩色基本特性及其相互關系

(1)從CAI軟件主界面中進入 “遙感光學合成原理”子目錄;

(2)進人 “彩色與非彩色”，對比彩色圖像和非彩色圖像對地物特征的表現;

(3)退回到 “遙感光學合成原理”迸人 “彩色的特性”分別再迸人 “明度”、“色調”和“飽和度”界面，觀察楓葉色彩的變化，分析對比彩色的三大特性在色彩中的影響;

(4)退回到 “遙感光學合成原理”迸人 “顏色立體”，觀察顏色立體中彩色三大特性的表示方法，掌握明度、色調和飽和度的相互關系。

2．三原色、補色和加色法

(1)從CAI軟件主界面進入 “遙感光學合成原理”子目錄;

(2)進入 “三原色”子目錄;

(3)當藍、綠、紅均為 “0”時，屏幕中圓盆的顏色是什么色?(黑色)

(4)分別拖動藍、綠和紅的標尺，使綠和紅為0，將藍色標尺從0向255拖動，同時觀察屏幕圓盤顏色的變化。以同樣的方式，分別觀察綠和紅隨著標尺從0至255變化時，屏幕圓盤顏色的變化。

(5)將藍、綠和紅均設為255時，屏幕圓盤為什么顏色?(白色)

(6)使紅為0，拖動標尺使藍和綠均為255，屏幕圓盤為什么顏色?(青色)同樣，使綠為0，拖動紅和藍的標尺至255，屏幕中圓盤為什么顏色?(品紅色)使藍為0，拖動綠和紅的標尺至255，屏幕中圓盤為什么顏色?(黃色)

(7)如何改變藍、綠和紅色，使屏幕圓盤為灰色?

3．補色

(1)從CAI軟件主界面進人 “遙感光學合成原理”子目錄;

(2)進入 “互補色”子目錄;

(3)單擊“互補色”按鈕，圓盤中出現一對互補色，再單擊“融合”按鈕，觀察圓盤中混合后的顏色為白色;重復上述過程，觀察圓盤中出現的互補色，以及混合后圓盤中的顏色;

(4)單擊“非互補色”按鈕，圓盤中出現一對非互補色，單擊“融合”按鈕，觀察圓盤中混合后的顏色為各種彩色;重復上述操作，觀察圓盤中出現的非互補色以及混合效果。

4．色度圖

(1)從CAI軟件主界面進入 “遙感光學合成原理”子目錄;

(2)進入 “色度圖”子目錄;

(3)觀看系統演示過程，單擊右上角“思考題”按鈕，回答提出的問題。

5．彩色正負像片產生過程

(1)從CAI軟件主界面進入 “遙感光學合成原理”子目錄;

(2)分別進入“彩色負片的生成”、“彩色正片的生成”和 “彩紅外像片的生成”子目錄;

(3)觀看系統演示過程，單擊右上角“思考題” 按鈕，回答提出的問題。

實習5 認識遙感圖象處理軟件（ERDAS IMAGINE8.5）

一、目的和要求

1．了解ERDAS IMAGINE831軟件的圖標面板及其功能體系

2．熟悉基本的ERDAS IMAGINE831軟件的視窗操作

掌握 ERDAS IMAGINE831軟件中數據的輸入輸出

二、實習內容

1．圖標面板和功能體系

主要了解以下內容：

ERDAS IMAGINE圖標面板

ERDAS IMAGINE是美國ERDAS公司開發的專業遙感圖象處理與地理信息系統軟件。ERDAS

IMAGINE是以模塊化的方式提供給用戶。啟動ERDAS IMAGINE以后，用戶首先看到的是ERDAS

IMAGINE的圖標面板（見下圖），包括菜單條和工具條兩部分：

查閱ERDAS信用卡

打開IMAGINE視窗

啟動數據輸入輸出模塊

啟動數據預處理模塊

啟動專題制圖模塊

啟動圖象解譯模塊

啟動圖象庫管理模塊

啟動圖象分類模塊

啟動空間建模工具

啟動雷達圖象處理模塊

啟動矢量功能模塊

啟動虛擬GIS模塊

主要功能體系

根據 ERDAS IMAGINE系統功能、常規遙感圖象處理與遙感應用研究的工作內容，用下示框圖說明ERDAS IMAGINE的功能體系。

2．視窗操作

主要學習以下內容：

圖象及圖形文件的顯示

圖象疊加

重要的實用菜單功能

矢量圖形要素及屬性編輯

注記文件與注記要素

3．數據輸入輸出

主要學習以下內容：

常用輸入輸出數據格式

普通二進制圖象數據輸入

TIFF圖象數據輸入輸出

輸出 JPEG圖象數據

三、實習步驟

1．視窗操作

圖象、圖形顯示操作（File）

第一步 啟動程序 “打開文件”

第二步 確定文件 確定打開文件的類型、文件名

第三步 設置參數 在“打開文件”操作彈出的對話框中點擊“Raster Option”設置圖象文件顯示的各項參數

第四步 打開圖象

矢量圖形文件的顯示操作與上類似。

實用菜單操作（Utility）

視窗菜單條中 Utility（實用功能）對應有14項命令，選擇不同命令進行不同操作：

1）光標查詢功能（Inquire

Cursor）可查詢十字光標所在位置像元的縱橫坐標、三個波段顏色、灰度值、直方圖等信息，并隨光標移動實時變化

2）數據疊加顯示（Blend,Swipe,Flicker）

3）文件信息操作（Layer Info）圖象信息顯示及圖象信息編輯

顯示菜單操作（View）

視窗菜單條中的 View對應下拉菜單包含19項命令，其中：

1）文件顯示順序（Arrange Layers）棗首先在視窗依次打開多個文件（包括圖象、圖形、注記等文件），注意在打開上層圖象時，不要在選擇參數中選中清除已打開圖象；然后在Arrange Layers Viewer對話框中進行調整文件順序

2）顯示比例操作（Displer Scale）

3）顯示變換操作（Rotate/Flip/Stretch）棗只是顯示變換，而非對文件數據進行操作

矢量文件的生成、繪制與編輯

因為 ERDAS IMAGINE有專門的矢量模塊，這里只是熟悉基本的矢量操作命令。

矢量文件的建立和編輯：

第一步 打開圖象文件（Open Raster Layer）

第二步 創建圖形文件（Create Vector Layer）

第三步 繪制圖形要素（Draw Vector Elements）棗“Vector”→“Enable Editing”

第四步 保存矢量文件（Save Vector Layer）

注記菜單操作

注記數據用于標識和說明主要特征或重點區域。注記文件的生成與打開操作還需借助視窗菜單條的文件操作部分完成。

2．數據輸入輸出

常用或常見的柵格數據和矢量數據格式

ERDAS

IMAGINE的數據輸入輸出功能（Import/Export），允許你輸入多種格式的數據供IMAGINE使用，同時允許你將IMAGINE的文件轉換成多種數據格式，幾乎包括常用或常見的柵格數據和矢量數據格式，具體的數據格式都羅列在IMAGINE輸入輸出對話框中。

二進制圖象數據輸入單波段和多波段數據

1）輸入單波段數據

首先需要將各波段依次輸入，轉換為 ERDAS IMAGINE的.img文件:

第一步 打開輸入輸出對話框棗選擇輸入數據操作（Import）、輸入數據文件類型為普通的二進制（Generic

Binary）、選擇輸入數據媒體為文件（File）、確定輸入文件路徑和文件名、確定輸出文件路徑和文件名；

第二步 設置參數棗數據格式（BSQ或BIL或其他）、數據類型、圖象記錄長度、頭文件字節數、數據文件行數、列數、波段數量等

第三步 輸入單波段數據棗依次將多個波段數據全部輸入

2）組合多波段數據

若干個單波段圖象文件合成一個多波段圖象文件：

第一步 在ERDAS IMAGINE中要先打開“相應的對話框（“Image Iterpreter”→“Utilities”→“ Layer Stack”→ Layer Selection and Stacking對話框

第二步 在Layer Selection and Stacking對話框中，依次選擇并加載（Add）單波段圖象

第三步 將選擇的多個波段圖象組合成一幅多波段圖象

TIFF圖象數據輸入輸出

TIFF圖象數據是非常通用的圖象文件格式，ERDAS

IMAGINE可以在打開圖象文件時直接指定TIFF格式即可在視窗中顯示TIFF圖象；如果要利用其他模塊對圖象作進一步處理操作，依然需要將TIFF文件轉換為IMG文件，只要在打開TIFF視窗中將TIFF文件另存為（Save

as）IMG文件即可。同樣可以將ERDAS IMAGINE中的IMG文件轉換為TIFF文件。

輸出 JPEG圖象數據

JPEG圖象數據是一種通用的圖象文件格式。可利用ERDAS

IMAGINE的“Import/Export”模塊或菜單命令將自己的IMG圖象文件輸出成JPEG圖象文件。

實習6 遙感圖像的幾何校正

一、目的和要求

1．了解圖像幾何校正的基本含義

2．掌握圖像幾何校正的方法和過程

二、實習內容

幾何校正有恢復性校正和投影性校正，這里的幾何校正實質上的含義是將圖像數據投影到平面上，使其符合地圖投影系統的過程；而將地圖坐標系統賦予圖像數據的過程，稱為地理參考

(地理坐標配準)。由于所有地圖投影系統都遵從一定的地圖坐標系統，所以幾何校正過程包含了地理參考過程。當然，我們還可以將遙感圖像轉換到另一圖像坐標上去，即以另一圖像數據作為參考系進行校正，便于這兩幅圖像的拼接或配準。

三、實習步驟

1．實習資料

實習區為，這里要求將兩幅圖像進行配準，因此，這里的幾何校正是將其中一幅圖像TM123_1轉換到另一幅圖像TM123_2上去，即以TM123_2為參考圖像進行校正。

2． 實習步驟提要

用 ERDAS IMAGINE系統中進行圖像幾何校正，通常的數據預處理途徑：

ERDAS圖標面板菜單條：Data Preparation→Imagine Geometric Correction→打開Set Geo-Correction Input file對話框

ERDAS圖標面板菜單條：點擊Data Pre圖標→Imagine Geometric Correction→打開Set Geo-Correction Input file對話框

在 Set Geo-Correction Input file對話框中，需要確定校正圖像，有兩種情況：

其一：首先確定來自視窗（From Viewer）→然后選擇顯示圖像視窗（Select Viewer）

→打開 Set Geometric Modle對話框

→選擇幾何校正計算模型（Select Geometric Modle）→OK

→打開校正模型參數與投影參數設置對話框

→定義校正模型參數與投影參數設置對話框→ Apply→Close

→打開 GCP Tool Reference Setup對話框

→確定采點模型，進行采點并校正……

其二：首先確定來自文件（From Image file）→然后選擇輸入圖像（Input Image file）

→打開 Set Geometric Modle對話框

→選擇幾何校正計算模型（Select Geometric Modle）→OK

→打開校正模型參數與投影參數設置對話框

→定義校正模型參數與投影參數設置對話框→ Apply→Close

→打開 GCP Tool Reference Setup對話框

→確定采點模型，進行采點并校正……

3． 說明

（1）幾何校正計算模型

ERDAS所提供的圖像幾何校正計算模型有7種：

Affine——圖像仿射變換

——多項式變換

Reproject——投影變換

——非線形、非均勻變換

Camera——航空影像正射校正 Landsat桳Landsat——衛星圖像正射校正

SPOT——POT衛星圖像正射校正

其中多項式變換（Polynomial）在衛星圖像校正過程中應用較多，在調用多項式模型時，需要確定多項式的次方數（Order），次方數與所需的最小控制點數是相關的，最少控制點數計算公式為（t+1）×（t+2）/2，式中t為次方數。

控制點的選擇除了要滿足點數要求，還要分布均勻，方差控制根據精度要求控制在一定范圍內。在實習中選次方數為

2，選擇控制點最好是標志明顯的地方如河流交匯處，控制點數最好有10－20個左右，分布均勻。

（2）幾何校正采點模型

ERDAS系統中提供9種控制點采集模型。

如果已經擁有需要校正圖像區域的數字地圖、或經過校正的圖像、或注記圖層的話，可應用第一種模式（視窗采點模式），直接以數字地圖、或或經過校正的圖像、或注記圖層作為參考。（這也適用于圖像與圖像之間通過視窗采點模式進行采集控制點）

如果事先已經通過 GPS測量、或攝影測量、或其他途徑獲得了控制點的坐標數據，并保存為ERDAS

IMAGINE的控制點文件格式或ASCII數據文件的話，就應用第二種類型（文件采點模式），直接在數據文件中讀取控制點坐標。

如果前兩種條件都不符合，只有硬拷貝的地圖或坐標作為參考的話，只好采用第三種類型（地圖采點模式），要么首先在地圖上選點并量算坐標，然后通過鍵盤輸入坐標數據；要么在地圖上選點后，借助數字化儀來采集控制點坐標。

在實際工作中這三種采點模式都有可能遇到。

實習7 降噪、去條帶及壞線處理以及遙感圖象的分幅裁剪和拼接處理

一、目的和要求

? 了解圖象降噪、去條帶及壞線的含義

? 掌握圖象降噪、去條帶及壞線的方法

? 了解圖象分幅裁剪和拼接的含義

? 掌握圖象分幅裁剪和拼接處理的方法

二、實習內容

? 降噪、去條帶及壞線

為了隨后的增強、配準及分析效果，具有較高的信噪比，先消除由于儀器及傳輸過程造成的噪聲是必要的。

以各種掃描方式成像的遙感圖象由于在每個波段使用多個檢測器并排工作，這些檢測器對電磁輻射的反應及電子裝置的性能會有差異，使相鄰的掃描線在亮度方面產生不協調，表現為條帶，屬于周期性噪聲。

某些圖象上部分掃描線或線段的亮度值不反映地物的輻射，與上下的亮度截然不同，通常稱為壞線。可用其上下相鄰像元的亮度值的平均值進行消除

? 分幅裁剪

在實際工作中，經常需要根據研究工作范圍對圖象進行分幅裁剪，按照 ERDAS實現圖象分幅裁剪的過程，可以將圖象分幅裁剪分為兩種類型：

? 規則分幅裁剪

規則分幅裁剪是指裁剪圖象的邊界范圍是一個矩形，通過左上角和右下角兩點的坐標，就可確定圖象的裁剪位置。

? 不規則分幅裁剪

不規則裁剪是指裁剪圖象的邊界是個任意多邊形，無法通過左上角和右下角兩點的坐標確定圖象的裁剪位置，而必須事先生成一個完整的閉合多邊形區域，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。

? 拼接處理

圖象拼接處理是要將具有地理參考的若干相鄰圖象合并成一幅圖象或一組圖象，需要拼接的輸入圖象必須含有地圖投影信息，或者說輸入圖象必須經過幾何校正處理。雖然所有輸入圖象可以具有不同的投影類型、不同的像元大小，但必須具有相同的波段數。進行圖象拼接時，需要確定一幅參考圖象作為拼接圖象的基準。

實習步驟 實習8 遙感圖像增強(1)——彩色合成 ·通過計算機中彩色合成的演示，了解加色法原理;·理解遙感圖像彩色合成的基本原理;·掌握選用不同的合成方案產生不同的合成效果的方法，從而達到突出不同目標地物的目的。

磁

本實習在實習CAI 中進行，主要包括兩部分操作 : ·彩色合成演示

(1)從實習CAI 主界面進入 “ 光學合成原理 ” 界面;

(2)再進入 “ 真彩色和假彩色的生成 ” 子目錄;

(3)分別進人 “ 真彩色生成過程 ”、“ 真彩色合成演示 ”、“ 假彩色生成過程 ” 和 “ 不同波段假彩色合成演示 ” 子目錄;

(4)測覽各部分系統的演示，回答系統提出的問題。·彩色合成操作

說明 :

彩色合成模塊要求首先指定包含有紅、綠、藍三個波段的文件名，這些文件的波段將用作合成圖像的組成成分。然后為輸出圖像輸入一個文件名。同時必須指定要使用的對比度拉伸類型，如簡單線性伸縮、飽和點線性伸縮或直方圖均衡化。如果選擇飽和點線性拉伸，則必須指定每個灰階末端的飽和百分比。通常，選擇 · 5% 的飽和度，對應所有分辨率能取得較好效果，所以缺省值設置為 2.5%。然而，要使聚類模塊取得最佳效果，其飽和度應小一些(例如 1%)，當用于顯示時，可以便用較高的飽和度(例如 5%)。同時，應指明 0 作為背景值是否略掉。如果選擇 0

作為背景值，則所有輸入的零值將從拉伸計算中被忽略，在輸出圖像中仍作為零值輸出。這樣做是為了避免零影響拉伸中的直方圖運算。本例中 H87TM4

為近紅外波段，賦予紅波段，H87TM3 為紅波段，賦予綠波段，H87TN 倪為綠波段，賦予藍波段，因此合成圖 TMFC 廠是假彩色圖片。

(1)從實習CAI 的主界面進入 “ 遙感圖像處理 ” 模塊;

(2)從菜單進入醫彝 ]> 卜;

(3)單擊醫豌蓬彝悔鈕，出現彩色合成小窗口(圖 8 · 1)，輸入文件 H87TM2.ZH87TM3 和 H87TM4

分別作為藍色波段名、綠色波段名和紅色波段名(按照系統提示在各輸入框中雙擊);

(4)令輸出圖像名為以 3LCOM，選中簡單線性拉伸，圖像標題為醚碗

比笆 s"0 然后單擊匝舀圖（次部分需要校對）

實習8 遙感圖像增強處理（2）——輻射增強處理

一、實習目的

? 了解圖象增強中輻射增強的含義

? 掌握輻射增強最基本的處理方法

二、實習內容

? 查表拉伸

? 直方圖均衡化

? 直方圖匹配

? 亮度反轉處理

? 亮度及對比度調整

? 線性擴展

? 分段線性擴展

三、實習步驟

其中“查表拉伸”、“直方圖均衡化”、“直方圖匹配”、及“亮度反轉處理”實習具體步驟見各自動畫。

另外在打開圖象的窗口中的視窗菜單中選擇“ Raster ”下拉菜單其中選擇“ contrast ”選項，其次一級菜單中的選項包括——“

histogram equalize（直方圖均衡化）”、“標準差拉伸”、“亮度及對比度調整”、“圖像對比度調整”、“對比度 /

亮度調整”、“分段對比度調整”等

實習10 圖象增強處理（3）——空間增強處理

一、實習目的 ．了解圖象增強中空間信息增強的含義 ．掌握空間增強最基本的處理方法

二、實習內容 ．積增強處理

卷積增強是將整個圖象按照像元分塊進行平均處理，用于改變圖象的空間頻率特征。卷積處理的關鍵在于卷積（核）算子（Kernal）—系數矩陣的選擇，ERDAS IMAGINE 常用的卷積算子分為 3 × 3、5 × 5、7 × 7 三組，每組又包括“ Edge

Detect/Edge Enhance/Law Pass/High Pass/Horizonal/Vertical/Summary ”等七種不同的處理方式。

? 非定向邊緣增強

應用兩個非常通用的濾波器（Sobel 和 Prewitt 濾波器），首先通過兩個正交卷積算子（Horizonal 和

Vertical 算子）分別對遙感圖象進行邊緣探測，然后將兩個正交結果進行平均化處理。

? 聚焦分析

使用類似卷積濾波的方法對圖象數值進行多種分析，其基本算法是在所選擇的窗口范圍內，根據所定義的函數，應用窗口范圍內的像元數值計算窗口中心像元的值，從而達到圖象增強的目的。關鍵在于聚焦窗口的選擇（Focal Definition）和聚焦函數的定義（Function Definition）．紋理分析

紋理分析是通過在一定窗口內進行二次變異分析或三次非對稱分析使雷達圖象或其他圖象的紋理結構得到增強。關鍵在于窗口大小的確定（Window Size）和操作函數的定義（Operator）。．自適應濾波

應用 Wallis Adapter Filter 方法對圖象的感興趣區域（AOI）進行對比度拉伸處理，關鍵在于移動窗口范圍（Moving Window Size）和乘積倍數大小（Multiplier）。．分辨率融合

對不同分辨率遙感圖象的融合處理，使融合后的遙感圖象既具有較好的空間分辨率、又具有多光譜特征，從而達到圖象增強的目的，關鍵在于兩幅圖象的配準（Rectification）以及融合過程中融合方法（Method）的選擇。．銳化增強處理

實質上是通過對圖象進行卷積濾波處理，使整景圖象的亮度得到增強而不使其專題內容發生變化，根據其底層的處理過程，又可以分為兩種方法：其一是根據你定義的矩陣（Custom Matrix）直接對圖象進行卷積處理；其二是首先對圖象進行主成分變換，并對第一主成分進行卷積濾波，然后再進行主成分逆變換。

三、實習步驟

上述方法可參加具體動畫

另外在視窗菜單上的“ Raster ”的下拉菜單中的“ Filter ”中，也有一些相關的空間信息增強方法，可以進行試操作。

實習11 遙感圖象分類（1）非監督分類與監督分類

? 實習目的

? 了解圖象分類、非監督分類及監督分類的含義

? 掌握圖象分類中最基本的處理方法

? 實習內容

常規的圖象分類方法主要有兩種方法：非監督分類和監督分類；專家分類是近年來發展起來的新興分類方法

? 非監督分類

運用 ISODATA（Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique）算法（基于最小光譜距離公式），完全按照像元的光譜特性進行統計分類，常常用于對分類區沒有什么了解的情況。

? 監督分類

監督分類更多受用戶控制，常用于對研究區域比較了解的情況，首先選擇可以識別或借助的其他信息能斷定其類型的像元建立模板，然后基于該模板使計算機自動識別具有相同特性的像元，根據分類結果再對模板進行修改，多次反復建立一個比較準確的模板進行最終分類。

? 實習步驟

? 非監督分類

非監督分類的一般步驟：聚類過程始于任意聚類平均值或一個已有分類模板的平均值；聚類每重復一次，聚類的平均值就更新一次，新聚類的均值再用于下次聚類循環。

ISODATA 實用程序不斷重復，直到最大的循環次數已達到設定閾值或者兩次聚類結果相比有達到要求百分比的像元類別已經不再發生變化。

? 分類過程

? 初始分類：初始分類數在實際工作中一般將分類數取為最終分類數的 2 倍以上

? 專題判別

? 分類合并

? 色彩確定

? 分類后處理

? 色彩重定義

? 柵格矢量轉換

? 統計分析

? 分類評價：可應用分類疊加的方法來檢查分類精度。

? 監督分類

監督分類的一般步驟：

? 定義分類模板：分類模板的生成、管理、評價、和編輯等功能由分類模板編輯器來負責，其基礎是原圖像和（或）其特征空間圖象

評價分類模板：分類模板的合并可使用戶應用來自不同訓練方法的分類模板進行綜合復雜分類，這些模板訓練方法包括監督、非監督、參數化、和非參數化。分類模板評價工具包括：

Alarms（分類報警工具）、Contingency matric（可能性矩陣）、Festure objects（特征對象）、Feature Space to image masking（特征空間到圖象掩膜）、Histogram（直方圖方法）、Signature separability

（分類的分離性）、Statistic（分類統計分析）等，不同評價方法各有不同應用范圍。

執行監督分類：分類決策的規則是多層次的，如對非參數模板有特征空間、平行六面體等方法，對參數模板有最大似然法、最小距離法等。

第二篇：遙感物理作業--讀書筆記

讀書筆記.Inversion of a canopy reflectance model using hyperspectral imagery for monitoring wheat growth and estimating yield。

文章利用一個機載高光譜圖像傳感器(airborne visible/infrared imaging spectrometer ,AVIS)和一個星載高光譜圖像傳感器獲得的圖像(compact high resolution imaging spectrometer, CHRIS)，得到一些觀測參數，例如歸一化植被指數，冠層的一些特征等。再利用地面觀測數據，運用SLC(soil –leaf –canopy)輻射傳輸模型得到模擬的參數。再加入植物生長模型PROMET-V。利用四位數據同化方法估算小麥的產量。而且利用高光譜影像得可以得到需要的參數來監測小麥的生長狀態。.Use of remote sensing data for estimation of winter wheat yield in the United States

文章選用的研究區域為美國堪薩斯州。利用AVHRR 1982-2004年的數據(數據為每周獲取一次)，提取VCI和TCI。經研究發現，冬小麥的產量和其四月到五月份(第16至23周)的VCI有很強的相關性。而四月到五月份是當地冬小麥生長的關鍵時間段。另外研究發現還發現冬小麥對于水分的狀況比較敏感。根據相關性的分析，采用主成分回歸算法，用VCI為輸入參數建立冬小麥估產模型，估計冬小麥的產量。在冬天到早春冬小麥的冬眠期，VCI的應用受到限制，研究中采用衛星數據和氣象數據相結合的方法來替代。.Modeling of Wheat Yields Using Multi-temporal Terra/MODIS Satellite Data

文章的研究區域選取的是Uttar Pradesh的西部地區。所用的遙感數據是WiFS和MODIS的數據。利用作物生長的光譜數據和生物量來估計的作物的生長狀況。其中作物生長的光譜數據由Badhwar模型獲得，地面以上的生物量由Monteith模型得到。作物產量模型采用由WiFS和MODIS的數據得到的地表反射率和一些氣象測量的參數作為輸入。估產得到的產量數值與當地經濟調查局BES統計得到的數據基本一致，誤差小于5%。.Improving an operational wheat yield model using phenological phase-based Normalized Difference Vegetation Index

文章選取的研究區域是Gezira scheme, Sudan，研究中利用Landsat和MODIS的數據結合地面觀測的氣象數據以及DEM等來估計小麥的產量、土壤水分蒸騰蒸發損失總量(evapotranspiration)以及water productivity(WP)等。其中利用

Landsat和MODIS的數據得到NDVI、半球反射率等，由地面觀測的氣象數據如地表溫度、風速等，以及DEM通過地表能量平衡算法(SEBAL)可以估算出土壤水分蒸騰蒸發損失總量。研究結果還顯示WP和小麥產量之間有線性關系。

第三篇：遙感實習心得

實習心得By XYZ

使用Erdas對遙感圖像進行處理的兩次實習終于結束了，雖然在上機的時候由于機房過大沒有聽得很清楚，也沒有做完實習，但是在課后花了時間完成了整個實習任務。在這短短的實習中，各方面的收獲很多。

首先是接觸到了書上所描述的Erdas軟件，這款軟件的功能十分豐富，就這幾次實習的內容而言恐怕只是相當于對Erdas有初步的了解，但是實際學習使用Erdas所花的時間卻不少。實習從使用Erdas對遙感圖像進行IO、顯示以及波段組合，到幾何校正、圖像增強以及圖像鑲嵌，實現了最基本的處理遙感影像的功能，也讓我對書上較為抽象的理論知識有了形象的理解。通過觀察遙感圖像中不同地物在不同波段和不同RGB排列方式下的顏色變化，聯系課本上水體、植物等地物的波譜特性，兩者形象地結合在了一起，使課本上的概念更加深刻的印在了腦海里。通過圖像增強的操作，觀察圖像隨著輸入的參數發生的改變，其本身以及灰度直方圖的變化也讓我更加理解了各增強方式的意義。而鑲嵌、校正等操作，操作步驟也一步步對應著書上理論處理的方法。

當然，在學習使用軟件中也遇到了一些問題。由于之前提前知道了實習內容是Erdas操作，所以我提前下了9.2版本的Erdas，與講義中的8.5版本有些許出入。

剛開始接觸軟件時很陌生，只能慢慢照著上面來。而只是看講義盲目地照著操作而不去思考軟件的功能，結果就是遇到一點軟件和描述的小差別就浪費很多時間。比如最開始用Import轉換圖像格式，應該在type組合框里選擇正確的圖像格式，但是由于組合框里圖像格式過多，掃了一眼A開頭的都不認識，就覺得默認的ADRG應該可以，然后因為打不開tiff圖像在這一步耗費了較多時間。再就是在打開文件時對默認路徑感到十分厭煩，每次都要重新選擇對應磁盤，再在下面尋找想要輸出圖片的文件夾，后來發現旁邊有個goto按鈕點擊就可以自動顯示最近的路徑（包括文件夾路徑），而recent則必須為文件路徑。這樣節省了大量時間，改變地址只需要輕松點下按鈕就行了。

進行圖像增強操作的時候，發現按講義上的操作來并不能顯示直方圖。打開圖片后Histgram區域是空白的，嘗試了很久沒有成果便在Viewer窗口里探索。打開了一張影像進行直方圖均衡竟然出現提示框

“圖層不允許寫入操作”，起初以為是彩色圖像不能進行操作，但是換做其他圖像都不能操作。于是探索菜單欄發現了Breakpoints，寫程序寫多了這詞再熟悉不過了，“斷點”。那這里會不會是將圖分層的意思呢？點擊該菜單項后，如我所料，果然直方圖顯示出來了，并且是三個直方圖分別顯示，對于單波段圖像則只有一個直方圖。之后按照講義上的操作都成功了。

前兩個實驗相對內容較少，但也費了番功夫熟悉最基本的操作，做圖像拼接和校正遇到的問題就多了。圖像拼接過程中，很多地方由于版本不同操作也要有細微的改變，這就要求我得去理解每一步操作的意義。比如有一步加載Mosaic影像（如下圖），在9.2版本里是Individual File和Template AOI在同一tabpage里。經過思考后個人認為與Template AOI對應的Individual和（2）里的不是一種含義。Aoi文件雖然不知道具體是什么，但通過上下文的分析應該是和圖像文件配套的文件。

在之后給相交區域描邊界線則遇到了本次實習中耗費時間最長的問題。每次描完線后再加載相應aoi文件都會提示一個錯誤。如下圖，“只允許多段線的AOI文件”。

當時為了求快就去問同學，然后很多同學根本沒認真做，而有的遇到這個問題直接放棄了。我也覺得奇怪我是用多段線畫的還是會有錯。詢問了其他班同學后，得知助教說要在相交區域內多加一條線，我沒有立刻照做，而是思考為什么這樣做。照理說這種多加的線沒有意義啊。后來猛的頓悟，多加一條線不是重點，重點是這里只允許“多段線”，也就是不閉合的線，而我全部用的多邊形(Polygon)，雖然之前用多邊形得到的aoi文件沒錯，但是相交區域得嚴格使用多段線。之后的步驟就按講義上來了，拼接圖也順利完成。

最后做實習二，也是最為繁瑣的幾何校正。之所以說其繁瑣，主要原因是找同名點過程。抱著一味求快的態度、差不多的思想只會得到多次錯誤的匹配結果。連續做了3次都失敗了，同名像點匹配后經常差很遠。我意識到了找同名像點過程中“精度”的重要，這不能像之前幾次測量實習一樣“差不多”就行了，這比測量實習精度要求更嚴格。所以即使看起來大致在一個位置也有可能差了1~2個像素甚至更多，這種誤差是不允許的。因此在焦躁地迎來幾次失敗后我認識到找控制點不是個隨便的事情，不僅要找到特征明顯的角點，還要將其像素放大到足夠大，并在兩張相片進行細致的比對。由于像素值不是完全一樣，所以判別方法要結合周圍很多像素的灰度值來分析兩點是否對應。在無比細致地選取同名像點后終于迎來了成功。

在解決了上述等等問題完成了整個實習任務后既感到一種成就感，又感到了不小的壓力。感慨Erdas軟件的強大，即使花了那么多時間學到的也只是鳳毛麟角；同時感慨研發人員的強大，很多Erdas的一個小小的功能，就現在我的編程水平而言要實現得很花一些功夫，甚至更多的是無能為力。另一方面我也體會到了英語的重要性，不得不承認國內的技術水平和國外有相當的差距，很多時候不得不去使用其他國家的產品，專業英語掌握的扎實的話學習英文軟件的使用會更快，節省時間創造的是更高的效率。

從感慨回到現實，這次實習通過理論與實踐結合，加深了對理論部分的理解，也提高了動手能力，當然這也是所有理論課附帶實習的共同作用。不過，實習總是比理論課有趣一些，不僅體現在完成任務的成就感，還體現在實習時寬松的氛圍，能夠大家在一起討論是件十分愉快的事，而不是像上課那樣聽老師匆匆講完，短暫的下課時間連討論的空閑時間都沒，甚至大家都不一定能跟上老師的節奏，充滿求知欲地來到教室，一臉茫然地走出教室。

第四篇：遙感實習任務

一、數據輸入輸出

實習目的：掌握TM、SPOT數據的輸入輸出方法。

實習內容：主要包括單波段圖像數據輸入輸出、多波段組合文件的生成。

實驗要求：

1、將landsat7 etm+目錄下的1,2,3,4,5,61,62,8波段的數據轉為.img格式。

2、將轉化后的各波段數據相互組合，觀察不同波段數據的組合效果。

3、指出不同的波段組合情況下水體、植被、建筑物等的顏色。

3、spot數據的輸出（文件類型為spot(cap/spim)）。

二、遙感圖像預處理

實習目的：掌握圖像預處理的主要方法。

實習內容：幾何校正、圖像分幅裁剪、融合等。

實習要求：

1、將xinyang.tif格式的地形圖轉為img格式。

2、將信陽南灣湖地區裁剪下來。

3、以spot為標準，對tm多波段組合圖進行校正。

4、以xinyang.img圖為標準，分別對spot和tm多波段組合圖進行校正。

5、將spot和校正后的tm圖進行融合。

第五篇：遙感實習報告

開始作圖。

3實訓體會

本次實習總共四天的時間，主要內容是學會使用VirtuoZo NT系統。在這四天的實習過程中，我們學會了很多，掌握了很多以前所不了解的，但是也遇到了很多的問題。在最開始的時候，對實習的內容以及軟件都不了解，不知如何下手，而在經過老師的親自一步一步操作示范給我們看的時，雖然沒有完全掌握，但是之后在老師和同學的幫助下，都一步步順利的完成了。在本個實習中，我不僅學會了VirtuoZo NT系統的使用，在VirtuoZo NT系統中進行模型定向、影像匹配、生成DEM及正射影像的制作、數字影像測圖等。

分析我自己做的成果，再與老師所做的進行比較發現，我所處理的結果誤差明顯偏大。究其原因，乃是對立體觀測切準地物的各種方法和技巧不熟悉所至。可喜的是，經過數小時的訓練，最終的準確度有明顯提高。

由于經驗不足使我在操作上有些盲目既不知道自己操作的對錯也不知道打到什么位置最好。

在考試的時候我對打高程點還是不清晰，努力讓自己沉靜下來讓自己找到感覺，然后慢慢的開始打點，找到感覺后就開始打點。點的高程慢慢的打對了。

實習中多虧了同學們的幫助，老師的指導，加上多次的練習我會了VirtuoZo的大概操作。知道了VirtuoZo的作用。這次實習內容豐富，使我學到了不少東西。它不僅讓我認識到了Virtuozo的各種功能和工作流程及部分原理，還讓我對數字攝影測量數據獲取有了更深刻的了解。同時也使我對數字攝影測量課程有了一個整體的概念。