遥感基础原理与应用实习

1、学 号 xxxx天津城建大学实习报告遥感原理与应用实习起止日期： 2013 年 12 月 23日 至 2014年 1月 3 日学生姓名Xx班级XX成绩指导教师(签字) XX学院2014年 1 月3日一、 实习目的“遥感原理与图像处理”课程是测绘工程专业的一门重要专业课，遥感信息是测绘、资源调查、环境监测、灾害评价诸方面应用的主要数据源。已在科学研究、工农业生产、军事、公安、医疗卫生、教育等许多领域得到广泛应用，产生了巨大的经济效益和社会效益，对推动社会发展，改善人们生活水平都起到了重要作用。未来要建立的数字地球是对真实地球及其相关现象数字化描述的一个虚拟地球。遥感技术将为数字地球提供动态的高分

2、辨率、高光谱影像，用遥感影像生成的三维数字地面模型（DEM），以及地物和环境的各种属性数据等一些数字地球中最基础的数据。 “遥感实习”目的是培养学生进行遥感技术应用和图像数字处理的实际操作能力。要求了解一些基本的地物波谱反射率的野外测定方法，理解遥感图像目视解译，了解航天（或航空）像片识读与野外调绘。二、 实验项目基本要求1. 熟悉一种遥感图像处理软件2. 遥感影像的认知，进行图像剪切，波段组合与图像显示3. 图像的几何校正4. 遥感影像增强处理5. 遥感影像解译三、 实习步骤（包括原理，方法，操作过程）1. 图象剪切 , 波段组合与图像显示原图像比较大，数据量大处理不方便，对齐剪切便于计算机

3、处理，也能达到实习目的剪切 DatePrepSubsetImage命令 如下图所示波段组合RasterBand Combinations 打开波段设置对话框1) 真彩色合成，即3、2、1波段分别赋予红、绿、蓝色，则获得自然彩色合成图像，图像的色彩与原地区或景物的实际色彩一致.如下图2) 标准假彩色合成，即4、3、2波段分别赋予红、绿、蓝色，获得图像植被成红色，由于突出表现了植被的特征，应用十分的广泛，而被称为标准假彩色。543波段453波段由于各种地物的反射波谱不同，不同的波段组合可以突出不同的地物 ，可以结合地物反射波谱曲线及要研究的地物选择合适的波普组合，以便帮助我们更容易识别地物信息。2

4、. 遥感影像增强处理a) 直方图均衡化：将原图像的直方图通过变换函数变为均匀的直方图，然后按均匀直方图修改原图像，从而获得一幅灰度分布均匀的新图像。直方图均衡化的基本变换函数为累积直方图曲线。操作流程：在ERDAS图标面板工具条:点击Interpreter图标Radiomertric EnhancementHistogram Equalization,打开Histogram Equalization对话框，均衡化后的图像命名为junhenghua.img 文件坐标类型：file 输出数据统计时忽略零值：Ignore Zero In Stats,其他选项取系统默认值。均衡化的图像与原图像比较：在

5、原图像的基础上打开均衡化的图像，注意这时要将Clear Display前面的勾去掉后，再点击OK，点击UtilitySwipe,则可以看到均衡化后的图像与原图像的区别。 开均衡化后的图像如图 比较效果 如下图b) 卷积运算操作流程：在ERDAS图标面板工具条:点击Interpreter图标Spatial EnhancementConvolution,打开Convolution对话框，分别对其进行lowpass，highpass，horizontal和vertical处理，均衡化后的图像分别命名为lowpass.img，highpass.img，horizontal.img，vertical.i

6、mg，。输出数据统计时忽略零值：Ignore Zero In Stats,其他选项取系统默认值，点击OK。Highpass处理后与原图像比较Lowpass处理后与原图像比较Horizontal后与原图像对比Vertical处理后与原图像比较滤波处理傅立叶变换操作方法：在ERDAS图标面板工具条:点击Interpreter图标Fourier AnalysisFourier Transform,打开Fourier Transform对话框，如下图所示：之后点击Fourier Transform Editor选项，然后点击Mask选项下的Filters进行变换后的编辑。 低通滤波（lowpass）F

7、ilters Type设置成lowpass,将Window Function设置成ideal，其他的保持不变 高通滤波（highpass）Filters Type设置成highpass,将Window Function设置成ideal，Radius设置成200，其他的保持不变d）傅里叶逆变换操作流程：InterpreterFourier Analysisinverse Fourier Transform3. 遥感图像解译a) 非监督分类操作流程：Data PreparationUsupervised Classification打开如下图输入jianqietuxiang.img输出为feiji

8、andufenlei.img相关设置：Numbers of classes设置成18，Maximum Iterations设置成20，其余的全为默认值。打开feijiandu.img点击Raster Attributes选项，然后点击EditColumn Properties进行编辑，将Classes Names置顶，Opacity全都设置成0，然后开始进行分类。聚类统计：InterpreterGIS AnalysisClump过滤分析：InterpreterGIS Analysis Sieve进行文件输入和输出，即可得到去除后的图像。去除分析：InterpreterGIS AnalysisE

9、liminate分类重编码InterpreterGIS AnalysisRecode，然后单击Setup Recode按钮，打开Thematic Record对话框。然后将New Value处输入新编码10，点击Change Selected Rows，然后点击OK按钮，即可得到去除后的图像。b) 监督分类操作流程：显示切割图像，ClassifierSignatur Editor打开对话框获取模板信息，通过AOI绘图工具执行监督分类评价分类结果：聚类：InterpreterGIS Analysisclump输入jiandufenleijieguo.img输出jiandufenleijulei.

10、img过滤：InterpreterGIS Analysissieve输入jiandufenleijulei.img输出jiaindufenleiguolv.img去除：InterpreterGIS AnalysisEliminate输入jiaindufenleiguolv.img输出jiandufenlleiquchu.img重新编码：InterpreterGIS AnalysisRecode输入jiandufenlleiquchu.img输出jiandufenleichongxinbianma.imgmg4. 几何纠正几何校正就是将图像数据投影到平面上，使其符合地图投影系统的过程。而将地图投

11、影系统赋予图像数据的过程，称为地里参考（Geo-referencing）。由于所有地图投影系统都遵循一定的地图坐标系统，因此几何校正的过程包含了地理参考过程。(1) 显示图像文件在ERDAS图标面板中点击Viewer图标两次，打开两个视窗，在Viewer #1中打开需要校正的TM图像：tmAtlanta,img, 在Viewer #2中打开作为地理参考的校正过的SPOT图像：panAtlanta,img。(2) 启动几何校正模块Viewer #1菜单条：RasterGeometric Correction，在弹出的对话框中选择多项式几何校正模型：PolynomialOK同时打开GeoCorre

12、ctionTools对话框和PolynomialModelProperties对话框在PolynomialModelProperties对话框中，定义多项式模型参数以及投影参数：定义多项式次方（PolynomialOrder）:2ApplyClose点击打开GCPToolReferenseSetup对话框（3）启动控制点工具首先，在GCPToolReferenseSetup对话框中选择采点模式：选择视窗采点模式：ExistingViewerOK打开ViewerSelectionInstructions指示器在显示作为参考图像的Viewer2中点击左键打开referenceMapInformat

13、ion提示框；OK此时，整个屏幕将自动变化为如图七所示的状态，表明控制点工具被启动，进入控制点采点状态。(4) 采集地面控制点GCP的具体采集过程：在图像几何校正过程中，采集控制点是一项非常重要和繁重的工作，具体过程如下：1、在GCP工具对话框中，点击SelectGCP图表，进入GCP选择状态；2、在GCP数据表中，将输入GCP的颜色设置为比较明显的黄色。3、在Viewer1中移动关联方框位置，寻找明显的地物特征点，作为输入GCP。4、在GCP工具对话框中，点击CreateGCP图标，并在Viewer3中点击左键定点，GCP数据表将记录一个输入GCP，包括其编号、标识码、X坐标和Y坐标。5、在

14、GCP对话框中，点击SelectGCP图标，重新进入GCP选择状态。6、在GCP数据表中，将参考GCP的颜色设置为比较明显的红色，7、在Viewer2中，移动关联方框位置，寻找对应的地物特征点，作为参考GCP。8、在GCP工具对话框中，点击CreateGCP图标，并在Viewer4中点击对应点，系统将自动将参考点的坐标（X、Y）显示在GCP数据表中。9、在GCP对话框中，点击SelectGCP图标，重新进入GCP选择状态，并将光标移回到Viewer1中，准备采集另一个输入控制点。10、不断重复1-9，采集若干控制点GCP，直到满足所选定的几何模型为止。(5)：采集地面检查点在GCP Tool菜

15、单条中确定GCP类型：EditSet Point TypeCheckEditPoint Matching打开Point Matching对话框；确定地面检查点，计算检查点误差。(6)：计算转化模型在Geo Correction Tools对话框中点击Display Model Properties图标，打开Polynomial Model Properties对话框：(7)：图像冲采样在Geo Correction Tools对话框中点击选择Image Resample ,打开Image Resample对话框：参数设置如图所示OK（关闭Image Resample对话框，启动重采样进程）(8

16、)：保存几何校正模式在Geo Correction Tools对话框中点击Exit按钮，退出图像几何校正过程，按照系统提示选择保存图像几何校正模式。(9)：检验校正结果检验校正结果的基本方法是：同时在两个视窗中打开两幅图像，其中一幅是校正以后的图像，一幅是当时的参考图像，通过视窗地理连接功能机查询光标功能进行目视定性检验。建立视窗地理连接关系：在Viewer #1中：按住右键快捷菜单Geo Link/Unlink;在Viewer #2中:点击左键建立于Viewer #1的连接。通过查询光标进行检验：在Viewer #1中：按住右键快捷菜单Inquire Cusor打开光标查询对话框；在View

17、er #1中：移动查询光标，观测其在两屏幕中的位置及匹配程度，并注意光标查询对话框中数据的变化。四、实习感受使用Erdas对遥感图像进行处理的实习终于结束了，虽然在上机的时候由于机房过大没有听得很清楚，也没有做完实习，但是在课后花了时间完成了整个实习任务。在这短短的实习中，各方面的收获很多。通过此次实习，让我学到了很多课堂上更本学不到的东西，掌握了只有通过实际操作、自己动手才能学到的技术和能力。这让我清楚地感到了自己学习能力的不足，看清了自身的缺点，也让我认识到了无论做什么都应秉持仔细认真的态度，要有一种平和的心态和勤学好问的精神，不管遇到什么事都要主动地去思考，多和同学讨论，多向老师请教，不要太过急躁，要对自己所做事情负责，要做到“言必行，