遥感图像处理实习报告i

1、遥感图像处理实习报告通过遥感图像处理实习，使学我们在遥感技术与应用课程的 课堂教学及实验课教学的基础上进一步将理论与实践相结合，消化和理解课堂所学理论知识，达到初步掌握利用遥感图像处理软件ERDA等来处理遥感图像，并熟悉遥感图像处理流程与方法的目的。我们08级城规系同学在实习指导课上自学遥感图像处理实习指 导书为主，指导教师讲授为辅；每人1台计算机，结合相应遥感图 像及ERDA软件的具体操作进行。遇到不会的问题，大家集体商量的解决；实在是解决不了的，就 共同找指导老师，最终终于解决问题。总而言之，在一周的不懈努力之下，我们完成了此次实习。1目录前言 1目录2一、实验名称 3二、实习地点 3三、

2、实习时间 3四、实习目的 3五、实习内容 31. 图像的显示和存取 32. 图像的预处理 53. 图像增强 114. 监督分类、非监督分类的过程及成果 15六、实习中存在的问题 17七、实习体会及收获 17一、实验名称：遥感图像处理二、 实习地点：辽工大博雅楼606三、实习时间：2011年12月19日-2011年12月25日四、实习目的：1. 了解遥感软件的基本结构，并能熟练地运用该软件处理遥感数据2. 掌握使用软件工具来进行各种图像基本操作3. 灵活运用空间增强、辐射增强、光谱增强处理4. 掌握监督分类和非监督分类的原理与操作过程五、实习内容：1.图像的显示和存取1.1图像显示视窗（View

3、er ）是显示栅格图像、矢量图形、注记文件、AOI等数据层的主要窗口，每次启动 ERDAS IMAGING寸，系统都会自动打开一个二维视窗（ Viewer ）如图所示。 在应用过程中可以随时打开新的视窗。二维视窗（ Viewer）主要由视窗菜单条、工具条、显 示窗和状态条四部分组成。* ni E1曰厨诲毀罪田g + f礼回包占尸41.1.2图像显示第一步：启动程序菜单上选择 File | Open | Raster Layer Select Layer To Add对话框下图或在工具条上选择Select Layer To Add对话框图所示。百出“hQTiHaL tgUl|-；曰川T* Add

4、.J 口 JHrtiM Qpima |1皿亦|査旳裁耳总fl!”1 Ej|r? ±j| 卫|afctftDkriiBji?映霏陥 + fl£ 礼氟G1右用ssrtta| imuMSim?t- a却卜ri«.矗三Kbwcswn 1 Mricwa.Kuhn P-nwSelect. Layer To Add*FileU遥感实习数据二cjj3Look incRaster Optot |LJPPIU.0 Jm1显示數据4光谱和區肘増强bhtrnwf.imgRecent.Goto.File neniE：3 Fil&s, 13ubdirectcries, 1 Match

5、es, 877561 &0k 创偸 Free第二步：确定文件Files of tpe: | IMAGINE ImageF.img图中的File选项用于图像文件的确定，具体内容及实例如表所示。 第三步：设置参数在Select Layer To Add 对话框中点击 Raster Options,就进入设置参数状态，如图所示。第四步：打开图像5在Select Layer To Add对话框中，点击 OK打开所确定的图像，视窗中显示该图像。6先选择 Close 关闭 Polynomial Model Properties 对话框程序自动打开 GCP Tool Referenee Setup

6、对话框选择 Keyboard Only OK程序自动打开 Refere nee Map In formatio n提示框。选择 Map Units: Meters添加地图投影参数，如下图：选择OK确定地图投影参数，并关闭上图。选择OK确定Refere nee Map In formation ，并关闭提示框。并自动打开采集控制点对话框。(3) GCP勺具体采集过程：在图像几何校正过程中，采集控制点是一项非常重要和相当重要的工作，具体过程如下：在GC工具对话框中点select GCP 图标，进行GC选择状态。在view#1中移动关联方框位置，寻找明显地物特征点，作为输入GCP在GC工具对话框中点

7、击 Great GCP图标，并在view#2中点击左键定点， GC数据表将记 录一个输入的GCP包括编号、标识码、X Y坐标。在GC工具对话框中输入地图参数坐标 X、Y。不断重复上述步骤，采集若干 GCP直到满足所选是的几何校正模型为止。(4) 采集地面检查点：以上所采集的GC为控制点，用于建立转换方模型及多项式方程，地面检查点，则用于检验所建立的转换方程的精度和实用性，具体过程如下：在GCP TOO菜单条中选择 GC类型：Edit/Set Point Type check。;q . F pj亦 Tjy sr-Hliti" n 科”r : Litjrp-r P i； rrfVO i.

8、MrFKXiR-V R«lTpp«X RuiluaiiHMS En vCi|亡 hick41* *:l:r上-i- i ar_Hi.5 I r.- ra . lji: /.jr.；i r Q25D421.3 刊匚 heck船茁詩iZ7GCFfi?H25TZ 肥DJ7BIEDS?亡丘t.Aii i'Wilj J亡j弓EjCFUBV-1匚血Lijgcp h'Rr1I1GE2 7TDCh«kTi0CP miChMt.和IjJ譽时曲 囱心尬01览整君耳临itS£*" XKZK 口 1門« r RK> ： |费«

9、|自请ft赵3站.i.=?l "辽口八“D&I4I1W$UTBI-eol. : Qhvv*- : la1.4. xh k? 追鼻丄鼻匕.“.：* f i 1*9T i X tj *i £iia t Eilp,nlx|TiR在GCPTOOL菜单条中确定 GCP匹配参数：Edit/Poi nt matchi ng 打开GCPMatchi ng 对话框，并确定参数。确定地面检查点，其操作与选择控制点完全一样。计算检查点误差：在 GCPTOOIX具条中，点击Compute Error图标，检查点的误差就会 显示在GCP TOOL的上方(如下图).在GeoCorrection

10、 Tools对话框中选择 Model Properties图标打开。选择或检查参数，然后选择close关闭。图象重采样在Geo Correction Tools 对话框中选择 Image Resample 图标一打开 Image Resample 对 话框，并定义重采样参数。输出图像文件名(output file):rectify.img选择重采样方法(Resample Method):Nearest Neighbor定义输出图像在图与像元大小。设查输出统计中忽略零值。选择OKB动重采样进程，并关闭Image Resample对话框。2.2拼接图象拼接处理将同一区域机邻的三幅 TM图象进行拼接

11、.其过程如下： 启动图象拼接工具，在ERDA图标面板工具条中，点击Dataprep/Datapreparation/Mosaicc lmages打开 Mosaic Tool 视窗。加载 Mosaic 图像，在 Mosaic Tool 视窗菜单条中，Edit/Add images 打开 Add Images for Mosaic对话框。依次加载窗拼接的图像。12在Mosaic Tool视窗工具条中，点击 set In put Mode 图标，进入设置图象模式的状态， 利用所提供的编辑工具，进行图象叠置组合调查。图象匹配设置，点击 Edit /Image Matchi ng打击Matchi ng

12、opti ons对话框，设置匹配己方法：Overlap Areas 。在 Mosaic Tool 视窗菜单条中，点击Edit/set Overlap Function打开 set OverlapFunction对话框#Q Ho Cutkw EmsIs 厂 Culline Ewist旳ObiJine£ Mcludeinrtaqe DckdqedCoicir S-aAarioedU.UUUU X O.iDOOO£le?ol Fucctio鬥:住"皿n*L AaragL Minmurri厂 Mgifwn"!厂 IFsthSih. r"iln AINr

13、-JEnbreNNIrri曰口凸 Name瑟富逮毬总：ft:3;0w:y:- lw;W:&R!出§:s H-yH ft-ft yy H ft- X- SM ft M :-:-TT:”:-:!saX:-:!I:ftH-:-:»:-:-: J:-:ftX:-:-:M X-_ :鸳第裁泮劉榦也浅X:M:X:(:>:.二:.:二:二:.:二: :O;SH憑：揖蠻唏活;?!>: . .筮戟:§ y:siils:y:总営?:?;wwsylzft:;¥:w:s営§ I:-:-:.: .:".! :N:2 八 .:'>

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15、n Method):No Cutline Exists 设置重叠图像元灰度计算(select Fun ctio n):Averaqe。#Apply close 完成。运行Mosaic工具在Mosaic Tool视窗菜单条中，点击Process/Run Mosaic 打开Run Mosaic对话框。设置下列参数：确定输出文件名：she nhui.img确定输出图像区域：ALLOK进行图像拼接。2.3图象分幅裁剪根据研究区的工作范围进行图像分幅裁剪，利用ERDAS可实现两种图像分幅裁剪：规则分幅裁剪，不规则分幅裁剪。2.3.1规则分幅裁剪。即裁剪的边界范围为一矩形，其具体方法如下：在 ERDA&#

16、174; 标面板工具条中，点击DataPrep/Data preparatio n/subset Image 打开subset Image 对话框，并设置参数如下：232不规则分幅裁剪将Arcinfo多边形转换成网格图象。ERDA图标面板工具条中，点击Vector/vector to Raster 打开vector to Raster 对话框，并设置参数，并实现转换。通过掩膜运算实现图像不规则裁剪。ERDAS图标面板工具条中，点击Interpreter/Utilities /Mask-打开Mask对话框，并设置参数如下：setup Recode设置裁剪区域内新值为1，区域外取0值。3.图像增强

17、3.1空间增强：包括卷积增强处理、纹理分析、图象增强处理包括空间、辐射、光谱增强处理与傅低变换处理。在实际运用中，不是所 有的图象增强处理方法都要用到，具体采用哪种图象增强处理方法，视具体的研究区域，研 究内容和对象而定。利用ERADS IMAGINE进行图像增强主要采用ERADS IMAGINE的图像解译器(ImageIn terpreter)模块，该模块包含了 50多个用于遥感图像处理的功能模块，这些功能模块在执行过程中都需要通过各种按键或对话框定义参数，多数功能都借助模型生成器(ModelMaker)建立了图形模型算法，容易调用或编辑。ERDA图像解译模块包含了8个方面的功能，依次是遥感

18、图像的空间增强(SpatialEnhancement)、辐射增强(Radiometric Enhancement)、光谱增强(SpectralEnhancement)、 高光谱工具(Hyper Spectral Tools )、傅立叶交换( Fourier Analysis )、地形分析(Topographic Analysis)。地理信息系统分析( GlS Analysis )、以及其它实用功能(Utilities )。每一项功能菜单中又包含若干具体的遥感图像处理功能。空间增强技术是利用像元自身及其周围像元的灰度值进行运算，达到增强整个图像之目的。3.2辐射增强：LUT拉伸处理、直方图均衡化

19、处理。辐射增强处理是对单个像元的灰度值进行 变换达到图像增强的目的。查找表拉抻处理是通过修改图像查找表，使输出图像值发生变化。通过定义，可实现线性拉伸、分段线性拉伸、非线性拉伸等处理。在 ERDAD图标面标工具条中，点出 Interpreter/RadiometricEnhancement/LUTStretch -打开LUT stretch 对话框，并设置参数如下：点击 View/custom Table 进 入查找表编辑状态。根据需要修改查找表。口=iinpiirtDatkd-trp(XBFKSO-猷寺1舉閒nbEpruLuirLatinUaaxilieriMnldiErfiE21|Vksc

20、lur"：'Xf '匚31ariu-PTTTrn:沖WCW7 73 TSHR / 屯 LSWLLX |DC®4 © in M 9 謬片：ir :- -IDJCpfalFic lnqIrpJ Fie Ifingrinni4iqi.i l. Hr.Latrw T鼻建dstHDelnwBL 1. IKIIE 3.EL“r_*n Lr.r .31 t L.rH .7 J-u|k|5穴妙 Dpbcn?：1'JtiJ；(U 冊护农10|>1F Iimii 2cro-in3.3直方图均衡化处理实质上是对图像进行非线性拉伸，重新分配图像像元值，使一定

21、灰度范围内的像元的数量大致相等。在 ERDAS3 标面板工具条中，点击In terpreter/Radiometric En ha nceme nt/HistogramEqualization-打开 Histogram Equalization对话框，并设置参数如下:163.3光谱增强：主成份变换、缨穗变换、色彩变换光谱增强处理是基于多波段数据对每个像 元的灰度值进行变换，达到图像增强的目的。173.3.1主成份变换是一种常用的数据压缩方法，它可以将具有相关性的多波段数据压缩到完 全独立的较少的几个波段上，便于图像分析与解译，具体过程如下：在 ERDAS图标面 标工具条 中，点击 Interp

22、reter/spectral Enhancement/principal Comp-打开principal components对话框,并设置参数如下：332缨穗变换是针对植物学所关心的植被特征，对原始多波段图像数据进行空 间旋转，获得具有物理意义的亮度、绿度、湿度等分量。在 ERDASS标面板工具条中，点击Interpret/spectral Enhancement/Tasseled Cap打开Tasseled cap对话框，并设置参数。T ass cl ed. CInput File:uOiMpuT File:trn_0SO51 S.imgSeniorLandsat 4 TMI/O Opt

23、kin& | FreprocASSing (LT) | T匚 Coefficients.CocKdinate Type.Subset Definition.<* MapLX: LY:293202.75±l4291G81.25:Daia Type:Output Opfcn*:lirhpcA:Unsigriedl 9 bitI Stretch to Unsigned 0 bitutput:|Floal SingleIgnore Zero in Slats.20#确定区域内的类型。下图为原始图像与缨穗变换的亮度、绿度、湿度分量的比较图。ih ekd雋 mwin 9.1弹2刃

24、on Haul to弧 ytLli iiet r 1.1a Utii-i ty VLtv uil Kssttr rtslf#3.3.3色彩变换是将区域图像从RGB的彩色空间转换到IHS作为定位参数的彩色空间，以便达到增强目的。#在 ERDASS标面板工具条中， 点击 Interpreter/spectralEnhancement/RGB to IHS -打开RGB TO IHS对话框，并设置参数如下：4.监督分类、非监督分类的过程及成果4.1监督分类ERDAS IMAGINE勺监督分类是基于分类模板来进行的，在分类模板生成器中，生成分类 模板的基础是原图像和（或）其特征空间图像。第一步：显示需

25、要进行分类的图像：在视窗中显示v ERDASHOME execise'ljxtm.img（Red4 /Grean5/B1ue3。选择 Fit to Frame，其它使用缺省设置）。第二步：打开模板编辑器并调整显示字段。图标面板工具子，点击C1assifier目标第三步：获取分类模板信息：在原始图像或特征空间图像中获取分类模板信息。4.2非监督分类ERDAS IMAGINE使用ISODATA算法（基于最小光谱距离公式）来进行非监督分类。聚类过程始于任意聚类平均值或一个己有分类模板的平均值：聚类每重复一次，聚类的平均值就更新一次，新聚类的均值再用于下次聚类循环。ISODATA实用程序不断重

26、复，直到最大的循环次数已达到设定阈值或者两次聚类结果相比有达到要求百分比的像元类别已经不再发 生变化。在ERDAS图标面板工具条中，点击Dataprep图标Data Preparation宀unsupervisedClassificati onUn supervised Classificati on对话框如下：第二步：进行非监督分类在 Un supervised classificati on对话框中:确定输出文件（In put Raster File ） : L '（要被分类的图像） 确定输出文件（Output File ） :7.img （即将产生的分类图像） 选择生成分类摸板文件：Output Sig nature Set（