遥感技术及应用课程设计报告.docx

遥感技术及应用课程设计报告书学 院： 班 级：学 号： 姓 名： 目录遥感技术及应用课程设计报告书1一、实习目的与意义1二、实习内容1三、遥感图像处理23.1遥感图像预处理33.1.1 几何校正33.1.2图像增强处理63.1.3图像融合及镶嵌103.2裁剪11四、遥感信息提取134.1、创建决策树134.2、执行决策树13五、制图输出14六、实习心得183一、实习目的与意义遥感技术及应用课程设计是实践性教学环节之一，是遥感技术及应用课程的辅助教学课程。通过实习，达到如下目的：(1)巩固和综合应用所学的遥感信息处理理论知识和基本技能，培养学生理论联系实际和独立思考问题的能力；(2)培养学生实际运用遥感技术及应用的知识设计地学应用课题的思想和方法；(3)培养学生分析、设计和解决地学实际问题的能力，加强创新素质教育，激发学生的创造意识和能力；(4)培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力；二、实习内容要求学生在理解遥感影像基本特征、遥感影像预处理、增强处理、融合处理、分类处理和地质解译等理论知识的基础上，借助于遥感影像处理平台（如ENVI、ERDAS等）进行遥感影像的信息处理和提取分析，要求结果图件清晰（提取要求信息，完成结果制图）、过程完整、报告书写规范、内容条理清楚。主要知识点包括：（1）影像多波段层的叠加，头文件编辑，形成相对完整准确的多波段单文件（2）影像的几何校正（3）影像的镶嵌裁剪，完成要求范围的影像裁剪（4）影像的统计分析（5）影像的增强处理（6）影像的融合处理（7）影像的分类处理与制图（8）影像的解译和信息的提取及制图三、遥感图像处理实验数据：基本信息数据标识LE71490322003151EDC00卫星名称LANDSAT7数据类型L7slc-on传感器ETM+接收站EDC白天晚上DAY条带号149行编号32太阳高度角63.6210899太阳角方位127.7307358日期信息获取时间2003-05-31开始时间2003-05-31 05:22:40结束时间2003-05-31 05:23:07云量信息平均云量1.05左上角云量1.08左下角云量0.58右上角云量1.46右下角云量1.05空间信息中心经度76.46中心纬度40.31445左上角经度75.5841左上角纬度41.2849右上角经度77.8244右上角纬度40.96右下角经度77.284右下角纬度39.344左下角经度75.0956左下角纬度39.6612图3.1遥感数据影像图（B7(R)/B4(G)/B3(B)）3.1遥感图像预处理遥感图像在形成过程中，由于传感器姿态和高度的变化、大气散射、地球表面曲率、地球自转、地形起伏等诸多因素的影像，使图像存在一定的几何畸变和辐射失真现象，使用前必须消除。数据预处理的过程包括几何校正（地理定位、图像配准、正射校正）、图像融合、图像镶嵌、图像裁剪、去云及阴影处理和大气校正等几个环节。3.1.1 几何校正几何纠正就是将所研究影像纳入到一个地面坐标系中，方法是利用地面控制点对各种因素引起的遥感影像的几何畸变进行纠正，以便确定影像上每个像元在地面的坐标，其过程就是把目标由一个空间向另一个空间转换的参考影像，另外两幅图像是需要校正的影像，通过同名地物，添加控制点，进行几何校正。（1）、选择菜单Map-Registration-Select GCPs:Image to Image,选中两幅影像的同一特征点，添加。依次手动添加地面控制点，选取需要分布在图像的整个区域。图3.2 选取控制点（2）、完成之后，在校正窗口选择菜单Options-Automatically Generate Tie Points，自动添加50个控制点如图2所示。图3.3点选择参数设置查看控制点的参数，依RMS Error（均方差）大小排序，将数值比较大的控制点删除。保留20至25个控制点数据，控制点的RMS Error数值需在1.0的范围内。如果超出1以上，需重新选点，确保RMS值在1以内如图3所示。保存全部控制点信息。 图3.4 控制点列表（3）、校正影像。选择菜单Optins-Warp File，选择需要校正的影像。其中包括校正方式，重采样方式等。校正方式有RST、Polynomial、Triangulation三种方式。方式的选择主要取决于控制点的个数。一次多项式最少三个，二次多项式6个。重采样选择Polynomial，多项式次数Degree为2次。重采样选择Bilinear方式，能产生平滑的结果。完成几何校正后，保留校正后的文件。图3.5校正前图像图3.6校正后图像3.1.2图像增强处理1、K-L变换，将原来各波段图像中的有用信息集中到数目尽可能少的新的组分图像中，并使各组分图像互不相关，即各自包含不同的地物信息，大大减少总的数据量，便于遥感信息的提取。2、随着遥感技术的不断完善，可获得多传感器、多分辨率、多平台、多时相的图像，利用一些复合模型， 使同种传感器源或不同传感器源的图像进行融合，增强图像的饱和度，便于解译。K-L变换首先将原来没有经过变换的TM图像各个波段以灰度的形式显示出来 Transform Principal Components Forward PC Rotation Compute New Statistics and Rotate出现“Principal Components Input File”对话框，如下：出现对话框“Forward PC Parameters”在“Output Stats Filename”中选择合适路径保存，命名为“1”，默认后缀为.sta；在“Enter Output Filename”中选择合适路径保存，命名为“K-L”出现包含信息量的图，可以看出Band 1包含的信息量最大同时可以以灰度的形式显示KL变换后的TM 图像的各个波段，可以看出信息量集中没有K-L反变换ENVI Transform Principal Components Inverse PC Rotation 出现“Principal Components Input File”对话框，选择K-L出现“Inverse PC Parameters”对话框， Enter Statistics Filename ：选择刚才保存过的“1.sta”,选择合适的路径保存， 命名为“KLF”经过反变换后，图像又重新变成原来的TM图像。3.1.3图像融合及镶嵌（1）、融合 点击Transformimage sharpeningcolor normalized得到融合后的图像： 图3.7 融合前图像 图3.8融合后图像（2）、镶嵌通过主菜单MapMosicking-Georeferenced，打开镶嵌功能。在Map Bands Mosick对话框中，通过对话框的菜单导入需镶嵌的影像，Import-Import Files,在打开的对话框中，选择需镶嵌的影像，确认信息。选择影像，单击右键选择Edit Entry，可以通过此功能，改变影像镶嵌参数。Feathering设置羽化值，这个在镶嵌过程中是很重要的一个参数，通过羽化的方法来去掉拼接痕迹，起到良好的过渡效果。羽化距离的选择针对数据大小，一般多采用20-50的像元距离即可。完成点击应用File-Apply，选择保存路径，即可进入镶嵌过程。图3.9 镶嵌影像点击filesave template, 经过切割线创建，颜色平衡等操作，得到最终结果如下图：图3.9 镶嵌前图3.10 镶嵌后3.2裁剪在basic tool菜单下的resize data下执行裁剪，选择裁剪影像；图3.11 选择裁剪影像并在spatial subset设置裁剪范围图3.12设置裁剪范围 图3.13 截取后图像四、遥感信息提取4.1、创建决策树（1）、打来裁剪去TM图像和DEM数据。（3）、选择ClassificationDecision TreeBuild New Decision Tree,（4）、最终决策树结果如下图：图4.1 决策树4.2、执行决策树选择OptionsExecute图4.2 分类后五、制图输出1、虚拟边框设置1）在主显示窗口菜单栏中选择File Preferences，打开Display Parameters对话框，设置虚拟边框的边界值和颜色。2）点击OK完成虚拟边框的设置。2、公里网设置ENVI 支持同时显示像素公里网、地图坐标公里网以及地理坐标（纬度/经度）网。添加或修改地图影像公里网：1）主显示窗口菜单栏中选择Overlay Grid Lines。打开Grid Line Parameters对话框中，显示默认的公里网设置。2）设置公里网属性参数。选择Options Edit Map Grid Attributes或Edit Geographic Attributes获 Edit Pixel Attributes修改所选公里网的属性3）点击OK，完成参数设置。4）在Grid Line Parameters对话框中，点击Apply将新的公里网应用到影像图中。3、注记要素操作1）在主显示窗口菜单栏中选择Overlay Annotation，打开Annotation对话框。2）从Annotation对话框菜单栏的Object下拉菜单中选择所需的注记要素。3）选择Image单选按钮指定注记放置的窗口。4）在主显示窗口鼠标左键点击注记要素放置的位置，点击鼠标右键锁定注记的位置。5）编辑注记要素。a、移动注记要素菜单中选择Object Selection/Edit，用鼠标左键拖画出一个矩形框选择待移动的注记要素。通过点击小圆柄并拖放可以重新设置注记要素新位置。b、修改注记要素的属性菜单中选择Object Selection/Edit，用鼠标左键拖画出一个矩形框选择待修改的注记要素。在Annotation对话框中修改注记要素的属性。c、删除或复制注记要素菜单中选择Object Selection/Edit，用鼠标左键拖画出一个矩形框选择待修改的注记要素。选择selected Delete 或 Duplicate，删除或复制注记要素。6）点击鼠标右键重新锁定注记位置。4、指北针1）从Annotation 对话框菜单栏中选择Object Symbol。2）鼠标左键点击Font 按钮的下拉菜单，选择ENVI Symbols。从表中选择需要的指北针，并设置指北针的大小、方向、颜色等属性。5、地图比例尺1）在Annotation 对话框中，选择Object Scale Bar。2）在Annotation对话框中设置比例尺的单位、比例尺分隔的数目、字体、大小等参数。3）鼠标左键点击主显示窗口中放置地图比例尺的位置，鼠标右键锁定注记的位置。6、图例1）在Annotation 对话框中选择Object Map Key。2）选择Edit Map Key Items来添加、删除或者修改单个的图例项。3）使用鼠标左键放置图例，使用鼠标右键锁定图例的位置。图5.1 设置制图参数四、保存1、File Save Image As Image File,打开Output Display to Image File