《遥感技术》上机实习指导12.26.doc

江西信息应用职业技术学院 遥感导论 实验指导书 班级 姓名 学号 环境工程系环境工程系 2010年年12 月月 2 目目 录录 遥感技术 上机实习实验指导书 3 实习 1 ERDAS 软件简介 3 1 ERDAS IMAGINE简介 3 2 启动ERDAS IMAGINE 9 2 5 3 视窗操作 6 实习 2 图像的镶嵌 10 实习 3 数据输入 输出 14 实习 4 图像裁剪 17 实习 5 图像几何校正 19 实习 6 三维视图IMAGE DRAP 23 实习 7 图像增强处理 24 实习 8 图像计算机解译 29 实习 9 分类后处理 36 实习 10 专题地图制图 37 实习 11 ERDAS 二次开发 44 3 遥感 技术 上机实习 实验 指导 书 实习 1 ERDAS 软件简介 实习目的 实习目的 让学生初步了解遥感图像处理软件 ERDAS 的主要功能模块 在此基础 上 掌握视窗操作模块的功能和操作技能 为遥感影像处理 解译制图等后续实习奠 定基础 实习内容实习内容 视窗功能介绍 文件菜单操作 实用菜单操作 显示菜单操作等 实训课时实训课时 2 学时 1 ERDAS IMAGINE 简介 ERDAS IMAGINE 是美国 ERDAS 公司开发的专业遥感图像处理与地理信息系统 软件 它以模块化的方式提供给用户 使得用户可以根据自己的应用程序的要求 资 金情况合理地选择不同功能模块及其不同组合 对系统进行剪裁 充分利用软硬件资 源 并最大限度地满足用户的专业应用要求 ERDAS IMAGINE 面向不同需求的用户 对于系统的扩展功能采用开放的体系结构 以IMAGINE Essentials IMAGINE Advantage IMAGINE Professional 的形式为用户 提供了低 中 高三档产品架构 并有丰富的功能扩展模块供用户选择 使产品模块 的组合具有极大的灵活性 1 1 IMAGINE Essentials 级 是一个花费极少的 包括有制图和可视化核心功能的图像工具软件 借助IMAGINE Essentials 可以完成二维 三维显示 数据输入 排序与管理 地图配准 专题制图 以及简单的分析 可以集成使用多种数据类型 并在保持相同的易于使用和易于剪裁 的界面下升级到其它的ERDAS 产品 可扩充的模块 1 Vector 模块 直接采用GIS 工业界领袖ESRI 的ArcInfo 数据结构 Coverage 可以建立 显示 编辑和查询Coverage 完成拓朴关系的建立和修改 实 现矢量图形和栅格图像的双向转换等 4 2 Virtual GIS 模块 功能强大的三维可视化分析工具 可以完成实时3D 飞行模拟 建立虚拟世界进行空间视域分析 矢量与栅格的三堆叠加 空间GIS 分析 等 3 Developer s Toolkit 模块 ERDAS IMAGINE 的C 语言开发工具包 包 含了几百个函数 是ERDAS IMAGINE 客户化的基础 1 2 IMAGINE Advantage 级 是建立在IMAGINE Essential 级基础之上的 增加了更丰富的栅格图像GIS 分析和单张航片下正射校工等强大功能的软件 IMAGINE Advantage 为用户提供了灵 活可靠的用于栅格分析 正射校正 地形编辑及图像拼接工具 简而言之 IMAGINE Advantage 是一个完整的图像地理信息系统 Imaging G1S 可扩充模块 1 Radar 模块 完成雷达图像的基本处理 包括亮度调整 斑点噪声消除 纹理分析 边缘提取等功能 2 OrthoMAX 模块 全功能 高性能的数字航测软件 依据立体像对进行正 射校正 自动DEM 提取 立体地形显示及浮动光标方式的DEM 交互编辑等 3 OrthoBase 模块 区域数字摄影测量模块 用于航空影像的空三测量和正 射校正 4 OrthoRadar 模块 可对Radarsat ERS 雷达图像进行地理编码 正射校 正等处理 5 StereoSAR DEM 模块 采用类似于立体测量的方法 从雷达图像数据中提 取DEM 6 IFSAR DEM 模块 采用干涉方法 以像对为基础从雷达图像数据中提取 DEM 7 ATCOR 模块 用于大气因子校正和雾曦消除 1 3 IMAGINE Professional 级 5 是面向从事复杂分析 需要最新和最全面处理工具 经验丰富的专业用户 Professional 是功能完整丰富的图像地理信息系统 除了Essentia1s 和Advantage 中包含的功 能以外 IMAG1NE Professional 还提供轻松易用的空间建模工具 使用简单的图形化 界面 高级的参数 非参数分类器 知识工程师和专家分类器 分类优化和精度评 定 以及雷达图像分析工具 Subpixel Classifier 模块 子象元分类器利用先进的算法对多光谱图像 进行信息提取 可达到提取混合象元中占20 以上物质的目标 1 4 IMAGINE 动态连接库 ERDAS IMAGINE 中支持动态连接库 DLL 的体系结构 它支持目标共享技 术和面向目标的设计开发 提供一种无需对系统进行重新编译和连接而向系统加入新 功能的手段 并允许在特定的项目中裁剪这些扩充的功能 动态连接库 1 图像格式DLL 提供对多种图像格式文件无需转换的直接访问 从而提高 易用性 和节省磁盘空间 支持的图像格式包括 IMAGINE GRID LAN G1S TIFF GeoTIFF GIF JFIF JPEG FIT 和原始二进制格式 2 地形模型DLL 提供新类型的校正和定标 calibration 从而支持基于 传感器平 台的校正模型和用户剪栽的模型 这部分模型包括 Affine polynomial Rubber sheeting TM SPOT Single frame Camera 等 2 启动 ERDAS IMAGINE 9 2 启动 ERDAS IMAGINE 以后 首先可以看到它的图标面板 包括菜单条和工 具条两部分 提供了启动 ERDAS IMAGINE 软件模块的全部菜单和图标 工具条中的图标如下 6 图 1 1 ERDAS IMAGINE 9 2 图标面板 Viewer 打开 IMAGINE 视窗 Import 启动输入输出模块 DataPrep 启动数据预处理模块 Composer 启动专题制图模块 Interpreter 启动图像解译模块 Catalog 启动图像库管理模块 Classifier 启动图像分类器 Modeler 启动空间建模工具 Vector 启动矢量功能模块 Radar 启动雷达图像处理模块 VirtualGIS 启动虚拟 GIS 模块 Stereo 启动正摄校正模块 AutoSync 启动自动配准模块 Subpixcel 启动子像元分类模块 DeltaCue 启动变化检测模块 整个实习主要涉及模块 2 3 4 5 6 8 9 3 视窗操作 视窗操作是 ERDAS 软件操作的基础 ERDAS 所有模块都涉及到视窗操作 本实验 要求掌握视窗的基本功能 熟练掌握图像显示操作和矢量菜单操作 从而为深入理解 和学习 ERDAS 软件打好基础 操作内容 1 图像文件的显示及缩放功能 2 两幅图像的叠加操作 混合 卷帘 闪烁 3 图像文件信息操作 4 光标查询功能 5 感兴趣区域 AOI 的操作 6 常用的栅格图像处理 1 图像显示操作 7 第一步 启动程序 Start Program 视窗菜单条 File open RasterLayer Select Layer To Add 对话框 第二步 确定文件 Determine File 在 Select Layer To Add 对话框中有 File 和 Raster Option 两个选择项 其中 File 就 是用于确定图像文件的 具体内容和操作实例如表 表 1 1 图像文件确定参数 参数项含义实例 Look in确定文件目录examples File name确定文件名xs truecolor sub img File of type确定文件类型IMAGINE Image img Recent选择近期操作过的 文件 Go to改变文件路径 第三步 设置参数 Raster option 图 1 2 参数设置 尝试更改参数 观察影像变化 第四步 打开图像 Open Raster Layer 2 图像缩放操作 四种缩放显示方式 8 1 利用窗口工具条中 这组图标 点击前者可实现放大两倍显示 点击后者可实现缩小两倍显示 以窗口为中心 2 利用窗口工具条中这组图标 点击前者可实现放大两倍显示 点击后者可实现缩小两倍显示 以点为中心 3 在窗口菜单条的 View 下拉菜单选 View Zoom 4 直接在窗口中点鼠标右键 选 Zoom 3 图像叠加显示 要针对具有相同地理参考系统 地图投影和坐标系统 的两个文件进行操作 在 进行数据叠加操作之前 首先要按照前面 1 中所讲的步骤 在窗口中同时打开两个文 件 lanier img 和 lnlandc img 注意 在打开第二个文件时 一定要在 Raster Option 中设置不清除窗口中已经打开的文件 取消选中 Clear Display 复选框 然 后分别实现混合 blend 卷帘 swipe 和闪烁 flicker 显示 4 图像文件信息操作 本操作主要用于查阅或修改图像文件的有关信息 如投影信息 统计信息和显示 信息等 启动方式 单击 Utility Layer Info 命令 或直接点击工具条上文件信息图标 5 光标查询功能 Utility Inquire Cursor 或直接点击工具条上光标查询图标 可打开 Inquire Cursor 6 AOI 菜单操作 AOI 是用户感兴趣区域 Area Of Interest 的缩写 AOI 菜单包含了 AOI 工具等 14 项命令 分别应用于完成与 AOI 有关的文件操作 需要说明的是 一个窗 口只能打开或显示一个 AOI 数据层 当然 一个 AOI 数据层中可以包含若干个 AOI 区 域 在菜单条单击 AOI Toosl 命令 打开 AOI 工具面板 图 1 3 图 2 5 AOI 工具面板 AOI 工具面板中几乎包含了所有的 AOI 菜单操作命令 AOI 工具面板大致可 以分为 3 个功能区 前两排图标是产生 AOI 与选择 AOI 功能区 中间两排是编辑 AOI 功能区 而最后两排则是定义 AOI 属性功能区 掌握 AOI 工具面板中的命令功能 对 于在图像处理工具 9 中正确使用 AOI 功能 发挥 AOI 的作用是非常有意义的 2 保存 AOI 数据层 无论应用哪种方式在窗口中建立了多少个 AOI 区域 总是位于同一个 AOI 数 据层中 可以将众多的 AOI 区域保存在一个 AOI 文件中 以便随后应用 在菜单条单击 File Save AOI Layer As Save AOI As 命令 打开 Save AOI As 对话框 10 实实习习 2 数数据据输输入入 输输出出 实习目的 实习目的 让学生初步了解遥感图像处理软件 ERDAS 的数据输入 输出模块 实习内容实习内容 dat raw 格式数据转化为 Img 格式数据 实训课时实训课时 4 学时 实习步骤 实习步骤 1 landsat 5 数据输入数据输入 1 在 ERDAS 图标面板菜单条单击 Main Import Export 命令或直接点击 Import Export 图标 打开 Import Export 对话框 2 选择输入数据操作 即选择 Import 单选按钮 3 选择数据类型 type 为 TM landsat ESA Fast format 4 选择数据媒体 Media 为 File 5 确定输入文件路径和文件名 6 确定输出文件路径和文件名 注意 放入自己定义的文件夹内 7 单击 OK 打开 Import Generic Binary Data 对话框 8 数据格式 Data Format BSQ 9 数据类型 Unsigned 8 bit 10 Row 行号 Cols 列号 从 header Dat 中读取 PIXEL SIZE 30 00 PIXELS PER LINE 6844 列 LINES PER IMAGE 5733 行 11 2 landsat 7 FST 数据输入数据输入 1 选择数据类型 type 为 TM landsat 7 Fast L7A ERO 2 选择数据媒体 Media 为 File 3 确定输入文件 L71118038 03920031029 HPN FST 全色波段 L71118038 03920031029 HRF FST 可见光波段 6 个 L71118038 03920031029 HTM FST 热红外波段 2 个 4 确定输出文件 L71118038 03920031029 HPN img Tips FAST L7A 格式包含三部分文件 后缀名为 HPN FST HRF FST HTM FST 分别代表全色波段 可见光波段和热红外波段 由于 ERDAS 软件定义的 krasovsky 与 Landsat7 卫星地面站数据中椭球体定义的 Krassovsky 有一个 S 之差 所以将 FAST L7A 数据导入 ERDAS 前需要将系统文件 进行修改 首先找到程序文件 Leica Geosystems Geospatial Imaging 9 2 etc spheroid tab 用记事本打开 将 Krasovsky 替换成 Krassovsky 12 3 数据输出 数据输出 同上 第二步中选择 Export 输出类型可自己选择 3 组合多波段数据 组合多波段数据 启动 在 ERDAS 图标面板菜单条单击 Main Image Interprter Utilities Layer Stack 13 14 实实习习 3 图图像像的的镶镶嵌嵌 实习目的 实习目的 通过上机操作 掌握遥感图像镶嵌的基本方法和步骤 并得到成果图 实习内容 实习内容 ERDAS 软件中图像预处理模块下的图像镶嵌 实训课时实训课时 2 学时 实习步骤 实习步骤 一 图像的镶嵌一 图像的镶嵌 自己比较 1 Viewer 1 装 C10 ws mosic l img 原始左像片 色调很暗 2 Viewer 2 装 C11 ws mosic r img 原始右像片 色调很亮 3 Viewer 3 装 C12 ws mosic 1 img 左右像片已镶嵌好 虽然重叠区做了平 滑处理 但没调整左右色差 4 Viewer 4 装 C13 ws mosic 2 img 左右像片已镶嵌好 但没调整左右色 差 直接是右像片盖在左像片上 5 Viewer 5 装 C14 ws mosic 3 img 左右像片已镶嵌好 但没调整左右色 差 重叠区内取平均值 6 Viewer 6 装 C15 ws mosic 4 img 左右像片已镶嵌好 但没调整左右色 差 重叠区内取最大值 效果同 C13 ws mosic 2 img 7 Viewer 7 装 C16 ws mosic 5 img 左右像片已镶嵌好 但没调整左右色差 重叠区内取最小值 8 Viewer 8 装 C17 ws mosic 6 img 左右像片已镶嵌好 色调也调整好了 但重叠区没做平滑 仍能看见镶嵌缝 9 Viewer 9 装 C18 ws mosic 7 img 左右像片已镶嵌好 色调也调整好了 重叠区也做了平滑 看不见镶嵌缝了 是一幅较理想的成果图 较好的镶嵌步骤较好的镶嵌步骤 1 在 ERDAS 图标面板工具条上单击 Dataprep 模块 2 点 Mosaic Images 15 3 在 Data Preparation 窗口中点 Close 4 将 ERDAS 图标面板工具条最小化 5 在 Mosaic Tool 1 窗口中单击工具条上图标 Display Add Images Dialog 打开 Add Images for Mosaic 对话框 选参与镶嵌的原始影像 C10 ws mosic l img 和 C11 ws mosic r img 6 选 C10 ws mosic l img Add 选 C11 ws mosic r img Add Close 7 在 Mosaic Tool 1 窗口中单击工具条上图标 Set Mode for Input Images 进入设置输入图像模式的状态 可以调整图像叠置次序 8 在 Mosaic Tool 1 窗口中单击工具条上图标 Display Image Matching Options Dialog 可以进行图像匹配设置 做左右两幅影像的反差调整 点 overlap Areas 16 9 在 Mosaic Tool 1 窗口中单击工具条上图标 Set Mode for Intersections 可以发现工具条上出现了新的图标 10 在 Mosaic Tool 1 窗口中单击工具条上图标 Set Overlap Function 做左右两幅影像重叠区的处理 点 O No Cutline Exists 无裁剪线 点 O Feather 平滑过渡 11 在 Mosaic Tool 1 窗口中点 Run process 生成一幅镶嵌好的成果图 fx 17 12 在 viewer 窗口打开刚刚镶嵌好的成果图 查看效果 实际工作中 由于遥感影像成像时间不同 上下或左右两景影像色差较大 需要 自己多尝试 最后得到较好的效果图 18 实实习习 4 图图像像裁裁剪剪 19 20 实习 5 图像几何校正 遥感的几何校正 遥感成像的时候 由于飞行器的姿态 高度 速度以及地球自 转等因素的影响 造成图像相对于地面目标发生几何畸变 这种畸变表现为象元相对 于地面目标的实际位置发生挤压 扭曲 拉伸和偏移等 针对几何畸变进行的误差校 正就叫几何校正 实习目的 实习目的 让学生初步了解遥感图像处理软件 ERDAS 的图像校正方法 了解影像 产生几何变形的原因 掌握消除几何变形的操作方法 实习内容 实习内容 对产生几何变形的影像采用多项式几何纠正的方法进行纠正 实训课时实训课时 4 学时 实习步骤 实习步骤 1 打开 View 1 View 2 2 点主菜单 Session Tile Viewers 3 点主菜单的最小化 4 在 View 1 中装未纠正影像 Wt87 sub img R G B 5 在 View 2 中装已纠正的影像 Ws87 rs img R G B 6 在未纠正影像 Wt87 sub2 img 窗口点 Raster Geometric Correction 地面 控制点编辑器 7 点 Polynomial 多项式 OK Affine 图像仿射变换 不做投影变换 Polynomial 多项式变换 同时作投影变换 Reproject 投影变换 转换调用多项式变 换 Rubber Sheeting 非线性变换 非均匀变换 Camera 航空影像正射校正 Landsat Lantsat 卫星图像正射校正 Spot Spot 卫星图像正射校正 21 8 用二次项系数计算 点 Apply Close 9 用缺省项 O Existing Viewer OK 10 在已经纠正好的影像 Ws87 rs img 的窗口里任意一个地方点一下左键 11 出现已纠正的影像 Ws87 rs img 的信息 Projection 地图投影为 UTM Spheroid 椭球体参数 Krasovsky UTM 武汉幅带号 50 点 OK 22 12 对照未纠正影像和已纠正影像找同名控制点 用一次项系数计算 至少找四个控制点 为了便于剔除粗差较大的点及检查 可选 7 8 个控制点 要求控制点均匀分布 最好布在图廓四周 中间内插几个点 总 的中误差控制在 1 个像元内 RMS 1 满足精度要求后做下一步重采样 23 13 点最上方 GeoCorrection Tools 对话框中的 Resample 14 a 选路径 D 给输出文件名 b 重采样方法 邻 元 法 双线性内插 任选一种 双三次卷积 15 在 Output Cell Sizes 处修改重采样像元大小 TM 影像每个像素为 30 米 16 点 OK 17 在主菜单中打开 Viewer 窗口 Viewer 3 18 在 Viewer 3 中装入你已纠正好的影像与原始影像 未纠正和已纠正的 进行 比较 看沙湖的铁路线是否已纠正为正北向了 24 实习 6 三维视图 IMAGE DRAP 实习目的 实习内容 1 25 实习 7 图像增强处理 ERDAS IMAGE 图像解译模块主要包括了图像的空间增强 辐射增强 光谱增强 高光 谱工具 傅立叶变换 地形分析以及其他实用功能 实习目的 通过上机操作 了解空间增强 辐射增强几种遥感图象增强处理的过程和方 法 加深对图象增强处理的理解 实习内容 实习内容 卷积增强处理 锐化增强处理 直方图均衡化 色彩变换 实训课时实训课时 4 学时 实习步骤 实习步骤 在 ERDAS 中进行遥感数字图像增强处理有两种方式 1 直接在视窗中装载原始图像 然后利用 Raster 下面的命令进行增强处理 2 利用 Interpreter 下的图像增强功能模块进行处理 思考 两种方式的区别 一 利用 一 利用 RasterRaster 下面的命令下面的命令 基本步骤 1 在视窗中装入从地面站买回的未增强的原始影像 武汉 TM5 波段 a08 wcity 5 img Histogram Equalize 直方图均衡 Standard Stretch 标准差拉伸处理 2 点 Raster Contrast General Contrast Tools 常用直方图处理工具 Contrast Brightness Tools 对比度 亮度调整工具 Piecewise Contrast Brightness Tools 分段对比度 亮度调整工 具 Breakpoint Editor 直方图断点编辑 histogram equalization 直方图均衡 Standard Deviation Stretch 方差调整 3 点 Raster Contrast General Contrast Gauss 高斯调整 Linear 线性拉伸 其它方式 Smooth 平滑 低通滤波 Sharpen 锐化 边缘增强 4 点 Raster Filtering Edge Detect 边缘检测 General Convolution 通用卷积滤波处理 最常用 26 把每种增强方法都做几遍 进行比较 体会一下各种方法的不同效果 要求掌握 General Contrast Tools 常用直方图处理工具和 General Convolution 通用卷积滤波处理 其它的可以自己研究 二 利用 二 利用 ImageImage InterpreterInterpreter 模块模块 ERDAS 图像解译模块包含了 8 个方面的功能 依次是遥感图像的空间增强 辐射增强 光谱增强 高光谱工具 傅立叶变换 地形分析和地理信息系统分析及其它实用工具 本次 实习主要是用到 Spatial Enhancement 空间增强 和 Spectral Enhancement 光谱增强 1 图像空间增强图像空间增强 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 像的目的 主要空间增强处理功能如下 卷积增强 非定向边缘增强 聚焦分析 纹理分 析 自适应滤波 统计滤波 分辨率融合 锐化处理 卷积增强 Convolution 是将整个像元分块进行平均处理 用于改变图像的空间频率特 征 卷积增强 Convolution 处理的关键是卷计算子 系数矩阵的选择 该系数矩阵又称 卷积核 Kernal ERDAS IMAGINE 将常用的卷计算子放在一个名为 default klb 的文件中 分为 3 3 5 5 7 7 三组 每组又包括 EdgeDetect Low Pass Horizontal Vertical Summary 等七种不同的处理方式 具体执行过程如下 1 单击 Inerpreter 图标 Spatial Enhancement Convolution 命令 打开 Convolution 对话框 2 确定输入文件为 a08 wcity 5 img 3 定义输出文件为 convolution img 4 选择卷积算子 Kernel Selection 5 边缘处理方法 Handle Edges by 为 Reflection 6 文件坐标类型 输出类型不改变 7 单击 ok 可以通过 From Inquire Box 或 AOI 来对指定区域处理 27 图 7 1 Convolution 对话框 2 图像光谱增强 图像光谱增强 基于多波段数据对每个像元的灰度值进行变换 达到图像增强目 的 主要光谱增强功能如下 主成分变换 主成分逆变换 去相关拉伸 缨帽变换 色彩 变换 色彩逆变换 指数计算 自然色彩变换 主成分变换 Principal Component Analysis 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 使图像数据更易于解译 ERDAS IMAGE 提供的主成分变换功能最多等对 256 个波段的图象进行转换压缩 ERDAS 图标面板菜单条 Main Image Interporeter Spectral Enhancement Principial Comp Pincipal Components 对话框 图 7 2 28 图 7 2 Principal Component 对话框 1 单击 Inerpreter 图标 Spectral Enhancement Principal Components 命令 打开 Principal Components 对话框 2 确定输入文件为 lanier img 3 定义输出文件为 principal img 4 文件坐标类型为 Map 可以通过几种方式来确定处理范围 直接输入坐标 利用 Inquire Box 或利用 AOI 定义子区 5 输出数据类型为 Float Single 6 输出数据统计时忽略零值 7 特征矩阵文件名 Output Text File 为 lanier mtx 8 特征数据文件名为 lanier tbl 9 需要的主成分数量 Number of Components Desired 为 3 10 单击 ok 色彩变换 RGB HIS 色彩变换是将遥感图像从红 R 绿 G 兰 B 三种颜色组成的色彩空间转换到 以亮度 I 色度 H 饱和度 S 作为定位参数的色彩空间 以便使图像的颜色与人眼 看到得更接近 其中 亮度表示整个图象的明亮程度 取值范围是 0 1 色度代表像元的颜色 取值范围为 0 360 饱和度代表颜色的纯度 取值范围是 0 1 29 图 7 3 RGB to HIS 对话框 30 实习 8 图像计算机解译 实习目的 实习目的 通过上机操作 掌握遥感图像非监督分类 监督分类的基本方法和步 骤 达到能熟练地对遥感图像进行非监督与监督分类的目的 并得到分类图为专题地 图制作做准备 实习内容 实习内容 ERDAS 遥感图像非监督分类与监督分类 实训课时实训课时 6 学时 实习步骤 实习步骤 一 非监督分类一 非监督分类 1 分类过程 分类过程 Classification Procedure 第一步 调出非监督分类对话框 掌握两种方法 方法一 DATA PRETATION UNSUPERVISED CLASSIFICATION 方法二 Classifier 图标 classification unsupervised classification 第二步 进行非监督分类 调出 unsupervised classification 对话框 如下图 8 1 按照图中所示逐项填写 注意 实际工作中常将分类数目取为最终分类数目的两倍 收敛阈值 Threshold 是指两次分类结果相比保持不变的像元所占最大百分比 31 图 8 1 unsupervised classification 对话框 第二种方式调出 2 分类评价 分类评价 Evaluate Classification 第一步 显示原图像与分类图像 按照第一次实习中所讲的叠加显示方法 在同一个窗口中 同时打开两个图像 第二步 打开分类图像属性表并调整字段显示顺序 32 图 2 图像属性编辑器 打开方式 单击 Raster Attributes 命令 打开 Raster Attribute Editor 窗口 如 上图 8 2 在此对话框中单击 Edit Column Properties 命令 打开 Column Properties 对话框 如下图 3 可以选择显示字段 还可调整字段显示顺序 调整字 段为图 8 2 中所示的显示顺序 图 8 3 Column Properties 对话框 第三步 给各个类别赋相应的颜色 初始分类图像的颜色 或灰度 是系统自动赋予的 为了提高分类图像的直观表 达效果 需要重新定义类别颜色 方法 在 Raster Attribute Editor 窗口 单击一个类别的 Row 字段从而选择该类别 右击该类别的 Color 字段 在 As Is 色表菜单中选择一种合适的颜色 第四步 不透明度设置 33 图 8 4 Fomula 对话框 第五步 确定类别的专题意义及其准确程度 通过叠加显示工具来判别分析类别的专题意义及其准确程度 一般可用 Flicker 闪烁 工具 具体如下 1 在菜单条单击 Utility Flicker 命令 打开 Viewer Flicker 对话框 进行设置 2 设置闪烁速度为 500 3 设置为自动闪烁状态 选择 Auto Mode 观察类别与原图像之间的对应关系 注意 判断某一类别意义时最好在上一步中 将这一类不透明度设置为 1 其余 类别不透明度设置为 0 第六步 标注类别的名称和相应的颜色 方法 单击 Row 字段从而选择该类别 单击该类别的 Class Names 字段从而进入 输入状态 在 Class Names 字段中输入该类别的专题名称 湖泊 长江 汉水 城市 居民地 森林植被 农田 裸露地等 并按前面定义颜色的方法选择一种合适的颜 色 如水体为蓝色 重复以上 4 5 6 三步直到对所有类别都进行了分析与处理 第七步 类别合并与属性重定义 如果经过上述 6 步操作获得了比较满意的分类 非监督分类的过程就可以结束 反之 如果在进行上述各步操作的过程中 发现分类方案不够理想 就需要进行分类 后处理 特别是初始分类数量比较多时 往往需要进行分类重编码操作 方法 1 单击 Interpreter GIS Analysis Recode 命令 打开 Recode 对话框 2 确定输入文件为 unsupervised result img 非监督分类成果图 3 定义输出文件为 unsupervised recode img 4 设置新的分类编码 单击 Setup Recode 按钮 34 5 打开 Thematic Recode 表格 6 根据需要改变 New Value 字段的取值 直接输入 7 单击 ok 可以得到重新编码后的专题分类图像 注意 进行分类重编码 合并操作 后 就意味着形成了新的分类方案 需要按 照上述步骤重新定义分类颜色 类别名称等属性 二 监督分类二 监督分类 1 定义分类模板 定义分类模板 第一步 显示要进行分类的图像 a01 wt87 543 test img 第二步 打开模板编辑器并调整显示字段 步骤 1 单击 Classifier Classification Signature Editor 命令 打开 Signature Editor 2 在 Signature Editor 窗口菜单条 单击 View Columns 命令 打开 View Signature Columns 对话框 在此对话框中调整 第三步 获取分类模板信息 有三种常用的获取分类模板信息的方法 1 应用应用 AOI 绘图工具在原始图像种获取分类模板信息绘图工具在原始图像种获取分类模板信息 在 Raster 工具面板 图像 窗口 Signature Editor 对话框三者之间交替进行 主要步骤 在显示待分类影像的窗口中 单击 Raster Tools 打开 Raster 工具面 板 在工具面板中 单击进入多边形 AOI 绘制状态 在图像窗口绘制一个多边形 AOI 在 Signature Editor 窗口 单击图标 将多边形加载到分类模板属性表中 重复上面的操作将所有的类型都建立分类模板 2 应用 应用 AOI 扩展工具在原始图像获取分类模板信息扩展工具在原始图像获取分类模板信息 3 应用查询光标扩展方法获取分类模板信息 应用查询光标扩展方法获取分类模板信息 掌握三种方法中的至少两种 分析其各自在什么情况适合采用 第四步 保存分类模板 35 单击 File Save 命令在选定的目录下将分类模板进行保存 例如取名为 supervised sig 2 评价分类模板 评价分类模板 重点掌握利用可能性矩阵可能性矩阵方法评价分类模板 1 在 Signature Editor 分类属性表中选择所以类别 2 单击 Evaluation Contingency 命令 3 单击 ok 打开 IMAGINE 文本编辑器 显示分类误差矩阵 一般有少量误分是可以理解的 从分类误差总体的百分比来看 如果误差矩阵 值小于 85 则分类模板的精度态低 需要重新建立 3 执行监督分类 执行监督分类 在监督分类中 用于分类决策的规则是多层次的 对参数模板有最大似然法 最 小距离法等 操作过程如下 1 单击 Classifier Classification Supervised Classification 命令 打开 Supervised Classification 对话框 2 按下图所示 填写下列参数 36 图 5 监督分类对话框 3 单击 ok 4 评价分类结果 评价分类结果 1 分类叠加查看分类结果的准确性 同前面监督分类 也可以更改颜色和类别属 性 2 分类精度评估 了解 分类精度评估是将专题分类图像中的特定像元与已知分类的参考像元进行比较 实际工作中常常是将分类数据与地面真值 先前的试验地图 航空相片或其他数据进 行对比 37 实习 9 分类后处理 实习目的 实习目的 实习内容 实习内容 38 实习 10 专题地图制图 实习目的 实习目的 对前面几次实习的成果影像进行地名标注和地图整饰 得到一副较简 单的专题地图 让学生通过实习能对专题地图制作的基本步骤有更深刻的了解 实训课时实训课时 2 学时 实习内容 实习内容 地名标注 地图整饰 制图成图 ERDAS IMAGINE 专题制图过程一般包括 6 个步骤 1 根据工作需要和制图区域的地理特点 进行地图图面的整体设计 设计内 容包括图幅大小尺寸 图面布置方式 地图比例尺 图名及图例说明等 2 准备专题制图输出的数据层 也就是要在窗口中打开有关的图像或图形文 件 3 启动地图编辑器 正式开始制作专题地图 4 确定地图的内图框 同时确定输出地图所包括的实际区域范围 生成基本 的制图输出图面内容 5 在主要图面内容周围 放置图廓线 格网线 坐标注记以及图名 图例 比例尺 指北针等图廓外要素 6 设置打印机 打印输出地图 下面就简单介绍一下具体在 ERDAS 软件中的操作过程 一 一 准备专题制图数据准备专题制图数据 准备专题制图数据就是在窗口中打开所有要输出的数据层 包括栅格图像数据 矢量图形数据 文字注记数据等等 制图数据的要求 本实验目的仅仅是为了掌握专题制图方法 不要求得到特别准 确实用的成果图 因而只要求准备栅格图像数据 大家可以将上一次实验得到的监督 法分类的影像作为制图数据 要求影像分类基本满足要求 且类别属性和颜色定义正 确 操作步骤 在一个 Viewer 窗口中打开个人的制图影像 例如 supervised result img 二 二 生成专题制图文件生成专题制图文件 基本操作过程 1 在 ERDAS 图标面板工具条 单击 Composer 图标 New Map Composition 命令 2 在 New Map Composition 对话框中 参考下图定义参数 39 注意 这些参数仅供参考 其中 Display Scale 地图显示比例 Units 图幅尺 寸单位 Background 背景颜色 这三项要求按照图中所示填写 其余可以自己根 据需要定义 3 单击 Ok 打开 Map Composer 窗口和 Annotation 工具面板 三 三 确定专题制图范围确定专题制图范围 可以通过绘制地图图框来确定专题制图的范围及内容 地图图框的大小取决于 3 个要素 制图范围 图纸范围和地图比例 绘制地图图框的基本过程 1 在 Annotian 面板单击 Create Map Frame 图标 2 在地图编辑窗口的图形窗口中 拖动绘制一个矩形框 图框大小可以不用 在意 后面还可以再调整 如果想绘制正方形 可以在拖动时按住 Shift 键 3 完成图框绘制释放鼠标左键后 打开 Map Frame Data Source 对话框 4 单击 Viewer 按钮 从窗口中获取数据填充 Map Frame 此时 Create Frame Instructions 指示器弹出来 5 在显示图像的窗口中任意位置单击左键 表示对该图像进行专题制图 6 打开 Map Frame 对话框 参考下图定义参数 40 注意 同样图中参数仅供参考 其中 Scale Frame Width Frame Height 和 Map Angle 要求按图中参数填写 Name 为系统自动生成不要修改 其它参数可以根据需要 自己定义 在显示影像的 View 窗口中可以移动选择框来选择一个分类相对较准确且包含类别 完整的区域作为制图范围 7 填好参数后单击 ok 制图编辑窗口的图形窗口中显示出影像 supervied result img 的输出图面 8 单击 View Scale Map to Window 命令 将输出图面充满整个窗口 四 四 放置图面整饰要素放置图面整饰要素 图面整饰要素一般包括 图框线 格网线 坐标注记 图名 图例 指北针和比 例尺等各种辅助 以便使得图面美观实用 一 一 绘制格网线和坐标注记绘制格网线和坐标注记 操作 1 单击 Annotation 工具面板上的图标 2 在位于地图编辑窗口图形窗口中的图框内单击 打开 Set Grid Tick info 对话框 3 在该对话框中参考下图所示设置参数 41 定义完水平网线参数 horizontal axis 后 垂直网格线参数设置与之类似 4 单击 Apply 按钮 图形窗口中显示格网线 图廓线和坐标注记 5 如果满意则单击 Close 按钮 另外 格网线 图廓线和坐标注记的样式可以进行修改 单击任一格网线 图廓线或坐标注记 选择要修改的图形组 单击 Map Composer 菜单条上 Annotation Styles 命令 打开 Styles for Composer 对话框 可以更改类型 更改后单击 Apply 按钮实现 二 二 绘制地图比例尺绘制地图比例尺 操作 1 单击 Annotation 工具面板上的图标 2 在 Map Composer 图形窗口中合适的位置拖动 绘制比例尺放置框 打开 Scale Bar Instructions 指示器 3 在 Map Composer 图形窗口的地图图框中单击 指定绘制比例尺的依据 42 4 打开 Scale Bar Properties 对话框 参考下图定义参数 5 单击 Apply 按钮 6 如果不满意可以重新设置参数 然后单击 Redo 按钮 7 如果得到满意的结果 单击 Close 按钮 三 三 绘制地图图例绘制地图图例 操作 1 单击 Annotation 工具面板上的图标 2 在 Map Composer 图形窗口中合适的位置单击 定义放置图例左上角位置 打开 Legend Instrutions 指示器 3 在 Map Composer 图形窗口的地图图框中单击 指定绘制图例的依据 4 打开 Legend Properties 对话框 参考下图定义参数 注意 图例表达内容要求至少有 Class Name 和 Histogram 两项 另外还有 Tile Columns 和 Color Patches 的参数自己根据需要进行修改 5 单击 Apply 按钮 6 如果不满意可以重新设置参数 然后单击 Redo 按钮 7 如果得到满意的结果 单击 Close 按钮 43 四 四 绘制指北针绘制指北针 操作 1 单击 MapComposer 菜单条上 Annotaion Styles 命令 打开 Styles for Composer 对话框 2 选择 Symbol Styles 3 选择 other 打开 Symbol Chooser 对话框 4 在对话框中确定指北针的类型 可以自己根据需要选择 Standard North Arrows 5 单击 Apply 6 单击 Ok 7 单击 Close 8 单击 Annotation 工具面板上的图标 9 在 Map Composer 图形窗口中合适的位置单击 放置指北针 10 双击刚才放置的指北针符号 打开 Symbol Properties 对话框 可以 更改指北针的要素特性 五 五 标注地图图名标注地图图名 操作 1 单击 MapComposer 菜单条上 Annotaion Styles 命令 打开 Styles for Composer 对话框 2 选择 Text Styles 3 选择 Other 打开 Text Style Chooser 对话框 4 在对话框中设置字体类型 大小等 44 5 单击 Apply 6 单击 Ok 7 单击 Annotation 工具面板上的图标 8 在 Map Composer 图形窗口中合适的位置单击 确定放置图名位置 9 打开 Annotation Text 对话框可以输入图名 10 单击 Ok 另外 地图图名放置后 可以通过双击图名对其属性进行修改 六 六 书写地图说明注记书写地图说明注记 地图说明注记书写过程与地图图名放置完全一致 只是内容与位置不同 要求标注 制图日期 制图人 制图单位等等 五 五 保存专题制图文件保存专题制图文件 在 MapComposer 菜单条上 单击 File Save Map Compositon 命令保存制图文 件 45 实习 11 ERDAS 二次开发 实习目的 实习目的 利用模型生成器来建立并应用图形模型 实训课时实训课时 4 学时 实习内容 实习内容 空间建模工具简介空间