遥感实验报告.docx

本科学生综合性实验报告姓名 学号 专业 班级 实验课程名称 实验名称 指导教师及职称 开课学期 2012 至2013 学年 学期 云南师范大学旅游与地理科学学院编印一、实验准备实验名称：实验时间：实验类型： 验证实验 综合实验 设计实验1、实验目的和要求： 对遥感图像进行恢复增强处理，更好地利用遥感图像。(1) 二进制图像数据输入：输入单波段数据、组合多波段数据(2) 图像预处理：几何校正；图像裁剪处理，包括图像规则裁剪、图像不规则裁剪；图像镶嵌处理，包括卫星图像镶嵌处理、航空图像镶嵌处理；投影变换。(3) 图像解译：辐射增强，包括查找表拉伸、直方图均衡化、直方图匹配、亮度反转处理、去霾处理、降噪处理、去条带处理。(4) 图像分类：监督分类、分类后处理、专家分类器。2、实验材料及相关设备：装有ERDAS软件的计算机 校正需要的图像数据 ERDAS实验教程3、实验方法步骤及注意事项：(1) 二进制图像数据输入：输入单波段数据将数据转换为ERDASimage文件，打开数据输入对话框，设置参数；组合多波段数据InterpreterUtilitiesLayer StackLayer Selection and Stacking对话框设置参数(2) 几何校正：显示图像文件启动几何校正模块 启动控制点工具采集地面控制点采集地面检查点计算转换模型图像重采样保存几何校正模式检验校正结果(3) 图像规则裁剪：MainData Pretation Subset Image设置参数(4) 图像不规则裁剪：打开图像文件绘制多边形AOIMainMainData Pretation Subset Image设置参数(5) 卫星图像镶嵌处理：启动图像镶嵌工具加载Mosaic 图像图像叠置组合次序图像色彩校正设置运行Mosaic工具(6) 投影变换：启动投影变换设置参数(7)二、实验内容、步骤和结果(一) 数据的输入与输出1. 输入单波段数据 将个数据依次输入，转换为ERDAS image文件：Import、Export打开数据输入对话框，进行相应参数设置。如图2. 组合多波段数据InterpretaterUtilitiesLayer StackLayer Selection and Stacking对话框在对话框中依次加载单波段图像，进行相应参数设置，如图(二) 图像预处理1. 几何校正(1) 显示图像文件在ERDAS图标面板中单击Viewer图标两次，打开两个视窗，平铺窗口，分别打开文件两个图像文件。(2) 启动几何校正模块单击Viewer 视窗菜单栏中的RasterGeometric Correction打开Set Geometric Model 对话框选择多项式几何校正模型 PolynomialOK打开Geometric Correction Tools对话框和Polynomial Model Properties对话框在Polynomial Model Properties对话框中定义多项式次方（Polynomial Order）为2单击Apply单击Close打开GCP Tool Reference Setup 对话框(3) 启动控制点工具首先在GCP Tool Reference Setup 对话框中选择采点模式：选择Existing ViewerOK打开Viewer Selection Instructions指示器在参考图像Viewer2中单击左键打开Reference Map Information 提示框OK弹出Approximate Statistics 提示框OK此时，整个屏幕将自动变化为所示的状态，表明控制点工具已启动，进入控制点采集状态。(4) 采集地面控制点1) 在Viewer1中移动关联方框的位置，寻找明显的地物特征点，单击Geometric Correction Tools对话框中的图标，进入控制点选取状态，点击所选择的地物特征点；然后在Viewer2中移动关联方框的位置，寻找对应的地物特征点，同样点击，再单击相应的地物特征点；2) 重复以上步骤6次直至6个控制点选择完毕（二次多项式需要6个点来确定）；3) 单击下方GCP Tool对话框中的图标，在Viewer1中选择第7个点，从而得到RMS Error，从中判断上一步所选控制点的准确性（一般要求RMS Error要小于0.5，若没有达到要求应重新选点或者对所选点进行调整）(5) 采集地面检查点(6) 计算转换模型在控制点采集过程中，随着控制点采集的完成，转换模型就自动生成，单击Geometric Correction Tools对话框中的图标Transformation可以查阅多项式参数(7) 图像重采样重采样过程是指依据未校正图像的像元值，计算生成一幅校正图像的过程，在Geometric Correction Tools对话框中选择图标在弹出的Resample对话框中输入重采样后的图像文件名OK在Viewer中打开guangzhou123.img即可看到几何校正后的图像(8) 保存几何校正模式在Geo Correction Tools对话框中单击Eixt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，并定义模式文件（*。gms），以便下次直接使用。(9) 检验校正结果同时在两个视窗中打开两幅图像，其中一幅是校正以后得图像，一幅是当时的参考图像，通过视窗地理链接功能及查询光标功能进行目视定性检验。实验结果如图：2. 图像规则裁剪(1) 在ERDAS图标面板菜单中单击MainData Pretation Subset Image设置相应参数(2) 参数设置完成，单击OK。裁剪结果如图：3. 图像不规则裁剪(1) AOI多边形裁剪，在视窗中打开需要裁剪的图像，应用AOI工具绘制多边形AOI，可以存为AOI文件，也可以直接保留在视窗中，不退出窗口。(2) MainData Pretation Subset Image设置相应参数。(3) 参数设置完成，单击OK。裁剪结果如图：4. 卫星图像镶嵌处理(1) 启动图像镶嵌工具MainData Pretation Mosaic Images打开Mosaic Tool视窗。(2) 加载Mosaic图像：在Mosaic Tool视窗中单击EditAdd Images进行相应参数设置。(3) 图像叠置组合次序在Mosaic Tool视窗工具条中单击Set Input Mode图标，并在图形窗口中单击选择需要调整的图像，进入设置输入图像模式的妆容。根据需要进行上下层调整。(4) 图像彩色校正设置在Mosaic Tool视窗中单击EditColo Correction，打开对话框进行相应设置。在Mosaic Tool视窗中单击EditSet Overlape Function，打开对话框，静茹设置图像关系模式，进行相应设置。(5) 运行Mosaic工具在Mosaic Tool视窗中单击ProcesstRun Mosaic，打开对话框，进行相应参数设置。(6) 退出Mosaic工具在Mosaic Tool视窗菜单条中单击FileCloseNo实验结合如下：5. 航空图像镶嵌处理(1) 图像镶嵌准备工作同时打开两个视窗，平铺排列，分别打开两个图像文件。(2) 启动图像镶嵌工具MainData Pretation Mosaic Images打开Mosaic Tool视窗。(3) 设置图像输入范围在Viewer#1视窗菜单条中单击AOITool,打开AOI Tool图标面板Polygon在Viewer中沿着图像外轮廓绘制多边形AIO保存多边形文件(4) 加载Mosaic图像在Mosaic Tool视窗工具条中单击Add Images 图标打开Add Images对话框定义文件名打开Choose AOI对话框进行相应的参数设置(5) 确定图像相交区域在Mosaic Tool视窗工具条中单击Set Input Mode图标 Color Corrections设置直方图匹配打开Set Overlap Function对话框，设置直方图匹配(6) 绘制图像相交裁切线在Mosaic Tool视窗工具条中单击Set Intersection Mode图标，进入设置图像关系模式单击Cutline Selection Viewer图标，打开截切线选择视窗在Viewer#3中选择绘制线状AOI功能，并绘制相交区域的外轮廓线在Mosaic Tool视窗工具条单击AOI Cutline图标打开对话框定义AOI来源（ViewerViewer#3）在Mosaic Tool视窗工具条单击Overlap Function图标，打开对话框，进行相应设置。(7) 定义输出镶嵌图像在Mosaic Tool视窗菜单条中单击EditorOutput Options打开对话框Output Option，打开对话框，定义参数(8) 运行图像镶嵌功能在Mosaic Tool视窗菜单条中单击ProcessRun Mosaic，打开对话框，进行相应参数设置(9) 退出Mosaic Tool视窗菜单条单击FileCloseNo6. 图像投影变换(1) 启动投影变换Data Prep图标UtilitiesReproject Image打开Reproject Image对话框进行相应参数设置，如图(三) 图像解译1. 查找表拉伸MainImage InterpreterRadiometric EnhancementLUTS Streth，打开对话框，设置相应参数，如图单击View按钮，打开模型生成器窗口双击Custom Table 进入查找表编辑状态，根据需要修改查找表OKFile | Close AllOK，结果如图：2. 直方图均衡化MainImage InterpreterRadiometric EnhancementHistogram Equalization,打开对话框，进行相应参数设置，如图：单击View按钮，打开模型生成器窗口，浏览Equalization空间模型单击File | Close All命令（退出模型生成器视窗）OK，其结果如图：3直方图匹配（1）在ERDAS图标面板工具条中单击Interpreter图标Radiometric Enhancement Histogram Match 命令打开Histogram Match 对话框，进行相应参数设置，如图所示： 单击View按钮，打开模型生成器窗口，浏览Match空间模型单击File | Close All命令（退出模型生成器视窗）OK，其结果如下图所示4.亮度反转处理（1）在ERDAS图标面板工具条中单击Interpreter图标 Radiometric EnhancementBrightness Inversion 命令打开Brightness Inversion 对话框，进行相应参数设置，如图：单击View按钮，打开模型生成器窗口，浏览Inverse/Reverse空间模型单击File | Close All命令（退出模型生成器视窗）单击OK按钮（关闭Brightness Inversion对话框，执行亮度反转处理），结果如下图所示5去霾处理（1）在ERDAS图标面板工具条中单击Interpreter图标Radiometric Enhancement Haze Reduction 命令打开Haze Reduction 对话框，进行相应参数设置，如图所示单击OK按钮（关闭Haze Reduction对话框，执行去霾处理）其结果如下图所示6降噪处理（1）在ERDAS图标面板工具条中单击Interpreter图标 Radiometric Enhancement Noise Reduction 命令打开Noise Reduction 对话框，进行相应参数设置，如图：单击OK按钮（关闭Haze Reduction对话框，执行降噪处理）其结果如下图所示7.去条带处理（1）在ERDAS图标面板工具条中单击Interpreter图标 Radiometric EnhancementDestripe TM Data 命令打开Destripe TM 对话框，进行相应参数设置，如图：单击OK按钮（关闭Destripe TM对话框，执行去霾处理）其结果如下图所示(四) 监督分类（1） 显示需要分类的图像，在ERDAS图标面板中单击Viewer图标，打开视窗Viewer1在Viewer1中打开需要变换的图像germtm.img（2） 打开分类模板编辑器：在ERDAS 图标面板菜单条中单击Main|Image Classification|Signature Etidor 窗口， 如图 （3）调整分类属性字段Signature Etidor 窗口菜单条中单击View|Columns 命令，打开View Signature Columns窗口，并在此窗口中进行如下操作，如图单击第一个字段的Columns 列并向下拖鼠标直到最后一个字段，此时，所有字段都被选中，并用黄色(默认色)标识出来。按住Shift键的同时分别单击Red、Green、Blue这3个字段，Red、Green、Blue这3个字段将分别从选择集中被清除。单击Apply按钮，分类属性表中显示的字段发生变化单击Close按钮，关闭View Signature Columns窗口从View Signature Columns窗口中克看见这3个字段将不再显示。 （4） 获取分类模板信息 应用AOI绘图工具在原始图像获取分类模板信息，如图 （1）在germtm.img图像的窗口工具条中单击Tools图标，打开Raster工具面板，下面的工作将在Raster工具面板、germtm.img图像的窗口、Signature Etidor 窗口三者之间交替进行 在Raster工具面板单击图标，进入多边形AOI绘制状态。 在图像窗口中选择绿色区域(农田)，绘制一个多边形AOI 在Signature Editor窗口中单击Create New Signature图标，将多边形AOI 区域加载到Signature Editor分类模板属性表中 在图像窗口中选择另一个绿色区域（同样是农田），再绘制一个多边形AOI 同样在Signature Editor窗口中单击Create New Signature图标，将多边形AOI 区域加载到Signature Editor分类模板属性表中 重复上述两步操作过程，选择图像中属性相同的多个绿色区域(农田)，绘制若干个多边形AOI，并将其作为模板依次加入到Signature Editor分类模板属性表中 按住Shift键的同时在Signature Editor分类模板属性表中依次单击选择Class#字段下面的分类编号，将上面加入的多个绿色区域AOI模板全部选定 在Signature Editor工具条中单击Merge Signatures图标，将多个绿色区域AOI模板合并，生成一个综合的新模板，其中包含了合并前的所有模板像元属性 在Signature Editor菜单条中单击Edit |Delete命令，删除合并前的多个模板。 在Signature Editor属性表中改变合并生成的分类模板的属性，包括名称与颜色。 重复上述所有操作过程，根据实地调杳结果和已有成果，在图像窗口选择绘制多个黑色区域AOI(水体)，依次加载到Signature Editor分类属性表，并合并生成综合的水体分类模板，然后确定分类模板名称和颜色 同样.重复上述所有操作过程，绘制多个蓝色区域AOI(建筑)