ENVI遥感图像处理实验二——图像常规处理2

遥感图像预处理实践姓氏西单学号120154088成就功绩工作2014.4.28实验内容：遥感图像裁剪、马赛克和几何校正1、在实际工作中，为什么经常需要修剪和镶嵌图像？通过在ENVI软件平台上实现图像裁剪和细化的示例，详细介绍了裁剪和细化的具体步骤。遥感卫星在预先设计的轨道上运行，因此，航天器传感器在轨道上以一定宽度垂直于运行方向的轨道上扫描，实际工作中需要分析的区域并不完全在同一图像内，此时，多视图相邻遥感图像被设计成大规模平滑的图像，即图像镶嵌，消除研究以外的区域。首先，裁剪图像：(1)修剪普通瓷砖a)从主菜单中选择File Open Image File以打开裁剪图像bhtmref.img。b)从主菜单中选择File save File as envi standard以显示New File Builder对话框。c)在New File Builder对话框中，单击Import File按钮以弹出Create New File Input File对话框。d)在Create New File Input File对话框中，从Select Input File列表中选择剪切的图像，然后单击Spatial Subset按钮。e)在“Select Spatial Subset”对话框中，单击“Image”按钮，弹出“Subset By Image”对话框。f)在“Subset By Image”对话框中，可以输入行数以确定剪裁大小，通过按住鼠标左键拖动图像的红色矩形框，或使用鼠标左键直接单击并拖动红色边框，可以确定剪裁大小和位置。单击OK按钮。g)在“Select Spatial Subset”对话框中，可以查看裁剪区域信息，然后单击“OK”按钮。h)在“创建新文件输入文件”(Create New File Input File)对话框中，可通过Spectral Subset按钮选择输出带子集，然后单击OK按钮。I)选择输出路径和文件名，或选择Memory以直接在窗口中显示，然后单击OK按钮完成常规平铺裁剪过程。(2)不规则瓷砖修剪手动绘制感兴趣的区域a)打开bhtmref.img图像以在Display中显示。b)在Image窗口中，选择OverlayRegion of Interest，然后在“ROI工具”对话框中，单击ROI _ TypePolygon。c)绘制窗口窗口，选择Image，绘制多边形，结束双击。d)选择主菜单 basic tools subset data via rois或ROI tool file subset data via rois以选择裁剪图像。e)在Spatial Subset via ROI parameters中，设置参数，如下所示：选择输出路径和文件名，或选择直接保存在窗口中的内存，然后单击OK按钮裁剪图像。f)在New Display中显示剪裁的图像。第二，图像马赛克(具有地理参考的图像马赛克):(1)启动图像马赛克工具从ENVI主菜单中，选择“Map Mosaic king geo referenced”以打开“Map Basic Mosaic”对话框。(2)载入镶嵌图像a)在Mosaic对话框中，选择ImportImport Files，然后选择导入mosaic1.img和mosaic2.img镶嵌文件。b)导入的网格化文件将与文件列表一起显示在图像窗口中。c)在文件列表中，选择需要重新排序的文件，右键单击，然后选择快捷菜单“Raise(Lower) Image to Top(Bottom)”或“Raise(Lower) Image one Position”。(3)图像叠加设置a)从文件列表中选择文件，右键单击并选择Edit Entry(编辑入口)。b)在“Edit Entry(编辑入口)”对话框中，根据下图设置参数。(4)设定割面线a)在Mosaic对话框中，选择FileSave Template或Apply以直接应用到窗口。b)在Display中显示模板文件。c)在Display中，选择“重叠Annotation”以在复盖区域中绘制剪切线，然后在“注释对象多边形”上单击鼠标右键以退出。d)在剖面线旁边绘制Symboy以指示此部分将被修剪，然后选择“FileSave Annotation”保存分割线。e)返回到Mosaic对话框，右键单击文件列表底部的文件，然后选择Edit Entry。f)在“入口参数”(Entry parameters)对话框中，单击Select Cutline Annotation File按钮，选取先前创建的注解文件。(5)设定色彩平衡a)首先从文件列表中选择图像，右键单击，然后选择“编辑输入”以确定用作打开“输入”对话框基础的图像。b)将Mosaic Display设置为RGB，然后选择频带合并显示RGB图像。C) Color Balancing参数：选择Fixed作为基本图像。d)使用相同的方法设置其他图像文件。颜色平衡参数为Adjust。(6)结果输出在Mosaic对话框中选择FileApply，然后在Mosaic Parameters对话框中设置输出像素大小、重新采样方法、文件路径和文件名以及背景值。2、什么是图像掩码(mask)？什么角色？在ENVI中如何创建和使用遮罩？请写具体步骤。遮罩是由0和1组成的二进制图像。将遮罩应用于一个功能时，将处理值为1的区域，遮罩值为0的区域不包含在计算中。可以通过使用已开发的数值(包括忽略的数据值、数据值范围、限制或无线、感兴趣的区域、ENVI矢量文件框注释文件等)定义图像遮罩，或将上述选项的组合应用为输入来设置遮罩。创建遮罩：a)菜单FileOpen Vector File，打开包含剪裁图像的区域shp文件，然后导入Memory。b)菜单FileOpen Image File，打开剪裁的图像并在Display中显示。c)主菜单 basic tool masking build mask。d)在“Mask Definition”对话框中，单击“OptionsImport EVFs”，然后选择步骤a)从导入的shp文件中选择输出路径以完成遮罩生成。3、ENVI如何创建兴趣区域(ROI)？ROI的用途是什么？简要介绍了使用矢量数据裁剪图像的具体过程。(1)创建兴趣区域：a)打开映像，在Image窗口中选择OverlayRegion of Interest，然后选择ROI _ TypePolygon。b)选择“绘制”窗口Image，绘制一个或多个多边形，然后双击鼠标右键退出。c)选择主菜单 basic tools subset data via rois或ROI tool file subset data via rois以选择裁剪图像。(2)投资回报用途：感兴趣的区域是通过从图像中选择或使用阈值设置或从其他文件转换中获取等方法生成的图像的一部分。感兴趣的区域可以创建点、线、面不规则的形状，通常用作图像分类的样例、遮罩、裁剪区域和其他操作。(3)使用矢量数据将图像剪裁为多边形：a)主菜单FileOpen Vector File，打开图像剪裁区域的shp矢量文件，导入Memory而不更改投影参数。b)在Available Vector List对话框中，选择FileExport Layer to ROI，然后从弹出对话框中选择裁剪图像，OK。在“选择导出EVF Layer to ROI”对话框中，选择将所有向量元素转换为一个ROI，然后单击“确定”。d)主菜单 basic tools subset data via rois，选择裁剪图像。e)在Subset via ROI Parameters中，设置以下参数：I .从ROI列表中选择已绘制的ROI。二.在主题“Mask pixels outside of ROIs”中，选择“yes”。三.截取背景值：0。f)选择输出路径和文件名，然后单击OK按钮进行裁剪。4、镶嵌两个图像时，何时需要使用注释工具绘制剖面线和符号？可以跳过此操作吗？简要说明切断线和符号的作用。如果图像的重叠部分很多，颜色差异很大，则需要绘制裁剪标记，并根据裁剪标记羽化以平滑接合。此过程可能会因情况而异，如果两个图像的重叠部分几乎没有差异，则可以省略此过程。割面线角色：在镶嵌过程中，根据两个相邻重叠区域中的固定规则，选取一条线做为两个图形的接合处可能会导致接合处的差异过大。符号角色：用于标记剖切线部分。这个部分被剪了。第五，创建ENVI更改遥感图像分辨率(重采样)的方法和步骤。1出现主菜单“基本工具大小数据(空间/光谱)”，“调整数据输入文件”对话框。(2)选择需要重新采样的图像，然后单击OK按钮以弹出Resize Data Parameters对话框(3)在“重置数据参数”对话框中，设置图像的分辨率(自上而下)，重新采样模型，设置保存的路径和名称，然后单击“确定”按钮。5、简述地图投影、地图座标系统、大地水准面和大地基准面，并了解其意义。地图投影：地图投影是使用一定的数学方法将地球表面的经纬仪和纬线转换为平面的理论和方法将地球球体坐标转换为平面坐标的过程。投影的必要条件是，其中一种投影必须是基于椭球体(地球椭球体)、将球体坐标转换为平面坐标的过程(投影算法)。地图坐标系：分为地理坐标系和投影坐标系。地理坐标系由地球上任何点的常用经度和纬度确定，经线和纬线是地球表面上的两组正交(90度相交)曲线，这两组正交曲线的坐标是用于确定地物在地球上的位置的坐标系。投影坐标系使用基于X，Y值的坐标系(源自地球的近似椭球投影)描述地球上某个点所在的位置。这对应于地理坐标系。大地水准面：平均海平面是透过大陆延伸绘制的一个连续的封闭曲面。被大地水准面包围的球体称为地球。大地水准面计算出的陆地高度，称为绝对高度或高度。大地基准面：设计为最密集部分或整个大地水准面的数学模式。椭球本身、椭球体和曲面上的一点定义为原点之间的关系，在尽可能与大地水准面紧密匹配的椭球曲面中使用。椭球体和地球显然不是完全匹配的，也就是说，如果使用相同的椭球体，不同的区域会有不同的兴趣位置，因此必须尽可能地匹配自己的一部分，因此基准面是不同的。6、墨卡托投影、高斯-克鲁格投影、横轴墨卡托投影(TM)、通用横轴墨卡托投影(1)墨卡托投影：假设地球被中空圆柱体包围，标准种子与圆柱体相切，并且地球中心有光，将球体的图形投影到圆柱体上，然后展开圆柱体，这是墨卡托投影在选定标准种子线上绘制的地图。墨卡托投影没有角度变形，每个点在每个方向的长度比率相同，纬度和经度平行，经线间距相同，纬线间距逐渐从标准纬线增加到极点。墨卡托投影的地图上的长度和面积变形很明显。但是，因为标准纬线没有变形，而是从标准纬线逐渐变形为阳极，但具有保持方向和相互位置之间关系正确的均匀扩展特性。具体任务：类似于(3)横轴墨卡托投影(TM)样例详细等级。(2)高斯-克鲁格投影：简称为“高斯投影”，又称“等轴测图跨椭圆柱投影”，是地球椭球体和平面之间的一种正投影。该投影根据中心子午线沿直线投影、长度恒定、赤道沿直线投影的条件确定函数的形式，得到了高斯1克吕格投影公式。投影后，除中央子午线和赤道为直线外，其他子午线都是对称于中央子午线的曲线。假设具有横跨椭球上传输带的椭圆柱的中央子午线，根据上述投影条件，将位于中央子午线两侧差异范围内的椭球正形状投影到椭球圆柱体上。沿穿越北极的母线平坦椭圆圆柱是高斯投影平面。以中央子午线和赤道交点的投影为原点，中央子午线的投影为座标式x轴，赤道的投影为横座标y轴构成高螺杆平面直角座标系统。高斯-克勒格投影在长度和面积上变形较少，中央子午线没有变形，从中央子午线到投影带边缘的