资源遥感与信息技术实习指导

1、资源遥感与信息技术实习教学部分一、实习目的意义为进一步学习和巩固资源遥感与信息技术的基木理论知识，掌握遥感影像处 理系统基本操作，掌握遥感影像的输入显示、几何校正、裁剪与镶嵌、增强处理、 分类统计以及专题出图的原理和工作程序，学会并能利用3s技术进行农业资源 与环境方面的调查与管理工作，特进行本教学实习。同时通过实习，培养学生的 应用能力和创新能力，培养学生严肃认真、实事求是、吃苦耐劳、团结协作的精 神。二、实习内容实习时间共安排一周（五个工作日），全班分3个小组。每组给定两幅影像 121/32、121/33,按要求各组完成影像的几何校正、图像的镶嵌和裁剪、增强处理、 吕黎县上地利用类型计算机

2、口动分类、分类结果统计分析、专题图的制作与输出， 制图精度在50%以上。耍求学生必须参加每一个实习环节，i办作完成实习任务，独 立完成实习报告。三、实习操作技术要点（-）几何精校正基本要求：掌握利用地形图校止遥感影像的基本操作。（1）打开一幅图像，显示需要的波段kle basic tools classification transform filter spectral mp vector topographic radar wiio envl 4.2 1registrationorthorectificationmosaickinggeoreference from input geome

3、trygeorefspotgeor*fer»fx< setwifs(2)选择map>registration> select ground control points : image to map如下界面:select gcpm image to image select gcps: image to mapv/arp from gcps: image to image v/«rp from gcp1： image to mipautomatic registration: image to imageyt image to map registrati

4、onselect registration projection new.utuarbi trary |gogrphic lt/lonstate plane qiad 27)state plane (nad 83)ar gen tina - zone 1argentina - zone 2ar(«ntint zone 3argentina zone 4ar驴ntina 一 zone 5dtum. i north america 1927units| |meterszon.( v ss«t zon*.x pixel size|30. 00000000 metersy pix&

5、#171;l sir.meters（3）选择相应的投影信息-*(4)选择 gcps回 ground control points selectionfile optio ns help点击地图投影名附近的按钮，在“latitude”和"longitude"文木框里，输入地图上gcp位 置（川经纬度）。在度、分、秒与i-进制度数之间变换经纬度值，点击“dmsv >dd”按钮。用负（-）的经度代表西半球，负（-）的纬度代表南半球。恢复地图投影处标，点击“geographic c（k）rdinates文本标签附近的按钮。和应的地图投影坐标将自动被计算出來。（5） 一旦选择完

6、图像中需要的像元，且地图坐标已经输入，点击ground control points selection对话框中的“add point”按钮，将点添加到gcps的列表里。被选择的位置处坐标显示在ground control points selection对话框的中心，顺序为 “mapx,y”（第一个圆括号）,“image x, y”（笫二个圆括号）。一旦已经选择了足够的点，对 选择的纠正预测的x, y坐标显示在第三组圆括号里。x,y谋差和rms误差将被显示在第 四和第五个圆括号里。当gcps已经被添加在列表里，在图像缩放窗口里选择的像元周围 将出现一个标记。已经选择的gcp数将出现在标记周围

7、。在标记中心（在十字准线的下方） 的像元表明了实际的gcp位置。（6）用同样的方法添加另外的gcps.选择的gcps数出现在文本标签“selected x,y pairs:.”附近。一旦选择了足够的gcps 运行一次多项式纠正，像元屮的x、y rms课差项按照sample, /恥顺序列表显示在第四 组圜括号中。合成的rms误差显示在最后一个圆括号里。要得到最好的配准，试图使rms 谋差降至最小。用于计算误差的多项式的次数显示在对话框顶部"degree"的附近，当己经选择了足够 的gcps数时，多项式的次数可以改变。对于一次多项式,你可以选择rst （rotation, sc

8、aling, and translation）计算误差。点击 “yes”切换按钮,选择rstowarping 和 resampling 选项envi提供三个纠正选项：rst（旋转、缩放和平移）、多项式和德洛内三幷测暈。rst纠正 是最简单的方法，需要三个或更多的gcps运行图像的旋转、缩放和平移。可以得到1次 到n次多项式纠正。可以得到的次数依赖于选择的gcps数，这里#gcps > （次数+1）2。 徳洛内三角测量适于三角到不规则空间gcps和内插数值到输出格网中。可利用的重采样方法包括最近邻、双线性和立方体卷积。一旦为图像-图像或图像-地图配准选择好gcps,川下列步骤指定纠正和重采

9、样方法：1在ground control points selection对话框,选择options >需要的纠正方法。2出现registration parameters对话框时，从与"warp method"邻近的下拉菜单屮，选择需 要的纠止方法。可以使用rst （旋转、缩放和平移）多项式和三角测量纠止方法。对于多项式纠正，在"degree"文本框里输入需要的次数。可以利用的次数依赖于定义 的gcps数。选择你是否想在三角测量纠正数据的边缘，川单个像元的背景颜色作边界。在“zero edge” 标签附近，选择“yes”按钮。通过选择这一项，你将

10、避免一个“托影（smearing）”效果，它也许出现在纠正图像的边缘， 且通常可以用envi的特定数据地理坐标定位功能看到。3从-resampling"标签附近的下拉菜单电，选择需要的重采样方法。4在"background value"文本框里，输入dn值，设定背景值（在纠正图像里，dn值用 于填充没有图像数据显示的区域）。输出图像维数按照包含纠止输入图像的边界矩形大小自动设定。所以，输出的纠止图像大小 通常与皋图像的人小不一样。输出人小的坐标由基图像坐标决定。所以，左上方拐角处的值 典型地不是（），0）,而是显示的从基图像左上九原点计算的x和y值。这些偏移值被储

11、存 在文件头里，并允许基图像和纠正图像的动态覆盖（叠置），尽管它们的大小不同。5不考虑输出维数，点击4ichange output parameters,5,将需要的数值输入到“ou（put image size”文本框里，用于图像图像配准。对图像地图配准，通过点击“change output panimeters"输入需要的值，改变地图坐标或为了左上方坐标、像元大小以及图像大小而改变经纬度信息。“geographic-投影中，地理坐 标用米或度表示,"change projection-按钮只是输入左上方处标改变投影。选择地面控制点 时，输出图像的投影就已经设置好。（-）

12、遥感影像的增强处理基本要求：主要掌握彩色合成、影像拉伸的影像增强处理方法。 ， . 一亠園 #1 cr:roi mask mosaic (band 5):嵌)，g:.enhance tools windowfile overlayfilterimage linearimage linear 0*255image linear 2% image gaussi an image equalizetion image square rootzoom linear zoom linear 0*255zoom linear 2% zoom gaussi an.zoom equalization zoom

13、 square rootscroll linearscroll linear 0*255 scroll linear 2% scroil gaussi an scroll equalization scroll square roothistograjn matching.interactive stretchingcd i回（三）遥感影像的镶嵌与裁剪基本要求：掌握拼接和扣取研究区域的操作。（1）、图像镶嵌首先将要进行镶嵌的两幅遥感影像打开，然后再点击map -* mosaicking -* georeferenced,如下操作：spec tral陆迎 "zctor topograp

14、hic ra4ar window hdlpregi strati onorthorecti£i cationmosaickinggeoreferencegeoreferencegeoreferencegeoreferencegeoreferencegeoreferencegeoreferencegeoreference r tq pixel basedfrom input geometry spotseawifsasteravhrrenvisatmodisradarsatcustomize map projectionsconvert map projectionlayer stac

15、kingmap coordinatw convertgrascii coordinatg conversionmerge old "map_proj. txt" filegps-linkgeoreferenced岀现如下界面后，点击选择importimport files型 mosaic input filesfile informatxon：select input file：file： wstudentlov自定义托球体tm2008082cdims： 4229 x 5959 x 7 bsqsize： byte 176,404,277 bytes.file type se

16、nsor type byte order projection pixel datwnwavelengthenvi standard landst tmhost (intel)transverse mercator 30 meters <non«>0 485 to 2.22upper left comer:description registration result method: 1st degree rst w/ bilinear tue dec 21 11:03:372010spatial subset (full sceneselect by fil电|okca

17、ncelfrevi ousopen 选择ok之，在界面上右击，如下图所示:mosaic 5394 x 11285 (transverse m.file import options helpremove entryedit entry.lower image to bottomlower image one positiontm20080820-12132re green粗 tm20080820-12133re redentry： tm20080820-12132re进行以上操作即可完成两幅影像的镶嵌。(2)研究区域裁剪调岀昌黎县界：vifile basic tools classificat

18、ion transform filter spectral map ve open image fileopen external file#1 (r:mosaic (baopen previous fileedit envi headergenerate test datadata viewersave file asimport from idl variableopen 赋tor fileshapefilearc/info interchange format dxfmapinfomicrostation dgnusg5 dlgusg5 sdtsenvi vector fileavail

19、able vectors listfile optionsavailable vrector layers：name： layer: changlibounder shpfile： e： 遥感changlichanglibounder_. evfsize： 28,504 bytes loaded to memory records： 1 1,723 nodesproj : geographic lat/lon degreesdatum： wgs-84altribuyesselect all layers deselect all layersload selected remove selec

20、twd#1 vector parameters : cur.itfile mode edit options helpwindow： 3 image scroll 丨 zoom offavailable vector layerscurrent layercurrent highlightlocationwindow 7 image 7 scroll7 zoom将昌黎县界转成感兴区域，操作示意图如下:#1 vector parameters : cur.file mode edit options helpopen vector filecreate new layer.save layers

21、 to template.restore layers from template.export active layer to rois export active layer to shapefile.calculate buffer zone.cancellocati onexportapplywindow 7 image v scroll 7 zoom再利用roi i具扣取研究区域:select input file to subset via roi选择路径保存即可。（四）遥感影像的计算机自动分类基木要求：利用计算机监督和分监督分类，完成所给区域的计算机自动分类。土地利用/ 土地覆盖

22、类型分类系统序号类型1耕地2林地3园地4草地5城镇6乡村7交通运输用地8水域及滨海湿地9其他用地监督分类主要步骤:osaic (band b):trn(itools windowlinkprofilespolarization signaturesregion of interestcolor mappingrestore saved roi fileroi tool.cursor locati on /value.pixel locator.save rois to filedelete rois.point collection. measurement tool.line of sigh

23、t calculator.spatial pixel editor. spectral pixel editor.an imation.2-d scatter plots.3-d surfaceviewexport rois to evf export rois to nd visualizer output rois to ascii.reconcile rois.reconcile rois via map.band threshold to roi create class image from rois. create buffer zone from rois.compute roi

24、 sedarnbilt”甜 #1 roi toolwinv polygon polyline pointzoom;int erest：厂offrecta ngleellipsey multi part: offmulti part: ondeleteinput points from ascii.goto t stalsmean growpixelroitype options help选择工具选完以后监督分类classification input filefile informatiorlfile： e： 遥感tm裁剪dims： 1653 x size： byte file type se

25、nsor type： byte order : projection :pixeldatum wavelength :1474 x 7 bsq17, 055, 654 bytesenvi standard unknownhost (intel) transverse mercator 30 meters krasovsky0.485 to 2.22upper le£t corner:1654,5305description： applied mask resulttue dec 21 16:19:51 2010build mask clear maskselect mask band

26、 one selected)-0kcancelprevi ousopen file.open spec lib.restore rois.（五）掩膜处理分类结果需要利用掩膜处理技术将背景去除，操作流程如下：点击basic toolsmskingf build mask 弹！11 mask def initi on 对话框点击 opt ionsimport band data range 弹出 import band data range 对话框在 band mix value 屮输入 0 在 band max value 输入 255 点击 ok 完成后再点击 basic tools-mski

27、ng-* apply mask弹出apply mask input file对话框选择监督分类完成的图像点击 select mask band选择刚才做好的掩膜点击ok,选择路径并写好名字保存。（六）分类精度的检验用envi软件打开分类结果图，打开感兴趣区域工具，用随机选点的方式选择了 100个 点，选择filooutput rois to ascil在ixt文本中保存点的各项数据。按照txl文本中各点 的处标，与地形图上该朋标的点进行对比来判断该点分类的止确与否。（七）专题图的制作与分类结果统计分析基本要求：完成分类专题成果图的输岀与而积统计分析。（1）数据结构的转换用eiwi软件调入分类结

28、果图，选择vcctoi>rastcr to vector,将栅格数据转换成矢量数据， 保存转换结果，保存格式为.evf。用envi软件打开.evf文件，选择filoexport active layer to shapefile,将.evf格式转换成.shp格式。（2）专题图的制作jij arcview 软件调入转换后的文件，选择 legend type 为 unique value,value filed 为 class ido将各个图样边框去除，label改为与其相对的土地类型，颜色可自行调整，点击applyo 选择 view>properties, map units 设置为

29、 meters, distance units 设置为 kilometers。专题图的名称修改为“1987年昌黎县土地利用状况”。选择view>layouto操作示意图如下：arcview gis 3.3file edit view theme graphics window helpa®固固圈園冈囹 固旦 画2 legend editortheme: |矢量甸.shplegend type: | unique valueload.save.symbolvaluelabel|count0背景r 4o11裸地| 16641二2河漫滩j 5813林地i 13337o4沙滩i 200

30、45湖水| 15i6浅水区)3250values field: class.id+1 ml li fi b i 宜| 吉| 遛)|color schemes: | fruits & vegetablesaannludefaultvi>.丁虫11 n cat1 a .arcolor: | outline3custom.去除边缘线ewviewtheme graphics wileroperties.add theme. ctrl+t geocode addresses. add event theme. new theme.ihemes onthemes offl孚outtoc st

31、yle.viewtheme graphics wproperties.add theme. ctrl+tgeocode addresses. add event theme.hew theme.ihemes onthemes offlayout.toc style.full estentzoom inzoom qutzoom to themeszoom t o selectedzoom previouseind.ctrl+flocate address. 心 template 何anager1 'landscapet11portrait3 !：j1 anrlxnanft inxrtca

32、ncel4987年昌黎县土地利用分布图t f区* 水ftb*»*云乡djttb 旦鱼 4心 arcview gis 3.3file对其进行编辑，编辑完成以后输出edit view theme»imbbcloseclose allset working directory.save project ctrl+ssave project as.extensio ns erint.flint setup.联 exportdirectories:okfile name: nlist files of type:drives:| placeable wmf（3）面积统计arcview

33、3.3 changli envi4.2 ld20091542-1987 ld20091543-1987 tm198712133reoptions.themegraphics 卧门如內 helpe properties.tt 1£start editingisave editsbsave edits as. con vert to shapefile.edit legend.hide/show legendre-match addresses. auto-label.ctrl+lremove labelsctrl+r remove overlapping labelsconvert overlap ping labels ctrl+otable.query.ctrl+qselect by theme.create buffers.clear selected eeatures打开属性数据表，选中莫中要统计的字段名，使统计功能处激活状态，利用fieldsummarize.變 arcviewgis；3.3file edit jablef