遥感原理课程设计实习报告

1、遥感原理与应用课程设计班级学号:姓名:一、 课程设计的目的和意义： 3二、课程设计的原理与方法： 32.1课程设计步骤流程图： 32.2.原理与方法31、影像格式转换：32、波段组合：33、几何校正：34、影像拼接与裁剪：35、分类，分类后处理与精度评定： 36、专题地图制作： 4三、课程设计的过程和步骤： 43.1影像格式转换43.2波段组合：53.3几何校正：（以左影像为例） 53.4影像拼接和裁剪：73.5影像分类、分类后处理及精度评定。 83.6专题图制作： 11四、课程设计的结果分析与评价： 144.1格式转换：144.2波段组合：154.3几何校正：154.4影像拼接与裁剪： 15

2、4.5分类、分类后处理及精度评定： 164.6专题地图制作 17五、课程设计的总结与体会： 17、课程设计的目的和意义：1、加深理解和巩固遥感原理与应用的有关理论知识；2、运用专业遥感软件，通过对遥感影像进行各种处理以及专题信息提取等综合应用, 培养独立分析问题和解决问题的能力；3、通过自主编程设计，加强对遥感图像处理算法的理解和提高编程实践能力；4、培养良好的工作习惯和科学素养，为今后工作打下良好的基础。、课程设计的原理与方法：2.1课程设计步骤流程图：影像格式转换专题地图制作波段组合分类、分类后处几何校正影像拼接与裁剪2.2.原理与方法1、影像格式转换：课程设计所提供的影像格式是bmp格式

3、，而Erdas默认处理的影像格式是 img格式，故必须应用 Erdas将所有的bmp格式转换成img格式，方便处理。2、波段组合：课程设计所提供的影像分别是TM的6个波段，故在格式转换之后需将 6个波段组合成多波段影像，注意要分别针对左右两张影像进行组合。3、几何校正：由于传感器的几何畸变以及大气畸变等多方面因素的影像，所得的TM影像存在几何畸变，为了消除几何畸变，我们必须对左右两张影像进行几何校正。这里是 以spot的全色波段作为基准影像进行校正。同时，几何校正的精度将影响影像拼接和分类的精度，必须进行精校正，将误差控制在1像素以内。4、影像拼接与裁剪：分别对左右影像进行几何校正之后，我们需

4、要将其拼接成一张影像进行处理。 影像拼接能够很好的检验几何校正的精度，若出现明显的裂缝，则必须返回到几何 校正进行检查和调整， 直至拼接效果满足要求并进行裁剪操作，将裁剪下来的影像，作为分类的基准影像。5、分类，分类后处理与精度评定： 分类这里分为监督分类和非监督分类：A、 非监督分类：先目视判读需要分为几类，本次实习中时6类，然后选择监督分 类算法，如K-均值和IsoData算法，调整参数，进行分类。B、 监督分类：基于非监督分类的先验知识，对影像进行监督分类， 选取相应样本, 使用最大似然法，得到分类后影像。精度评定：A、 混淆矩阵：利用 Erdas,对分类的影像生成混淆矩阵，看各个类的精

5、度是否满足 要求，若不满足，则需要重新选取样本，直至所有类都达到90%以上。B、 随机点：利用 Erdas生成255个随机点，然后进行目视判读，检查分类的精度，最后要求总的精度达到 85%以上。分类后处理：这里分为聚类统计(Clump)和去除分析(Eliminate)A、聚类统计(Clump):无论是利用监督分类还是非监督分类，分类的结果中都会产生一些面积很 小的图斑。无论从专题地图制图的角度，还是从实际应用的角度。都有必要对 这些小图斑进行剔除。聚类统计是通过对分类专题图像计算每个分类图斑的面积、记录相邻区域中最大图斑面积的分类值等操作，产生一个Clump类组输出图像，其中每个图斑都包含Cl

6、ump类组属性。B、去除分析(Eliminate):去除分析是用来删除原始分类图像中的小图斑或Clump聚类图像中的小Clump类组，它将删除的小图斑合并到相邻的最大的分类当中。而且，如果输入的图像时Clump聚类图像的话，记过 Eliminate处理后，将分类图斑的属性自 动恢复为Clump处理前的原始分类编码。6、专题地图制作：将所得的专题地图即经过分类后处理的监督分类影像，加上格网、比例尺、图 例以及标题等地图信息，并且输出为tif格式。三、课程设计的过程和步骤：3.1影像格式转换第一步：点击工具栏Import ,并设置对话框如下所示第二步：点击确定，则得到一副img影像，分别对其余的不

7、买票影像进行相同操作。3.2波段组合：第一步：进行影像属性设置，打开一幅img影像，点击工具栏中的第三个按钮，然后再点击Edit->change map model，设置对话框如下所示。然后对每一张img影像进行设置。第二步：点击工具栏 Interpreter ,选取 Ulities ,再选取layer Srack。第三步：设置对话框如下图所示，并按照这个方法将右边图像组合成多波段影像。3.3几何校正：（以左影像为例）第一步：设置spot影像的坐标系参数如图所示:第二步：选取几何校正模型为二次多项式模型，并分别选取6对控制点和6对检查点，确保每个检查点的中误差小于 1,并且要求总的中误差

8、小于 1。如图所示：Fili S EJit稳 :. 尖j； 手 pTscfc Eiwr 四 assn? rrjftisiscmagtesQI>BtaXkwJYlww* QokrXRtlFiotVRe:Fl屿 EmCorti*. HHohGCPnt叩奶MZ16CertdlGCFI&I4£iiXCaaoaWwmiChK*.a.E5*4ABMI IE?709g成-mowmOWM成wek心加口迎Q JhOCP :m-2U.0«!1B3M0+9U7I ElOnftkOEffia zb0B4JI 134GCP112mew-IS WO*Wi«6i5勒.球判ChKl

9、OSMflWg00721GCPllE既涪1&知切IE 6WEI 第 iTCCh«±0E23a?*i膨i zre1112GCFHT225 rea困峥«371 41Ugx®汕顷0ECF1133E3.$re为晒1斯炫布2h*=faaMasss13GCPiia、CbK4.第三步：对影像进行重采样，得到效果图如下:第四步：校正精度评定：除了在第二步中用检查点进行精度评定之外，还可以通过将spot影像和校正后的影像一起显示进行判读。操作如下，首先正常打开spot全色波段影像，然后再同一个 View中打开校正后的影像，并将 Raster Option中的Cle

10、ar Display前面的勾点 掉。然后点击 view-Utility-blend 或者 swipe 和 flicker o3.4影像拼接和裁剪：第一步：点击 Dataprep->Mosaic Image->Mosaic Tool,添加两张校正之后的影像。第二步：设置好参数以及拼接的条件，然后点击Process->run Mosaic,得到拼接后的影像如图所示：第三步：分别对拼接后的影像和spot影像进行裁剪，并且保证两张影像裁剪的范围是一样的。然后点击 DataPrep->subst Image,设置对话框，进行裁剪，得到的Tm效果图如下3.5影像分类、分类后处理及精

11、度评定。影像分类：A、非监督分类：直接点击Classifier->Unsupervised Classification,选择输入输出路径，并设置分类的类别数，并且点击 OK即可。B、监督分类：第一步：打开待分类影像，点击Classifier->signature Editor,利用AQI工具进行样区的选取，下图是我的分类表：第三步：检查混淆矩阵，保证每个类的精度达到第二步：生成混淆矩阵，点击Evaluate->Contingency,设置如下:90%以上，若为满足要求，则需要对样本区域进行调整，直至符合。我的混淆举证表如下:Ref erence DataClassified

12、Datazhiliuhupocitychangjiang99 . SOzhiliuhupo0.00ci ty0.50ivdi0.00road0.00luodi0.00Column Total&04changjlango o o 0 0 3 0 0 99224Ref erence DataClassif im己Datalucid iRow ToteilChangjiangU 00shilxuhupo0.00ci ty0.00Ivdi2.86road91 43Luodi5.71readColumn Total7 36 379第四步：生成分类后的影像13 7 30 2 9 76 2 9 42

13、411分类后处理：A、Clump处理：点击Interpreter->GIS Analysis->Clum ,选择输入图像和输出图像的路径,得到处理后的影像如图所示：B、Eliminate 处理：点击 Interpreter->GIS Analysis->Eliminate，选择 clump 处理的图像作为输入图像，将得到的效果图的颜色进行更改，最后得到的图像如图所示：精度评定：生成255个随机点，然后进行目视判读，填写每个随机点所属的类别，并且评定随机点的精度，要求总的精度大于85%,部分精度表如图所示：CLASSIFICATION ACCURACY ASSESSMEN

14、T REPORTImage F ile : e : z'2011年遥感谏程设哉/：实习结果图像卷. imgUser Name : adiniiiDate: Sat Feb 18 11:05: 59 2012ACCURACY TOTALSCl ass. Ref erenceName Totals.Classi f iedTotals.Number ProducersCorrect AccuracyUsers.Accuracy0'3，抵己我.10Clasg.Z：0C1 as-' 30Claiss 40001 Class. 5Classi' 6'.Class/

15、 7 0.修1*含.9Class.'： 10Clas$- 11o 4 o 4 _.b o 0 oo 7- o 3 4 o _y 14 3 1 5Totals.：25 5£55o o o o o 1 o 2 4 o 5 4 _.b4 3 13 21 237.N3咨96 . *100 . D舞73 . 9既88 . 74为:Ciera 11 .Classi f ication Atzc.uracy =End of Accuracy Totals3.6专题图制作：第一步：点击 Composer->new Composer,设置参数如图所示第二步：选择工具，在composer窗

16、口内选择一块区域，然后在出现的对话框中点击viewer，再点分类影像（预先打开），然后再在出现的对话框中点击Use Entire Source,再点击OK即可。第三步：添加房里格网：点击刿，再点击map窗口，设置单位为 Centimertere ,然后点击Use Full Grid，再点击 Copy to Vertical,如图所示：点击 OK即可第四步：添加比例尺，点击 ，在出现的对话框里面设置如下图所示，然后再将比例 尺拖到合适地位即可。第五步：添加图例，点击,再将对话框设置成如图所示一样即可J- a第六步：添加图名和指北针。点击Annotation->Style ,设置如图所示，分

17、别点击 完成指北针和名字的添加。最后得到的专题地图如图所示:The landuse of yichaiip2009302590235 till况芋如s佻J I。iwWMIDQ)iWM)i-3(iCM器3驶1 典 IRimi，a? Tan'UM'I-5hcrjri.iajEWLSIIf 7f 1-JF.四、课程设计的结果分析与评价:4.1格式转换：格式转换的结果就是将所需的bmp格式的影像转换成img格式，需要注意的是每张转换后的影像都要修改 Map Models。4.2波段组合：波段组合就是将装换成img格式的6个波段的影像组合成一个多波段影像。4.3几何校正：这里几何左边影像

18、校正的结果进行说明，首先在选取控制点和检查点的时候，必须保证所有点的中误差小于 1,如图所示：Iiw.-ira6HD'XC构酒幽以canWGtAE740 4Saau1 IE?7GCPtt=-Sift OKIOwe*.。烦WE口CCFiviwowIBiEXn4*1 El 洲照泌的CMc上QZ331 134GCF412"16? Ml<Wi«EH5ChKk.OSHflW口龄-GCFllH-1暮E4王11羽林Ch±tl翅d球1 ZKnGCPK225 rea-24CHL41 LlCwM12GCF<133E5刎“34 g特氏B苞Cbid*"1QW

19、I13GCP111ChK±匕 手杪# PiMEi陌四U.常E 位。.331$询 口再落Fet r»e XHfr：idirfFWSErw Cafflb. He*:Fili 行E4it H«li降 5蹄 M X © nP-3V14W O ' > ColH XkvdTlraA / Q*r XAd这里可以看到我左边影像每个点的中误差都小于1,并且总的中误差为 0.7左右，完全符合几何校正的精度要求。当检查点的中误差大于1时，则说明控制点选取的不合理，这时候应该首先检查控制点是否分布均匀，然后采用排除法进行纠错，直至中误差满足要求。以上只是一种检验精

20、度的方法，还需要进行动态连接，即将校正后的影像和Spot影像联合显示，目视判断精度是否足够。如图所示：从该图中可以看出，两张影像符合的相当好，故精度满足要求。4.4影像拼接与裁剪：影像拼接就是将左右两张影像拼接在一起，并且拼接可以检查上一步两张影像几何校正的精度，如果出现明显的拼接缝或者错位现象，则需要返工，下图是我所作的拼接效果:从图中可以看出，两张影像拼接的较为准确， 除了边缘地区稍微有一些错位之外，其它地方较好，故满足要求。拼接完之后，选取拼接效果较好的部分裁剪下来作为待分类的 图像。由图可知，中间的影像拼接效果非常好，故裁剪该部分影像作为待分类影像。4.5分类、分类后处理及精度评定：分

21、类包括非监督分类和监督分类，非监督分类主要是提供一个先验知识，分类效果不良好，不能进行使用。卜图是我所做的监督分类效果图:从这张图上我们并不能得知分类的精度是否满足要求，这就需要借助混淆矩阵和随机点法进行判断。混淆矩阵要求所有的类的精度达到90%以上，如果没有达到，则必须修改样本，直至符合精度。随机点精度要求总精度达到85%以上，如果没有达到，则需要进行返工。当分类精度达到要求后，可以进行分类后处理，就是Clump和Eliminate处理，将分类后影像的小图斑去除，是整幅分类影像看起来更为舒服和自然。下图是处理后的影像：对比以上两张影像，我们发现影像上的一些小图斑消失了，使整幅影像看起来更为简

22、洁，可以用来制作专题地图。4.6专题地图制作 专题地图的制作主要包括比例尺、格网、图例、指北针、地图名字等地图要素的添加，最终 得到一个tif文件。五、课程设计的总结与体会：通过这两周的实习，我熟悉了 Erdas的使用，并通过和 Envi的对比，了解了这两款软件的优缺点，为以后的学习科研提供了经验。首先我们进行的是影像格式转换，格式转换主要是将bmp转换成便于Erdas处理的img格式。个人觉得，Erdas在格式转换方面做得比 envi好，更加全面和方便。接下来是进波段组 合，波段组合就是将 6个波段组合成为一个多波段影像，在组合之前，必须修改没张img的map model ,否则会出现错误。然后是重头戏几何校正，几何校正我们使用的是二次多项式模型，故需要选取6个控制点来建立模型，为了检验模型的精度，则需要另外选取6个检查点。在选取控制点的