遥感数字图像处理地形分析

实验六、地形分析（TopographicAnalysis）一、实验题目：地形分析二、实验时间：2011-5-30三、实验目的：掌握地形分析的概念，熟练操作ERDAS四、实验内容：坡度分析。坡向分析、高程分带、地形阴影、彩色地势、地形校正处理、栅格等高线、视域分析、三位浮雕、高度转换。地形分析各个模块（DigitalElevation缩写DE）M是Model,一定范围内规则格网点的平面坐标（x,y）及其高程（Z）的数据集，它主要是描述区域地貌形态的空间分布，是通过等高线或相似立体模型进行数据采集（包括采样和量测），然后进行数据内插形成的，DEM是对地貌的虚拟表示，可派生出等高线、坡度图等信息，也可与DOM或其它专题图数据叠加，用于与地形相关的分析应用，同时它本身还是制作DOM（数字正摄影像图）的基础数据。五、实验步骤1.坡度分析（Slope）以DEM栅格数据为基础标，而且其中高程数据以单位必须具体操作如下：（以c:\programfiles\imagine8.4\examples\deERDASIMAGINE图标面板菜单8.4条:Main→ImageInterpreter(或单击IMAGINE图标面8.4板工具条“Interpreter”图标)进行地形坡度分析时，DEM图像必须是具有投影地理坐是已知的。为例）ERDAS→打开Interpreter对话框→选择TopographicAnalysis→打开TopoAnalysis对话框→选择Slope→打开Surface对话Slope框并在Surface对话Slope框中，设置下列参数：→InputDEM输入DFile(EM文件)：demmerge_sub.img→Output输File(出文件)：slope→Coordinate（文件坐Type标类型）：Map→SubsetDefinition（处理范围确定）：ULX,ULY;LRX，LRY（缺省状态为整个图像范围）→SelectDEM选择DLayer(EM数据)：1→Elevation（高程Units数据单位）：Meters→Output（坡Units度单位）：Degree→单击OK（关闭Surface对话Slope框，执行坡度分析处理）2.坡向分析（Aspect）以DEM图像数据为基础进行地形坡向分析时，输出图像有两种类型：连续色调（Continuous）和专题图像（Thematic），前者是系统缺省状态，后者可以进一步作重编码处理。具体操作如下：（以c:\programfiles\imagine8.4\examples\deERDASIMAGINE图标面板菜单8.4条:Main→ImageInterpreter(或单击ERDASIMAGINE图标面8.4板工具条“Interpreter”图标→打开Interpreter为例）)对话框→选择TopographicAnalysis→打开TopoAnalysis对话框→选择Aspect→打开Surface对Aspect话框并在Surface对Aspect话框中设置下列参数：→InputDEM输入DFile(EM文件)：demmerge_sub.img→Output输File(出文件)：aspect→Coordinate（文件坐Type标类型）：Map→SubsetDefinition（处理范围确定）：ULX,ULY;LRX，LRY（缺省状态为整个图像范围）→SelectDEM选择DLayer(EM数据)：1→Output（输出图像类型）：Thematic→单击OK（关闭Surface对话Aspect框，执行坡向分析处理）3.高程分带（Level）Slice高程分带功能是按照定义的分级表对DEM数据或其它图像数据进行分带（分类或分级），每个分带中的数据间隔相等。对于DEM数据，这种处理就是高程分带，而对于其它遥感图像，这种处理相当于进行专题分类（或分级）。具体操作如下：（以c:\programfiles\imagine8.4\examples\de为例）ERDASIMAGINE图标面板菜单8.4条:Main→ImageInterpreter(或单击ERDASIMAGINE图标面8.4板工具条“Interpreter”图标)→打开Interpreter对话框→选择TopographicAnalysis→打开TopoAnalysis对话框→选择LevelSlice→打开Topographic对Level话框Slice并在Topographic对Level话框中，设置Slice下列参数：→InputDEM输入DFile(EM文件)：demmerge_sub.img→Output输File(出文件)：level→Coordinate（文件坐Type标类型）：Map→SubsetDefinition（处理范围确定）：ULX,ULY;LRX，LRY（缺省状态为整个图像范围）→OutputData输出数据Type(类型)：Unsigned8bit→Numberof分带数Bins(量)：10→选定IgnoreZeroinStats→单击OK（关闭Topographic对Level话框，执行高Slice程分带处理）4.地形阴影（Shaded）Relief地形阴影功能是以DEM栅格数据为基础，在一定的光照条件下生成地形阴影图像（地势图），该功能要求DEM图像必须具有投影地理坐标。如果需要在地形阴影图上叠加其它图像数据层，可以确定叠加图像，产生具有地形阴影的影像图。具体操作如下：（以c:\programfiles\imagine为例8.4\examples\el）ERDASIMAGINE图标面板菜单8.4条:Main→ImageInterpreter(或单击ERDASIMAGINE图标面8.4板工具条“Interpreter”图标)→打开Interpreter对话框→选择TopographicAnalysis→打开TopoAnalysis对话框→选择ShadedRelief→打开Shaded对Relief话框并在Shaded对Relief话框中设置下列参数：→Input（输DEM入DEM文件）：eldodem.img→Output输File(出图像名称)：shaded.img→选择UseOverlay在in地形阴Relief(影上叠加图像)→InputOverlay（叠加图形文件名称）：eldotm.img→Overlay叠加Type(类型)：TrueColor,R:4/G:3/:2→选择IgnoreZeroinStats→Coordinate（文件坐Type标类型）：Map→SubsetDefinition（处理范围确定）：ULX,ULY;LRX，LRY（缺省状态为整个图像范围）→Elevation高程单Units(位)：Meters→DEMScale（垂直比例）：2.0→SolarAzimuth（太阳方位角）：225→SolarElevation（太阳高度角）：45→Ambient（量Light度因子）：0.5→单击OK（关闭Shaded对Relief话框，执行地形阴影分析）5、彩色地势主菜单INTERPRETER下ImageInterpreter–Topographic地Analysis形分(析)-Painted彩色地Relief(势)设置输入文件（DEM），输出文件6.地形校正处理（Topographic）Normalize地形校正处理应用朗伯体反射模型来部分消除地形对遥感图像的影响。由于地形坡度、坡向和太阳高度角、方位角的共同影响，遥感图像特征会发生畸变，在拥有DEM数据和已知太阳高度角、方位角的前提下，对遥感图像进行地形校正处理，可以部分消除地形影响。地形校正功能要求DEM图像必须具有投影地理坐标。关于遥感图像获取时的太阳高度角、方位角参数信息，通常包含在图像的头文件当中。具体操作如下：（以c:\programfiles\imagine为例8.4\examples\el）ERDASIMAGINE图标面板菜单8.4条:Main→ImageInterpreter(IMAGINE图标面8.4板工具条“Interpreter”图标)或单击ERDAS→打开Interpreter对话框→选择TopographicAnalysis→打开TopoAnalysis对话框→选择TopographicNormalize→打开LambertianReflection对话框Model并在LambertianReflection对话框中设置下列参Model数：→Input（File输入图像文件）：eldotm.img→InputDEM输入DFile(EM文件)：eldodem.img→Output输File(出文件名)：topographic.img→SelectDEM选择DLayer(EM数据)：1→Elevation高程Units(单位)：Meters→SolarAzimuth（太阳方位角）：315→SolarElevation（太阳高度角）：45→选择IgnoreZeroinStats→Output输出数据类型)：Unsigned(8bit→单击OK（关闭LambertianReflection对话框，执行地形校Model正处理）7.栅格等高线（Raster）Contour栅格等高线功能是依据数字高程模型（DEM）产生栅格等高线。推而广之，如果输入图像是数字温度模型可以产生等温线；如果输入数字环境模型，可以产生环境等值线。具体操作如下：（以c:\programfiles\imagine为例8.4\examples\e）ERDASIMAGINE图标面板菜单8.4条:Main→ImageInterpreter(或单击ERDASIMAGINE图标面8.4板工具条“Interpreter”图标)→打开Interpreter对话框→选择TopographicAnalysis→打开TopoAnalysis对话框→选择RasterContour→打开RasterContour对话框并在RasterContour对话框中设置下列参数：→Input（File输入DEM图像）：eldodem.img→Output输File(出等值线图像)：contour.img→Coordinate（文件坐Type标类型）：Map→SubsetDefinition（处理范围确定）：ULX,ULY;LRX，LRY（缺省状态为整个图像范围）→Layerof等Contour(高线层数)：1→Contour（Interval等高线间隔）：100→Contour（等Range高线范围）：M