遥感影像各参数提取和运算

遥感影像各参数提取和运算实验目的熟悉使用ENVI软件的一些常用功能；学会利用ENVI软件对遥感影像的NDVI和NDWI进行计算，对典型地物的参数信息进行提取和分析。实验内容计算可见光至短波红外波段的7个波段的TOA反射率数据和热红外的2个波段的亮度温度值；计算NDVI和NDWI；选择水体、土壤、植被和人工建筑等典型地物，每种典型地物至少选择50个样点，提取各个样点的7个TOA反射率值、2个亮温值和2个光谱指数值；针对各个典型地物的遥感参数进行统计分析，至少计算各个参数的Minimum,Maximum,RangeandStandardDeviation利用图表的形式对其进行专业分析。实验数据与实验平台数据：LANDSAT7ETM+影像、平台：ENVI软件实验过程与结果分析.计算可见光至短波红外波段的7个波段的TOA反射率数据和热红外的1个波段的亮度温度值。实验步骤：(1)计算可见光至短波红外波段的7个波段的TOA反射率：Parameters—输出文件名MainmenuTBasicTools—PreprocessingTCalibrationUtilitiesTLandsatCalibration!选择波段数为6的，点击OKTReflectance—EditCalibration

FileIntorniation!File：F：遥感地学分析\ETIA+R础Tmagary^p12EDims：8554m758Zu6[ESQ]Size；[Byte]5」S£5bytes.FlieType；■L：=ltli1eatMetaiaiaSensorType:L:mii5atETMByteOrder:Hostlintel)Projection:ITTM,Zone4BNorthFlkel :2S.MNetereIia+iin. :WGS-84WaveleiLgth:0.4325tQ2.22MicroinQtersUpperLeftCorTLer!1,1Description：GJUTITFFileImportedintoEilVI[ThuOct3014:10:382014],GRLHIF=METADATA_FILE.ACQUISiriOWATE=2000-11-06.SFACECfAFT_fll= EENEOTLID=ETM+.SU5_ELEVATION=54.787863^191.601：bnin：一6.4LILI"；书:196.51：11：Lmin：-5.LIULI或丑：：152.901：Z41.IOCsi.ae.nLmin：-U191.601：bnin：一6.4LILI"；书:196.51：11：Lmin：-5.LIULI或丑：：152.901：Z41.IOCsi.ae.nLmin：-U:-'5ULman：in.auLiOutputResulttooFileLjtiln：一SlULiLiteLmin：-t>.c-UULm心：EditCalibrationPararnetersLunin：一1.LII」LI]Jn安；：SuriElevstionCalibrationTyj图反射率参数设置图反射率参数设置

图反射率转换结果图与原图对比(7,4,3波段，左图为结果图，右图为原图)(2)转换成亮度温度值步骤：MainmenTBasicToo旧PreprocessingCalibrationUtilitiTLandsatCalibration^选择波段数为2的，点击OKTRadianceTEditCalibrationParameters—输出文件名D4t-sAcq,ULS:tionNodtJiOutput CMnw[OConpi-fss『.1D4t-sAcq,ULS:tionNodtJiOutput CMnw[OConpi-fss『.1■逢易坷亨芝山'，•E：I工巳阳茅**fEIMVlL旦ndwt31七顽innD^t-sKuqui.miiiiBayOutput&.■kuIt{□a-FUqMentory图亮度温度值参数设置图热红外的1个波段的亮度温度值影像计算NDVI和NDWINDVI计算步骤：Transform—NDVIT选择新生成的6波段反射率文件TOKT输出文件名NDWI计算步骤:Transform—NDVIT选择新生成的6波段反射率文件TOK—NDVIBands:Red:4;NearIR:2—输出文件名图对植被和水体的提取影像对比左图是对水体的提取，水体部分高亮度显示，亮度值为1,其他地物为暗色,亮度值为0；右图是对植被的提取，植被部分高亮度显示，亮度值为1,其他地物为暗色，亮度值为0;典型地物遥感参数提取参数提取步骤：MainmenuTBasicToolsTResizeDataT选择生成的亮温值波段TSetOutputDimsbyPixelSize:OutputX/YbyPixelSize设置为TOKT输出文件名MainmenuTFileTSaveFileAsTENVIStandardTImportFile:分别选择：6波段反射率文件、改变像素后的亮温值波段文件、6波段的ndvi文件、6波段的ndwi文件T文件输出建立ROI区域采样:打开上个步骤的汇总文件6、4、3波段T右击图像，选择ROIToolsTROI_Type：PointTWindow：Zoom；T选取不同地物的点TFileTOutputROIstoASCIIT选择汇总文件TSelectALLItemsT输出文件名[Blue]75points[Green]77points[Cy：dri]87points[Yellow]55pointENuiTiliet-o£itemsselected：UEnterOutputFi1erL：dJiie[.txt]SiloctFLUIstoOu+pu+ChooseSelectAllItens Cle：=q-AllItemsFileOverlayEnhanceToolsWindow□Wiruiow:ImageScrollGZoomOffC：=LTLcel|EditOutputASCIIForm...FileROl_TypeOptions[Blue]75points[Green]77points[Cy：dri]87points[Yellow]55pointENuiTiliet-o£itemsselected：UEnterOutputFi1erL：dJiie[.txt]SiloctFLUIstoOu+pu+ChooseSelectAllItens Cle：=q-AllItemsFileOverlayEnhanceToolsWindow□Wiruiow:ImageScrollGZoomOffC：=LTLcel|EditOutputASCIIForm...FileROl_TypeOptionsHelpROINameColorPiKelsPolygoiLSF亦体Blue750/b 0.+植被 Green77 o/o io,建筑Cy：=iTLE70/0 0.Yellow.55o7o cNewRegiGotoIleleteF：±rtOutputROIsto:#1Ser...岁#1ROITool*Q#1（R:Band6,G:Band4出:B“.L曰”|E岁#1ROITool*图建立ROI区域采样各个典型地物的遥感参数统计分析（利用ENVI中的spectralLibraryBuilder）步骤：首先打开6波段的反射率影像TSpectralTSpectralLibrariesTspectralLibraryBuilderTfirstinputspectrumTimportTformROI/EVFforminputfileT6波段的反射率影像TSelectAllItemsTOKSelectRegnons#o「StatsCaleuIat...SpectralLibraryBuilderFile-ImpoirtOption5HelpSelsetReoilsfcorSta^L3CJ-culationIs[Blue]75浦SelectRegnons#o「StatsCaleuIat...SpectralLibraryBuilderFile-ImpoirtOption5HelpSelsetReoilsfcorSta^L3CJ-culationIs[Blue]75浦t5[Gs-*tft]77Eyaf8Tpoints[Yellow]55dclflIsBliaeGraan.水I■主•[Blue]T5points[Graan]77paintESpgatriuTiITj/TicColorWavelencth:E-xrids:^Jtone::4[Cyan][YallowoIpoints]55poiritcCyaiLYell皿U-wmiro£1s J：0All工七*m*Cl*willIt«m(Q『*nEOI/EVFfil*.Q『*nEOI/EVFfil*...OK—OK—所提取地物的光谱曲线展示如下图（在旁边标识曲线时，如果用中文名会显示不出来，所以可以在建立光谱库后要改成英文名）■'EndmemberCollectionSpectra口回|定MFileEditOptionsPlot_Function]HelpE门dmembmr。。11寻&廿口门Spect「口0.200,150,100.051.01,52,0vegetation[Gibuildinqwter「Blue]0.200,150,100.051.01,52,0vegetation[Gibuildinq对应影像比较分析地物的波谱曲线完成上个步骤的光谱库后，选中所要打开的地物光谱曲线，点击plot即可显示导入野外测试的ASD光谱：importTfromASDbinaryfileTASD文件相对应地物的野外观测光谱数据标准光谱库植被光谱：importTfromSpectrallibraryfileTspectrallibraryT相对应的标准地物光谱曲线

SpectruiTiBSpectruiTiB：=utihColor]water[Blue]75puintsBlue*2aii[Green]T7Green3buiIding[CyaiiJ87point:Cyaxi4Euil[TellffA']55puintEYellow5s.spc assGDE't6B03250.asdT-图不同测量手段植被光谱曲线的对比

（X轴表示波段范围，y轴表示反射率）结果分析：通过对ETM+遥感影像、野外观测以及标准光谱库中植被光谱曲线的对比可以看出，几种方法处理得出的曲线趋势相似，在ETM+遥感影像中的植被光谱曲线与野外观测的植被光谱曲线比较接近，但ASD光谱仪野外观测的光谱曲线与ETM+遥感影像上的光谱曲线这两种曲线在近红外波段与标准植被光谱反射率大小相差较大，原因在于在野外观测过程中和利用遥感手段获取的影像过程中，会受到天气情况以及大气层反射折射的影响。图不同测量手段水体光谱曲线的对比结果分析：通过对ETM+