《遥感技术及应用》实验指导书

《遥感技术及应用》实验指导书实验一卫星像片的认识与判读一、实验目的要求1．了解卫星影像的注记标志；2．熟悉常见地物在不同波段上的影像特征二、实验用片及仪器湖北襄樊TM影像三、实验内容（一）卫星像片注记符号；1．重叠符号：布置在图像的四角，为“＋”和“┴”符号，提供假彩色合成套影使用。2．图像中心：根据四个“＋”符号交叉连线的交点，也称像主点。3．经纬度注记：经纬度数在图像四边外侧，一般最小间隔为30分。在其经纬度数标记的上下或左右，有一横或一竖的短线，且以其靠图像的一端为准，作为经纬连线的标记。4．灰阶（灰标）：这是划分地物光谱特征的尺度，一般有15格（阶）。而RBV图像上只有10级灰标。5．字母注记：（1）29APR78为成像时间，即1978年4月29日。（2）CN40-12/E115-48;卫片像主点（C）的经纬度，即北纬40度12分，东经115度48分。（3）D133－032：表示卫片所在的卫星轨道编号和卷号，即该片轨道为133、卷号为032。（4）NN40－11/E115－50N为卫片像底点，其后的数字为像底点的经纬度，即北纬40度11分，东经115度50分。(5)M5表示多波段扫描仪（MSS）图像的波段，即该图像为第五波段的图像。若为M4，为第四波段；M6为第六波段；M7为第七波段。（6）R：表示“回放”。即图像与数据先7531卫星上的宽频磁带贮存，后经地面站上空时，再传输于地面接收系统。（7）SUNEL53A127：分别表示太阳高度角为53度，太阳方位角为127度。（8）SISPNL2：表示图像校正，像幅大小，投影方式以及传输处理程序等一些技术参数。（9）NASA：表示卫星由美国宇航局发射。（10）LANDSAT:表示该卫星名称为陆地卫星。（11）E-30055021815:E-3:表示此为第三颗陆地卫星的图像；0055：从卫星发射日起算的天数；02181：格林威治成像时间是02点18分10秒（末位为秒数。若末位为2，即为20秒；3为30秒，其余由此类推）。（二）湖北襄樊TM影像从七个波段上可以判释出水体、沼泽、第四系湖泊沉积、冲洪积分布范围。植被覆盖区也显示清楚。四、实验作业观察水体、植被等在卫片上不同波段的影像特征，并对照其波谱曲线，熟悉其变化规律。对照卫片，填写下列表格。（解译标志以色调为主）解译标志TM1TM2TM3TM4TM5TM7植被沼泽浊水清水牛湖湿地干池岩体实验二计算机遥感图像处理一、实验目的要求1．了解计算机遥感图像处理系统和基本内容；2．了解计算机遥感图像处理方法及过程；3．熟悉遥感图像增强处理方法，并掌握具体操作过程；二、实验用片及仪器Landsat-TM数据，SPOT数据，计算机、Erdas软件三、实验内容（一）了解计算机遥感图像处理系统了解计算机遥感图像处理系统是由软硬件组合的，了解硬件的基本组成及其基本要求；（二）熟悉Erdas视窗的基本操作视窗操作是ERDAS软件操作的基础,ERDAS所有模块都涉及到视窗操作。本实验要求掌握视窗的基本功能，熟练掌握图像显示操作和矢量菜单操作，从而为深入理解和学习ERDAS软件打好基础。1、视窗功能简介二维视窗（图1-1）是显示删格图像、矢量图形、注记文件、AOI等数据层的主要窗口。通过实际操作，掌握视窗菜单的主要功能、视窗工具功能。图1-1二维视窗重点掌握ERDAS图表面板菜单条；ERDAS图表面板工具条；掌握视窗菜单功能和视窗工具功能等基本操作。2、图像显示操作（DisplayanImage）第一步：启动程序（StartProgram）视窗菜单条：File→open→RasterLayer→SelectLayerToAdd对话框。第二步：确定文件（DetermineFile）在SelectLayerToAdd对话框中有File和RasterOption两个选择项，其中File就是用于确定图像文件的，具体内容和操作实例如表。表1-1图像文件确定参数参数项含义实例Lookin确定文件目录examplesFilename确定文件名xs_truecolor_sub.imgFileoftype确定文件类型IMAGINEImage（*.img）Recent选择近期操作过的文件------Goto改变文件路径-------第三步：设置参数（Rasteroption）图1-2参数设置第四步：打开图像（OpenRasterLayer）3、实用菜单操作了解光标查询功能；量测功能；数据叠加功能；文件信息操作；三维图像操作等。4、显示菜单操作掌握文件显示顺序（图1-3）；显示比例；显示变换操作等。5、矢量菜单操作矢量菜单操作功能是ERDAS软件将遥感与地理信息系统相结合的一个体现。主要介绍矢量操作的有关命令，这是本次实验的重点掌握内容。指导学生掌握适量工具面板功能，在此基础上重点掌握矢量文件的生成与编辑。矢量文件的生成与编辑：第一步：打开图像文件第二步：创建图形文件第三步：绘制图形要素第四步：保存矢量文件在此基础上，指导学生掌握：改变矢量要素形状；调整矢量要素特征；编辑矢量属性数据等有关矢量操作。图1-3图层显示顺序（三）熟悉图像增强方法1、卷积增强（Convolution）空间增强技术是利用像元自身及其周围像元的灰度值进行运算，达到增强整个图像之目的。卷积增强（Convolution）是空间增强的一种方法。卷积增强（Convolution）时将整个像元分块进行平均处理，用于改变图像的空间频率特征。卷积增强（Convolution）处理的关键是卷计算子----系数矩阵的选择。该系数矩阵又称卷积核（Kernal）。ERDASIMAGINE将常用的卷计算子放在一个名为default.klb的文件中，分为3*3，5*5、7*7三组，每组又包括“EdgeDetect/LowPass/Horizontal/Vertical/Summary”等七种不同的处理方式。具体执行过程如下：ERDAS图标面板菜单条：Main→ImageInterpreter→Spatialenhancement→convolution→convolution对话框。图2-1Convolution对话框几个重要参数的设置：边缘处理方法：（HandleEdgesby）：Reflection卷积归一化处理：NormalizetheKernel2、直方图均衡化（HistogramEqualization）直方图均衡化实质上是对图像进行非线性拉伸，重新分配图像像元值，是一定灰度范围内的像元数量大致相同。这样，原来直方图中间的峰顶部分对比度得到增强，而两侧的谷底部分对比度降低，输出图像的直方图是一较平的分段直方图。注意：认真对比直方图均衡化前后的图像差别，仔细观察直方图均衡化的效果。图2-2直方图均衡化3、主成分变换主成分变换（PrincipalComponentAnalysis）是一种常用的数据压缩方法，它可以将具有相关性的多波段数据压缩到完全独立的较少的几个波段上，使图像数据更易于解译。ERDASIMAGE提供的主成分变换功能最多等对256个波段的图象进行转换压缩。ERDAS图标面板菜单条：Main→ImageInterporeter→SpectralEnhancement→PrincipialComp→PincipalComponents对话框。（图3-3）图2-3PrincipalComponent对话框4、色彩变换（RGBtoIHS）色彩变换是将遥感图像从红（R）、绿（G）、兰（B）三种颜色组成的色彩空间转换到以亮度（I）、色度（H）、饱和度（S）作为定位参数的色彩空间，以便使图像的颜色与人眼看到得更接近。其中，亮度表示整个图象的明亮程度，取值范围是0-1；色度代表像元的颜色，取值范围为0-360；饱和度代表颜色的纯度，取值范围是0-1。图2-4RGBtoHIS对话框四、实验作业利用Erdas软件，对SPOT和TM数据，实现数据增强。