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中国信息化高级技术培训中心影像数据处理闫磊EMail：arcobjects@126.com中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page2影像数据处理五、分割和批量处理四、影像拼接本章内容三、影像基本处理二、影像的配准操作一、影像的基本概念六、格式转换中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page31、栅格（影像）数据概念影像数据也叫栅格数据，是以像元为单位特点：结构简单：只有行列，对应像元的值，属性明显，表达直观。不连续性（离散）：数据之间有间隔，图形无法实现无级放大。中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page4栅格数据分类栅格数据有两种：一种是由单一的层构成的称为栅格，另一种是由多层复合而成的称为影像（比如，多波段的卫星照片）而卫星影像等数据包含了多个波段的信息，是分层存储的，每个波段的数据存储在一层中，每层中记录了某一波段范围内电磁光谱的反射系数。通过给每一层赋不同的颜色（R,G,B），可以生成合成影像，增强某方面的信息，以利于评价土地覆盖、植被密度等因素。中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page5栅格表现栅格在一种特殊的影像格式，一般影像格式有JPG，BMP，TIF，PNG等，在ArcGIS中一般表现为Grid,.img,.TIF，具体的应用为DEM，DOM等，最直观表现栅格为单个波段RasterBand，影像分析也是基于单个波段RasterBand，所以在ArcGIS影像分析也成栅格分析。任何栅格分析（处理）都是信息有损的处理，原始数据一定要保存（保留）。中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page6栅格数据介绍-CELLSIZE定义格格单元的大小时，我们需要平衡信息的精确性和数据量之间的矛盾。栅格单元代表的尺度越小CellSIZE，表达的信息就越精确。栅格单元代表的尺度越大，存储数据所需要的空间就更少，同时，表达的信息也就不精确。在ArcGIS中改变CellSIZE，使用Resample重采样Resample：可以处理单波段，也可以处理多波段中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page7分辨率影像的分辨率是指在影像数据中一个像素代表地面的大小，通常也是人眼能识别的最小地物大小。具体:当分辨率为1m时，也就是说，图像上的一个象元相当于地面1mx1m的面积，即1m2（平方米）,当分辨率为1m时,也就说，我们可以在影像中最小能分辨出距离为1米的地物照相机的分辨率区别？中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page8分辨率和比例尺转换公式比例尺=1/96*25.4/1000/分辨率如分辨率为0.1,比例尺为1:377.95如分辨率为0.61,比例尺为1:2305.5如分辨率为2.5,比例尺为1:9448.81分辨率=1/96*25.4/1000/比例尺如比例尺1:500，分辨率为0.133如比例尺1:2000，分辨率为0.529如比例尺1:10000，分辨率为2.64简化公式：比例尺分母*2.5/10000中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page90.1分辨率数据12image\分辨率\my.jpg中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page10改变分辨率,或则右键导出另存中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page11波段卫星影像通常包含表示不同波长的多个波段，即从电磁光谱的紫外区到可见光区和红外区。例如，美国陆地资源卫星影像的数据采集自电磁光谱的七个不同波段。波段1–7（包括波段6在内）表示来自可见光区、近红外区和中红外区的数据。波段6从热红外区采集数据。中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page12多段取一个波段按掩膜提取可以导出每个波段,不要输出扩展名数据:\12image\分辨率\my.jpg中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page13几个单波段合成波段CompositeBands波段合成使用上个幻灯片的数据中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page14栅格数据集像元的位深度容量像元的位深度（像素深度）决定着特定栅格文件可以存储的值的范围，该范围可根据公式2n计算得出（其中，n表示位深度）。例如，一个8位的栅格可以具有256个不同的值（范围从0至255）。中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page15栅格数据集格式的技术规范-help中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page16二、影像配准（或则影像校正，地理配准）地理配准是指使用地图坐标为地图要素指定空间位置。地图图层中的所有元素都具有特定的地理位置和范围，这使得它们能够定位到地球表面或靠近地球表面的位置。精确定位地理要素的能力对于制图和GIS来说都至关重要。中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page17选取控制点控制点的数目取决于你打算使用哪一种数学方法来实现坐标转换.但是，过多的控制点并不一定能够保证高精度的配准。要尽可能使控制点均匀分布于整个格格图像，而不是只在图像的某个较小区域选择控制点，最好成三角形。最少三个点。通常,先在图像的四个角选择4个控制点，然后在中间的位置有规律地选择一些控制点能得到较好的效果。重点影像坐标和地图坐标系不同数据：\12image\配准\G48G002048.jpg和JFB中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page18一.影像的配准基本原理地理配准的基本过程是在栅格图像中选取一定数据的控制点，将它们的坐标指定为矢量数据中对应点的坐标（在空间数据中，这些点的坐标是已知的，坐标系统为地图坐标系）配准中我们需要知道一些特殊点的坐标，即控制点。控制点的选取：控制点可以是经纬线网格的交点、公里网格的交点或者一些典型地物的坐标。控制点的坐标：如果我们知道这些点在我们矢量坐标系内坐标，则直接输入控制点的坐标值;如果不知道它们的坐标，则可以采用间接方法获取－从矢量数据中选取。中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page19配准要求为平面1、打开ArcMap，增加地理配准工具条2、打开影像图找控制点，这里去图框的三个点（先配对角）3、加载影像，左键点击影像左下点，右键输入对应控制点,输入对角，再是左上，最后更新配准，4、更新影像坐标系统和地图一致，需要投影变换的就投影，操作：12image/配准1.exe和12image/配准2.exe有两种方法，可以输入坐标，也可以拉点中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page20配准后文件分析ppp.jgw是配准文件RRD是金子塔信息AUX，是一个用来保存栅格文件自身不能保存的辅助信息的文件，它与栅格文件一起存在同一目录中，文件名与栅格文件一致。Jgw内容含义:第一行X-Scale(一个像元的每一个删格点多少米)第二行X方向旋转角第三行Y方向旋转角度第四行Y-Scale(一个像元的每一个删格点多少米)第五行左上角X坐标第六行左上角Y坐标中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page21手工配置写jgw已知影像的宽度w,高度h，矩形配置范围为最小：x1,y1,最大：x2,y2Jgw文件内容：(X2-x1)/w第一行00(Y1-y2)/h是负值X1y2中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page22自己分析:\12image\配准\实例请定义坐标系中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page23三.影像基本处理基本处理1.Flip（翻转）2.Mirror（左右翻转,镜像）3.Rescale（重设比例）4.Rotate（旋转）5.Shift（平移）6.Warp（扭曲）7.投影栅格中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page24Flip（翻转）数据格式可以自己输出tif，img，grid（无扩展名），会输出4个文件，第一个是主文件，其他只有一个波段，多波段，又叫多光谱，是指对地物辐射中多个单波段的摄取。得到的影象数据中会有多个波段的光谱信息。对各个不同的波段分别赋予RGB颜色将得到彩色影象数据：\12image\warp\g48.jpg中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page25结果中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page26Mirror（左右翻转，镜像）中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page27Rescale（放大缩小）以左下角为起始点，进行放缩，系数大于1是放大，小于1缩小中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page28Rotate（旋转）以度为单位顺时针中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page29Shift（平移）中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page30Warp（扭曲）按照对应控制的点关系，进行变形，只有一个控制点就是平移，可以用于配准等原始点：0,02545.00,-1873后来的632549.661363,2762186.585641638735.131629,2762066.197329632549.523511,2757508.067476数据:\12image\warp\g48.jpg中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page31影像的投影变换影像的投影变换，理论上使用ProjectRaster(投影栅格)，,方法是在arcmap加载数据，设置地图窗口的坐标系统，后右键转出，在ArcCatalog中定义坐标系(对grid格式的Krasovsky_1940_Transverse_Mercator文件无法定义，方法是转为其他格式）操作见：\12image\影像投影.exe中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page32四.影像拼接（影像合并，影像融合)影像拼接以下几种方法DataManagementTools-Raster1.镶嵌(Mosaic)2.镶嵌至新栅格(MosaicToNewRaster)是调用Mosaic3.工作空间转栅格数据集4.栅格目录转栅格数据集数据:12image\合并中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page33Mosaic将一个影像合并到TargetRasterMosaicMethod（optional）。是结果中，重叠部分（overlappingarea）的颜色怎么判断，FIRST－－重叠部分和顺序在上的图层一致；LAST－－重叠部分和顺序在下的图层一致MEAN－－两个图层的平均值；MINIMUM－－两个图层中去小值；MAXIMUM－－两个图层中取大值。在这里，其实最有用的还是FIRST和LAST，MEAN出来的效果，重叠部分类似于盖了一层纱，由于0代表黑色，255代表白色，故MINIMUM的结果重叠部分偏暗，而MAXIMUM的结果重叠部分偏亮输入几个影像类型可以不一样中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page34MosaicToNewRaster(镶嵌至新栅格)是将一个影像合并成一个新的影像Rasterdatasetnamewithextension。这里可以写输出文件的文件名了，带后缀名的。只支持ERDASIMAGEING（*.img），GRID（无后缀名），TIFF（*.tif）三种格式，arcgis9.3支持.jpg,pngNumberofbands（optional）。输出的是彩色的，所以用的3，单色是1；中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page35五、影像分割影像切割有以下方法：1.ExtractbyMask（按掩膜提取）2.ExtractbyPoints（用点提取）3.ExtractbyPolygon（多边形提取)4.ExtractbyCircle（按圆形区域提取)5.ExtractbyRectangle(用矩形提取)矩形切割6.DataManagementTools-Clip矩形切割7.SplitRaster(分割栅格)5-6都是矩形，要输入矩形范围2-3需要输入点的坐标4是Circle，要输入圆心（x，y）和半径Inside是内部，outside是外部中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page36按掩膜提取-ExtractbyMask是多边形切割，可以按一个已有矢量和影像的范围切割影像矢量图范围切割，输出格式由文件扩展名指定，tif，img，没有扩展名是grid中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page37使用数据:12image\合并\jfb.shp中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page38另一个裁剪\12image\合并\裁剪\dem.img和gg.jpg中国信息化高级技术培训中心欢迎你Page39Spli