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遥感集中实习指导.pdf
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遥感集中实习指导.pdf
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遥感图像分析实习指导书
一、实习目的
本次遥感集中实习以河南省焦作市为研究区,以 Landsat ETM+遥感影像为数据源,利
用 ENVI 软件先对同一地区的多幅多光谱影像进行几何校正,使影像具有相同的坐标系,然
后对它们进行镶嵌,生成一幅新的影像,再与全色波段影像融合,并利用焦作市行政边界
EVF 矢量文件裁剪感兴趣区域,最后对感兴趣区域的融合影像进行分类,并将分类结果制
成专题图输出。通过本次实习旨在了解、熟悉 ENVI 软件的主要模块和功能,掌握 ENVI 遥
感图像处理的基本方法、流程和操作步骤,从而加强对遥感原理与方法的理解,提高学生的
实际操作能力和创新能力。
二、实习内容与任务要求
1、研究数据简介
1)整个影像区域为 2001.05.10 的覆盖焦作/郑州/新乡/开封的 landsat ETM+影像,影像
景号为 p124r036(行、列)。
2)p124r036_pan_15m.img 为 landsat ETM+全色波段影像,空间分辨率为 15 米。
3)p124r036_1_30m.img、p124r036_2_30m.img、p124r036_3_30m.img 为 landsat ETM+
多光谱影像(共 6 个波段,除去热红外波段),空间分辨率为 30 米。
4)其中 p124r036_pan_15m.img 为已知影像,具有正确的坐标,且没有几何变形,
p124r036_1_30m、p124r036_2_30m、p124r036_3_30m 为三幅待校正影像,没有统一的坐标
系统。
5)jz.evf 为焦作市行政边界的矢量文件。
2、实习内容简介
1)以覆盖焦作地区的 Landsat ETM+全色波段(15 米)为基准,利用 ENVI 软件先对
多幅 Landsat TM 多光谱影像(30 米)进行几何校正,使影像具有相同的坐标系,再对它们
进行镶嵌,生成一幅新的图像;
2)将镶嵌后的多光谱影像与全色波段影像进行融合;
3)利用焦作市行政边界矢量文件(jz.evf)裁剪融合影像;
4)对裁剪后的影像进行分类,并统计各地类面积;
5)将分类结果制成专题图。
3、任务要求
1)提交实习报告一份。
2)提交融合后的影像结果,附在实习报告里。
3)提交分类结果图,附在实习报告里,要求对图形进行整饰包括图例、比例尺、指北
针、各地类面积等。
三、ENVI 操作
1、界面系统介绍
ENVI(The Environment for Visualizing Images)是一套功能齐全的遥感图像处理系
统,是处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具,由美国系统研究
公司(Research System INC.)开发。IDL(Interactive Data Language)交互式数据语言是进
行二维及多维数据可视化分析及应用开发的理想软件工具。
1.1 主菜单
所有的 ENVI 操作通过使用 ENVI 主菜单来激活,它由横跨屏幕顶部的一系列按钮水平排
列而成(如下图所示)。
File: ENVI 的文件管理功能,如:打开文件,设置默认参数,退出 ENVI,以及实现其
他文件和项目的管理功能等。
Basic Tools:提供对多种 ENVI 功能的访问,如:Regions of Interest 功能可以用于多重
显示,Band Math 功能用于对图像进行一般的处理。Stretch Data 功能提供了进行文件对文
件对比度拉伸的一个典范。
Classification:分类,如:监督分类和非监督分类(supervised/unsupervised)、决策树分
类(decision tree)、波谱端元收集(Endmember collection)、分类后处理(post classification)
等。
Transform: 图像转换功能,如:图像锐化(Image sharpening),波段比计算(band ratio),
主成分分析( principle components analysis)等
Filter: 滤波分析,包括:卷积滤波(Convolutions)、形态学滤波(Morphology)、纹理
滤波(text)、自适应滤波(Adaptive)和频率域滤波(傅立叶变换 FFT)
Spectral: 多光谱和高光谱图像以及其它波谱数据类型的分析,包括:波谱库的构建、重
采样和浏览;抽取波谱分割;波谱运算;波谱端元的判断;波谱数据的 N 维可视化;波谱
分类;线性波谱分离;匹配滤波;匹配滤波;包络线去除以及波谱特征拟合。
Map: 图像的配准(registration)、正射校正(orthoretification) 、镶嵌(mosaicking);转化
地图坐标和投影;构建用户自定义投影;转换 ASCII 坐标;GPS-链接。
Vector: 打开矢量文件、生成矢量文件、管理矢量文件、将栅格图像(包括分类图像)
转换为 ENVI 矢量图层、不规则点栅格化,以及将 ENVI 矢量文件(EVF)、注记文件(ANN)
以及感兴趣区(ROI)转换为 DXF 格式的文件。
Topographic: 可以对地形数字高程数据进行打开、分析和输出等操作,比如提取阴影(hill
shade )、提取地形特征(topographic feature),三维表面分析(3D surface)等
Radar: 对雷达数据的处理,如打开文件、拉伸、颜色处理、分类、配准、滤波、几何
纠正等,另外还提供可分析极化雷达数据的特定工具。
1.2. 可用波段列表(Available Bands List)
1. 在主菜单上打开任何文件,ABL (Available Bands List)自动地出现。比如打开图像文
件,File->Open an image file
2. ABL 顶部的菜单栏,带有两个下拉菜单:File 和 Option:
File: 打开、关闭文件,显示文件信息和退出可用波段列表的功能。
Options: 提供三项功能:查找接近特定波长的波段,显示当前所打开的波段,以及将
一幅已打开的影像的所有波段名折叠显示。
3. 可用波段列表框
③
,打开的文件会显示在上面。
4. Gray Scale
④
显示一幅灰阶图像。
(1)单击需要显示的波段,它将显示在一个标签为 “Selected Band:” 的小文本框中。
(2)在窗口底部点击 “Load Band”
⑦
,导入波段到显示,把图像显示了出来。
5. RGB Color
⑤
显示一幅彩色图像
(1) 在序列中点击所需要显示的红、绿和蓝波段名。
(2) 在窗口底部点击 “Load Band”
⑦
,导入波段到显示,把图像显示了出来。
6. “Dims”
⑥
显示文件格式,比如“BSQ” 代表波段顺序存储格式。每行数据后面紧接
着同一波谱的下一行数据,这种格式最适合于对单个波谱段中任何部分的空间(X,Y)存储。
③
④⑤
⑦
⑥
1.3. 图像显示窗口
主图像窗口
①
100%显示(全分辨率显示)scroll 的方框,功能菜单条包括 5 个下拉
菜单,控制所有的 ENVI 交互显示功能,这包括:图像链接和动态覆盖;空间和波谱剖面图;
对比度拉伸;彩色制图; ROI 的限定、光标位置和值、散点图和表面图;注记、网格、图
像等值线和矢量层等的覆盖(叠置);动画;存储和图像打印等文件管理工具;浏览显示信
息和打开显示的显示控制
滚动窗口 (Scroll)
②
重采样(降低分辨率)显示一幅图像。只有要显示的图像比主图
像窗口能显示的图像大时,才会出现滚动窗口。
缩放窗口(Zoom)
③
放大显示了影像的某一部分,(200*200)显示 image 的方框。缩
放系数(用户自定义)出现在窗口标题栏的括号中。
①
②
③
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