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遥感导论实习指导书

《遥感导论实习》实习指导书第一单元实习说明、设计技术路线通过本节的讲解熟悉利用遥感、地理信息技术完成一个完整的数据处理流程。

目的在于提高学生理论联系实际、分析解决问题、实际工作动手、业务组织能力。

1实习说明(1)要求在学习了遥感与地理信息系统、计算机基础与应用、城市规划、高等数学、计算机基础、概率论与数理统计等课程后进行。

(2)在实习中,要按时到达实习地点,遵守实验室的制度规章。

服从实习指导老师的各项安排。

积极主动地虚心学习和实践。

实习中不得无故早退。

(3)同学通过此次实习,从中找出自身差距和不足,在以后的学习过程充实完善自己。

(4)注意实习期间的安全。

2设计技术路线(1)确定实习目的,结合本专业的知识,以西南林业大学影像为底图,利用遥感与地理信息系统技术,制作《西南林业大学土地利用图》,并且结合专题地图,提出对该地区建设的看法,。

(2)图像预处理。

(3)以影像为底图,在GIS中目视解译,数字化出主要典型地物。

(4)实地调研,对影像处理精度、数字化精度进行检验,编辑数字化数据,提出对规划建设的建议。

(5)对数字化结果,进行编辑修改制作专题地图、撰写实习报告第二单元熟悉软件、认识分析实习数据1熟悉软件A.ENVIENVI是美国Exelis Visual Information Solutions公司的旗舰产品。

它是由遥感领域的科学家采用交互式数据语言开发的一套功能强大的遥感图像处理软件。

是一个完整的遥感图像处理平台,应用汇集中的软件处理技术覆盖了图像数据的输入/输出、图像定标、图像增强、纠正、正射校正、镶嵌、数据融合以及各种变换、信息提取、图像分类、基于知识的决策树分类、与GIS的整合、DEM及地形信息提取、雷达数据处理、三维立体显示分析。

ENVI已经广泛应用于科研、环境保护、气象、石油矿产勘探、农业、林业、医学、国防&安全、地球科学、公用设施管理、遥感工程、水利、海洋、测绘勘察和城市与区域规划等领域。

ENVI5.1的基本结构自ENVI5.0版本开始,ENVI采用了全新的软件界面,从整体上增强了用户体验,ENVI5.1延续了ENVI5的界面风格,对图标做了更现代化的设计。

启动ENVI5.1,如下图所示,包括菜单项、工具栏、图层管理、工具箱、状态栏几个部分组成。

为了方便老用户的使用,ENVI 5.1还保留了经典的菜单+三视窗的操作界面,也就是在安装ENVI5.1时候,自动会把ENVI Classic版本安装。

其实ENVI Classic就是一个完整的ENVI4.8或更早期的版本。

习惯这种界面风格的用户,可以选择使用ENVI Classic界面操作。

ENVI数据输入(1)、常见数据的打开在ENVI5.1中,使用File –> Open菜单打开ENVI 图像文件或其它已知格式的二进制图像文件。

ENVI 自动地识别和读取下列类型的文件:(2)、特定数据的打开虽然上述的Open 功能可以打开大多数文件类型,但对于特定的已知文件类型,我们需要打开图像文件外,还需要打开图像文件附带的其他文件,比如RPC文件等。

使用File > Open AS 菜单,ENVI 能够读取一些标准文件类型的若干格式,包括精选的遥感格式、军事格式、数字高程模型格式、图像处理软件格式及通用图像格式。

ENVI 从内部头文件读取必要的参数,因此不必在Header Information对话框中输入任何信息。

对于普通的单波段二进制文件,用Open As方式找不到对应选项,可以在Toolbox选择/Raster Management/Edit ENVI Header。

或者直接选择File > Open打开普通二进制文件。

ENVI数据显示:(1)数据管理每次打开的文件都显示在Layer Manager中,ENVI会自动加载显示真彩色(有中心波长的情况下)(可在系统设置中改为标准假彩色CIR)或单波段数据,File>Data Manager列表中可以完成当前在ENVI中打开的或存储在内存中的文件的信息,还可以进行包括:打开新文件、关闭文件,以及查看元数据等操作。

(2)栅格数据显示将图层管理、图像显示、鼠标信息、工具箱、工具栏等集中在一个窗体中。

ENVI包括其他遥感软件,默认会对遥感图像进行拉伸显示,以达到更好的显示效果。

ENVI提供了多种拉伸方法。

用户可以在工具栏中选择不同的拉伸方式,同时可以选择Custom或右侧图标进行自定义拉伸。

栅格文件保存:(1)菜单保存功能File->Save As,可以将影像另存为ENVI、NITF、TIFF等格式文件,保存的为原始数据,没有拉伸。

File -> Chip View To -> File,可以将当前视窗显示的图像保存为NITF、ENVI、TIFF、JPEG、JPEG2000等图像格式,相当于截屏。

File -> Chip View To -> PowerPoint,可以将当前视窗中的图像导入新建的PowerPoint文件。

(2)处理工具得到的结果ENVI中处理工具得到的结果都是ENVI标准栅格格式(除非选择了tif)。

即使输出文件名中手动增加了.tif或者其他文件后缀名,得到的结果依然是ENVI标准栅格格式。

(3)Toolbox保存功能在Toolbox搜索框输入Save File As即可看到如图结果。

可以利用这些工具将文件另存为ArcView Raster、ASCII、CADRG等格式。

B、ArcGISArcGIS产品线为用户提供一个可伸缩的,全面的GIS平台。

ArcObjects包含了大量的可编程组件,从细粒度的对象(例如单个的几何对象)到粗粒度的对象(例如与现有ArcMap 文档交互的地图对象)涉及面极广,这些对象为开发者集成了全面的GIS功能。

每一个使用ArcObjects建成的ArcGIS产品都为开发者提供了一个应用开发的容器,包括桌面GIS(ArcGIS Desktop),嵌入式GIS(ArcGIS Engine)以及服务GIS(ArcGIS Server)。

(1)ArcGIS的主要功能:空间数据的编辑和管理功能、制图表达及高级的制图功能、地理处理功能、空间分析等扩展模块、三维可视化和分析扩展模块。

(2)ArcGIS 基本操作浏览地理数据,打开已有的地图文档使用Tools工具条操作地图要素符号化操作数据框导出要素2本次实验的数据为Google Earth Maps上截取的西南林业大学的影像,了解该影像的相关特征。

第三单元遥感影像的图像处理1遥感影像几何校正当遥感图像在几何位置上发生了变化,产生诸如行列不均匀,像元大小与地面大小对应不准确,地物形状不规则变化等畸变时,即说明遥感影像发生了几何畸变。

遥感影像的总体变形(相对于地面真实形态而言)是平移、缩放、旋转、偏扭、弯曲及其他变形综合作用的结果。

产生畸变的图像给定量分析及位置配准造成困难,因此遥感数据接收后,首先由接收部门进行校正,这种校正往往根据遥感平台、地球、传感器的各种参数进行处理。

而用户拿到这种产品后,由于使用目的不同或投影及比例尺的不同,仍旧需要作进一步的几何校正控制点选择的原则控制点是地理配准中一个重要的概念,它是指在栅格数据和实际坐标中可以精确标识的位置。

它用于将栅格数据从现有的位置转移到空间的正确位置多项式变换,控制点的数量取决于使用变换的复杂程度,如果为多项式变换,控制点的最少数量为:一阶多项式为3个、二阶多项式为6个、三阶多项式为10个。

而控制点的选择也是地理配准过程中一个很关键的部分。

控制点的选取一般要求尽量均匀分布在图中,并且位置明确,比如道路和河流的交叉点是最好的选取位置,而例如小溪口、岩石露头、堤坝尽头、或者已建成的场地的一脚、山顶、峡谷的拐角等也可以作为选择控制点的位置。

ENVI提供以下控制点选择方式(1)从栅格图像上选择:如果拥有需要校正图像区域的经过校正的影像、地形图等栅格数据,可以从中选择控制点,对应的控制点选择模式为Image to Image。

(2)从矢量数据中选择:如果拥有需要校正图像区域的经过校正的矢量数据,可以从中选择控制点,对应的模式为Image to Map。

(3)从文本文件中导入:事先已经通过GPS测量、摄影测量或者其他途径获得了控制点坐标数据,保存为以[Map (x,y), Image (x,y)]格式提供的文本文件可以直接导入作为控制点,对应的控制点选择模式为Image to Image 和Image to Map。

(4)键盘输入:如果只有控制点目标坐标信息或者只能从地图上获取坐标文件(如地形图等),只好通过键盘敲入坐标数据并在影像上找到对应点。

ArcGIS可以采用地理配准工具条来输入控制点。

2、图像增强A对比度变换:通过改变像元的亮度值来改变图像像元的对比度,从而改善图像质量的图像处理方法。

B空间滤波(邻域增强):中心像元与周围相邻像元间的运算,用于去噪声、图像平滑、锐化和相关运算。

图像增强部分均可使用ENVI的工具箱中的功能完成。

第四单元遥感影像的目视解译1目视解译过程A解译标志解译标志:又称判读标志,指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征,这些特征能帮助判读者识别遥感图像上的目标地物或现象。

分为直接判读标志和间接判读标志。

形状:人造地物具有规则的几何外形和清晰的边界,自然地物具有不规则的外形和规则的边界。

大小:不知道比例尺时,可以比较两个物体的相对大小;已知比例尺,可直接算出地物的实际大小和分布规模。

阴影:本影:是地物未被太阳照射到的部分在像片上的构像。

有助于获得地物的立体感。

落影:是阳光直接照射物体时,物体投在地面上的影子在像片上的构像。

色调与颜色:是地物波谱在像片上的表现。

在黑白像片上,据地物间色调的相对差异区分地物。

在彩色像片上据地物不同颜色的差异或色彩深浅的差异来识别地物。

纹理:通过色调或颜色变化表现的细纹或细小的图案。

这种细纹或细小的图案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。

可揭示地物的细部结构或内部细小的物体。

图型:是目标地物以一定规律排列而成的图型结构。

揭示了不同地物间的内在联系。

位置:指目标地物在空间分布的地点。

B解译过程(1)准备工作①资料收集根据解译对象和目的,选择合适的遥感资料作为解译主体。

如有可能,还可收集有关的遥感资料作为辅助,包括不同高度、不同比例尺、不同成像方式和不同波段、时相的遥感影像。

同时收集地形图和各种有关的专业图件,以及文字资料。

②资料分析处理对收集到的各种资料进行初步分析,掌握解译对象的概况、时空分布规律、研究现状和存在问题,分析遥感影像质量,了解可解译的程度如有可能要对遥感影像进行必要的加工处理,以便获得最佳影像。

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