实验一:SAR图像下载与认识一:实验目的1掌握SAR图像的下载方法;2了解不同地物在图像上的特性;二、实验要求1掌握雷达图像的成像原理与地物特性2数据说明3本实验采用Sentinel-1卫星拍摄于2014年12月5日的天山山脉的遥感影像三、实验步骤打开地理空间数据云网站;图1找到Sentinel-1卫星下载有效数据;图2在ERDAS中打开影像;图3分析地物在影像上的特性;1雷达图像的成像机理雷达图像的获取系统不同于光学影像获取系统,它是采用有源主动式工作方法,其本质是一个距离测量系统雷达图像.上的信息是地物目标对雷达波束的反应,而且主要是目标后向散射形成的图像信息,以及朝向雷达天线那部分被散射的电磁波所形成的图像信息由于地物目标所处的位置地物结构表面形态和介电性能等不同,对雷达波束的反应是不一样的同时不同雷达波段极化方式入射角也会使地物产生不同的反应,使其图像具有近距离压缩透视收缩叠掩阴影和地面起伏引起的影像移位等现象,因此,在图像.上形成不同的色调纹理和图案,与中心投影的光学影像有很大的差别。
2雷达图像的信息特点地物目标对雷达波束的反应是散射(或反射)穿透和吸收r种情况并存,波长不同,对地物的穿透性是不一样的;地物目标的类型本身的结构表面的粗糙度和介电性能不同,则会对电磁波的穿透反射(或散射)和吸收带来不同程度的效应同时,入射雷达波束和地物的相对方向也有关系,在一定方向的条件下,地物目标可以产生强回波,在另一方向,回波则可能很弱或无回波例如平行于飞行方向的铁丝网(电力线),会产生强回波,垂直于飞行方向回波则很弱或消失因此,在雷达图像解译时,尽可能采用多侧视方向的图像3目视解译就本实验的雷达图像而言,主要有以下几种地物;雷达波束的穿透性对冰雪覆盖区地物的判读有着独特的优势例如雪上被覆盖区域,在光学影像上很难辨清究竟是雪,还是湖泊,在雷达图像上则表现极为清晰对于雪山区域冰斗湖碛尾湖的判断,应采用多侧视方向,避免将阴影误判为湖泊。
植被在雷达图像.上的显示比较多样,含水量宓度结构位置种类以及雷达波束的方向等都会对植被的显示产生影响通常来说树林灌木林等高大植物主要以体散射为主,在图像.上表现为粗颗粒状,较矮的植物,表面较平滑。
陡坎在图像.上的表现与雷达波束的方向有关,当陡坎面对雷达波时,表现为亮带,背向雷达波时,比较暗,高大的陡坎背向雷达波时会出现阴影,如图r所示对于宽大河流的直立式陡岸,在迎向雷达波方向,有可能产生多重回波,形成虚假现象。
实验二SAR影像预处理2.1斑点噪声压缩第1步:打开雷达图像在窗口Viewer# I中单击File Open Raster Layer命令,打开Select Layer to Add对话框,选择Loplakebed, img,单击OK按钮(打开雷达图像)。
在ERDAS主菜单中单击Session Tile Viewers命令,将两个窗口平铺排列。
图4打开雷达图像第2步:启动斑点压缩在ERDAS图标面板菜单条中单击Main- Radar- Radar Interpreter- Speckle Suppression,打开Radar Speckle Suppression对话框,设置参数如下图5参数设置第3步:查阅变异系数在ERDAS图标面板菜单条中单击SessionSession Log命令,打开Session Log窗口。
查阅并读取变异系数:0.274552。
单击Clos 按钮(关闭Session Log窗口)。
图6查阅变异系数第4步:执行斑点压缩在ERDAS图标面板中单击菜单Main – Radar- Radar Interpreter - speckle Suppression命令,打开Radar Speckle Suppression对话框,设置参数如下图7 参数设置第5步:对比处理效果在窗口Viewer#2中打开经过斑点压缩处的雷达图像despecklel img,并与窗口Viewer#I中的原始图像对比,观察斑点压缩效果。
图8对比处理效果2.2边缘增强处理第1步:执行边缘增强在ERDAS图标面板菜单条中单击Main I Radar I Radar Interpreter Edge Enhancement 命令,打开Edge Enhancement 对话框,设置参数如下图9 参数设置第2步:对比增强结果同时打开两个窗口Vicwer#1和Viewer#2,并应用Tile Viewers功能使两个窗口平铺排列,然后,在Viewer#l中打开未进行斑点压缩的边缘增强图像edgeufimg,在Viewerw2窗口中打开经过斑点压缩的边缘增强图像edgess.img.对比结果表明:后者含有更多的有用信息。
图10对比增强结果2.3雷达图像增强1.Wallis自适应滤波的具体操作过程如下。
第1步:班点噪声压缩在ERDAS图标面板菜单条中单击Main -Radar -Radar Interpreter -Speskle Suppression 命令,打开Radar Speckle Suppression对话框,设置参数如下图11参数设置第2步:执行Wallis 滤波在ERDAS图标面板菜单条中单击Main-Radar-Radar Interpreter- Image Enhancement-Wallis Adapter Filter 命令,打开Wallis Adaptive Filter对话框,在Wallis Adaptive Filter对话框中,需要设置参数如下图12参数设置第3步:对比增强结果在Viewer#1窗口中打开需要处理的雷达图像radar glacicrimg,在Viewer#2窗口中打开经过所点压缩和滤波处理处理后的雷达图像enhanced.img,两窗口平铺排列,对比处理前后差异。
图132.亮度修正处理亮度修正处理(L.uminance Modification)功能是通过增强滤波器对雷达图像进行局部的亮度和对比度调整。
系统首先将输入图像分解成亮度和对比度两个组分,分别对亮度组分和对比度组分进行处理,然后再将两个组分合成,得到处理后的图像,达到增强整个图像的目的。
操作过程比较简单,关键是用户必须根据自己处理图像的特点和原始数据类型确定对话框中的各种参数。
3.图像融合处理图像融合处理(Sensor Merge)功能提供了一种将不同传感器的图像融合起来的算法,可以是雷达图像与TM图像的融合,也可以是多谱雷达图像与航磁数据的融合。
有3种不同的基础技术用于完成图像融合:即主成分变换(PC)、色彩变换(IHS)和乘积变换(Multiplilative).其中Multiplicative方法类似于Wallis自适应滤波方法,关于主成分变换(PC)、色彩变换(IHS)、乘积变换的原理。
第1步:执行图像融合在ERDAS图标面板菜单条中单击Main-Radar-RadarInterprete-Image Enhance-ment- Sensor Merge命令,打开Sensor Merge对话框,设置参数如下图14参数设置第2步:查看融合结果在Viewer#1 窗口中单击FilelOpen IRaster Layer命令,打开Select Layer To Add 对话框。
在Select Layer To Add对话框中进行如下操作。
①选择File name 为Flood _tml47_radar.img.②选择Rastor Options为Layercolor:R1/G2/B3.③单击OK按钮(打开原始图像)。
在Viewer2窗口中单击File lOpen IRaster Layer 命令,打开Select Layer To Add 对话框。
在Select Layer To Add 对话框中进行如下操作。
①选择File name 为merge.img.②选择Rastor Options 为Layer color:R1/G2/B3.③单击OK按钮(打开融合图像)。
④对比融合前后图像特征的变化,然后关闭Viewer#l和Viewer#2。
图15查看融合结果2.4图像纹理分析第1步:执行纹理分析在ERDAS图标面板菜单条中单击Main-Radar- Radar Interpreter-Texture Analysis命令,打开Texture Analysis 对话框,设置参数如下图16参数设置第2步:查看分析结果在窗口Viewer#1中单击File-Open -Raster Layer 命令,打开Select Layer To Add 对话框,在Select Layer To Add对话框进行如下操作。
①选择File name 为flevolandradar.img.②单击OK按钮(打开原始图像)。
在Viewer/2窗口中单击File1OpenlRaster Layer 命令,打开Select Layer To Add 对话框在Select Layer To Add对话框进行如下操作。
①选择File name 为texture.img.②单击OK按钮(打开融合图像)。
对比纹理分析前后图像特征的变化,然后关闭Viewer#l和Viewer#2。
图17查看分析结果2.5图像亮度调整执行亮度调整操作在ERDAS图标面板菜单条中单击Main-Radar- Radar Interpreter - AdjustBrightness命令,打开Brightness Adhistment对话框,需要设置下列参数。
图18参数设置图19结果对比实验三SAR干涉测量与分析一、实验目的1、理解基于合成孔径击达像对的相位信息进行干涉三维重建的基本原照与方法。
2、了解ERDAS IMAGINE的基本功能,熟练字提IFSAR DEM模块的使用方法。
3、通过真实SAR像对的数据处理,草据沙DEM生成的具体流程。
二、实验步骤1新建项目在Radar 面板中点击IFSAR按照,打开IFSAR Project Selector.选择新建项目如下图所示:图202影像输入新建项目后,弹出IFSAR工作面板,输入实验所需影像,如图所示。
图213影像配准a)像素配准在配准面板中单击图标,则弹出4个Viewer 窗口和一个像素配准面板,如图所示.图22在像素配准面板中单击绿色,可在右影像相应位置选择目标点。
单击系统进行精确匹配点搜索。
如果相关系散达到最大,则找到同名点。
匹配结果信息也显示出来,出现yes则满足要求,单击顶定生成的参数。
图23在像素配准面板中单击Intertere进行干沙计算,生成干涉相关系数图和干涉相位图,局部相关性越高,相关图中相应的亮度就越高,如图所示。