遥感图像实验报告
一.实验目的
1、初步了解目前主流的遥感图象处理软件ERDAS的主要功能模块。
2、掌握Landsat ETM遥感影像数据,数据获取手段.掌握遥感分类的方法,
土地利用变化的分析,植被变化分析,以及利用遥感软件建模的方法。
3、加深对遥感理论知识理解,掌握遥感处理技术平台和方法。
二.实验内容
1、遥感图像的分类
2、土地利用变化分析,植被变化分析
3、遥感空间建模技术
三.实验部分
1.遥感图像的分类
(1)类别定义:根据分类目的、影像数据自身的特征和分类区收集的信息确定分类系统;
(2)特征判别:对影像进行特征判断,评价图像质量,决定是否需要进行影像增强等预处理;
(3)样本选择:为了建立分类函数,需要对每一类别选取一定数目的样本;(4)分类器选择:根据分类的复杂度、精度需求等确定哪一种分类器;
(5)影像分类:利用选择的分类器对影像数据进行分类,有的时候还需要进行分类后处理;分类图如下:
图1.1 1992年土地利用图
图1.2 2001年土地利用图
(6)结果验证:对分类结果进行评价,确定分类的精度和可靠性。
图1.3 1992年精度图
图1.4 2002年精度图
2.土地利用变化
2.1 两年土地利用相重合区域
(1)在两年的遥感影像中选择相同的区域。
Subset(x:568121~684371,y:3427359~3288369),过程如下:
图2.1 截图过程图
图2.2.2 截图过程图
(2)土地利用专题地图如下:
图2.2.3 1992年专题地图
图2.2.4 2001年土地利用图
2.2 土地利用变化
表2.2.1 土地利用变化表
表2.2.2 土地利用变化柱形图
(1)用矩阵方法对年份不同的土地利用图做变化分析,得出一幅可以体现变化的
成果图。
图2.2.1 土地变化分析过程图
图2.2.2 土地变化分析过程图
(2)土地利用结果图:
图2.2.3 土地利用变化图
(3)根据图像进行土地利用变化分析
利用ARCGIS分析模块,对土地利用类型动态监测结果为基础,对1992年和2002年土地利用情况进行分析,结果表明:
(1)根据上图所示,该区域耕地面积在不断减少,可能的原因是此地区经济状况不断发展,人口增多,建筑用地,商业用地增多,造成了耕地面积的减少;(2)湖泊面积减少,而湖泊变成了田地,可分析得,此地区围湖造田的现象依然存在;
(3)城镇面积不断增加;原因是城镇化发展迅速,人口涌入城市,使得地区城镇增加,从一定程度上反映出此地区经济不断发展;
(4)土地利用变化的区域性差异不明显。
3.植被变化分析
(1)路径:Interpreter\Spectral enhancement\indices
(2)建模:
NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)
NIR——近红外波段
R ——可见光波段
-1<=NDVI<=1,负值表示地面覆盖为云、水、雪等,对可见光高反射;0表示有岩石或裸土等,NIR和R近似相等;正值,表示有植被覆盖,且随覆盖度增大而
增大;
图3.1 1992年植被归一化指数图3.2 2001年植被归一化指数(3)应用模型ndvi-cover.gmd计算植被覆盖度。
图3.3 1992年植被覆盖图图3.4 1992年植被覆盖图(4)两年相减,得出植被覆盖度变化趋势图
图3.5 植被变化图
(5)植被变化分析
由图可以得到,江汉平原近几年里,植被的覆盖度降低。
可能原因是,随着经济的发展,江汉平原的人口增多,使得自然环境受到人类干扰,生态遭到破坏。
植被数量减少.
4. 遥感温度反演
(1)数据获取
TM/ETM影像
(2)归一化植被指数计算
利用之前得出的植被指数NDVI,如下图所示:
图4.1 1992年NDVI 图4.2 2001年NDVI (3)比辐射率(Emissivity)计算
地表比辐射率对地表温度反演精度影响很大,研究发现地表比辐射率与植被指数高度相关,建立关系模型:
E=1.0094+0.047ln(NDVI) ndvi∈[0.157,0.727]
a.比辐射率计算模型
图4.3 地表比辐射率模型
b.地表比辐射率模型图
图4.4 1992年比辐射率图图4.5 2001年比辐射率图(4)温度反演
a.温度反演一
运用Planck方程计算亮度温度。
对于TM数据,参考模型
图4.6 温度反演(1)图4.7 温度反演(1)
图4.8 1992年温度反演图(1)图4.9 2001年温度反演图(1)b.温度反演二
TM6中心波长11.457μm,反解Planck函数获取地表真实温度模型
图4.10 温度反演(2)图4.11 温度反演(2)
图4.12 1992温度反演(2) 图4.13 2001温度反演(2)。