淮海工学院实习报告书题目:遥感原理与应用实习学院:测绘工程学院专业:测绘工程班级:测绘082姓名:李旺学号:1408112162011年7月8日淮海工学院测绘工程学院实习报告评阅书学生姓名:李旺学号: 140811216 班级:测绘082 实践教学环节名称:遥感原理与应用实习教学时间:2011年7月4日-2011年7月8日综合成绩:指导教师评语:实习成果完成情况及实习报告成绩:指导教师(签字):年月日1 引言ENVI是一个完整的遥感图像处理平台,其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。
浒苔藻体草绿色,管状膜质,丛生,主枝明显,分枝细长,高可达1米。
基部以固着器附着在岩石上,生长在中潮带滩涂,石砾上,12月至翌年4月是生长盛期。
浒苔虽然无毒,但是大规模爆发也不是什么好事。
和赤潮一样,大量繁殖的浒苔也能遮蔽阳光,影响海底藻类的生长;死亡的浒苔也会消耗海水中的氧气;还有研究表明,浒苔分泌的化学物质很可能还会对其他海洋生物造成不利影响。
浒苔爆发还会严重影响景观,干扰旅游观光和水上运动的进行,这正是这次人们想要竭力消除的最大不利影响。
2010年6月,复旦大学宣布,该校环境科学与工程系张士成副教授和陈建民教授课题组将海洋水体富营养化造成海上“绿潮”的大型海藻浒苔成功地转化制成了生物质油,从而有望使浒苔这一污染的“元凶”成为一种制造新能源的绝佳原材料。
本次遥感原理与应用实习正是研究浒苔随着时间季节的变化,分析浒苔在研究的年份的出现位置和漂移过程,从而为更好的治理浒苔提供第一手的基础资料。
1.1实习名称遥感原理与应用实习1.2实习目的1.熟练操作遥感图像处理软件ENVI;2.进一步巩固遥感影像数据的各种数字处理方法(包括文献的查阅,数据下载、几何校正、bowtie处理,浒苔信息提取,结果矢量化,成果出图);3.学会使用所学知识,完成某一项具体的工作任务。
1.3 实习时间与安排、地点:实习时间:2011年7月4日—7月8日实习安排:2011年5月31日:遥感原理与应用实习动员大会,布置实习任务;2011年7月4日:查找文献,查找和下载数据;2011年7月5日:数据处理(几何校正bowtie处理;图像数据的拼接;拼接后数据的剪裁);2011年7月6日:NDVI计算,浒苔信息提取;2011年7月7日:浒苔信息矢量化,成图;2011年7月8日:撰写实习报告;实习地点:土木南楼遥感机房3051.4 实习任务、范围及组织情况:1.4.1 实习任务(具体的实验安排):在大约四天的时间内,各实习小组主要完成:1.实习的准备工作:影像预览,下载研究范围内无云和云量少的图像;网络查询,MODIS数据的下载;查浒苔的英文名,查阅关于浒苔的中英文文献2.数据预处理:BOW-TIE处理及几何校正;图像裁切;图像拼接;掩膜处理;3.浒苔信息提取:NDVI值计算;NDVI值计算后处理;矢量化;信息统计;漂移路径;专题地图4.实习报告的编写。
1.4.2 实习范围:见研究区概况1.4.3 组织情况:1. 指导老师:李海英老师2. 全班分成八个实习小组,每组3-4个同学,。
3. 本小组情况:本组四人:尹建涛、王明洲、汪超飞、李旺2 研究区概况2.1 研究区的地理位置研究区为南起我国威海市与朝鲜龙渊市一线北至长江口与韩国济州岛连线的海域,位于31-41°N,117-127°E。
这也是数据下载选取的范围。
2.2研究区的气候受季风影响,研究区冬季寒冷而干燥,夏季温暖潮湿。
10月至翌年3月,盛行偏北风,北部多为西北风,平均风速为6~7米/秒;南部多北风,平均风速为8~9米/秒。
常有冷空气或寒潮入侵、强冷空气能使黄海沿岸气温下降10~15°C。
4月为季风交替季节,风向不稳定。
5月,偏南季风开始出现。
6~8月,盛行南到东南风,平均风速5~6米/秒。
常受来自东海北上的台风侵袭,大风主要随台风而产生。
黄海海区6级(10.8~13.8米/秒)以上的大风,四季都有出现,但以冬季强度大,春季次数多。
大风区多位于渤海海峡至山东半岛顶端成山角一带、千里岩和济州岛等附近海域。
研究区平均气温1月最低,为-2~6°C,南北温差达8°C;8 月最高,平均气温全海区25~27°C。
年平均降水量南部约1000毫米,北部为500毫米;6~8月为雨季,降水量可占全年的一半。
冬、春季和夏初,沿岸多海雾,尤以7月最多。
黄海西部成山角至小麦岛,北部大鹿岛到大连,东部从鸭绿江口、江华湾到济州岛附近沿岸海域为多雾区。
其中成山角年均雾日为83天,最多一年达96天,最长连续雾日有长达27天的记录,有“雾窟”之称。
2.3数据来源MODIS 1B 250米分辨率的数据,即250米的MOD02QKM 数据,本组负责2010年9月份数据下载及处理。
3实习过程3.1 数据筛选及下载实习的目的是提取该区域内的浒苔信息,如果研究区上空有云层覆盖,则不能清楚地提取所需的浒苔信息。
因此,需要网上找到数据之后,首先浏览视图,只下载没有云层覆盖和云层相对较少的图像。
3.2 Bow-Tie处理及几何校正利用ENVI的“Georeference MODIS”模块对影像进行几何校正,在进行几何校正之前采用内置的bow-tie函数对MODIS数据进行Bow-tie处理。
选择MAP>>Georeference MODIS3.3 图像拼接与裁切有的天数中,需要几幅图像才可以全覆盖。
所以首先对这几幅图像进行拼接,使用Map菜单下的“Mosaicking”工具来实现;然后再裁切31-41°N,117-127°E的研究区范围。
利用basic tools>resize data> spatial subset,然后在出现的对话框中输入研究区的左上角坐标和右下角坐标。
3.4 图像掩膜处理掩膜(Masking),建立好的掩膜图像,大陆区域为0,海洋区域为1。
目的是海洋部分的NDVI数据具有更好的显示效果。
掩膜原始数据使用给定的.shp边界文件,淹没的基础数据为裁切之后的遥感影像数据。
basic tools> Masking> build mask,掩膜建立之后,使用“Apply Mask”工具可以把一个掩膜永久地应用到一幅图像上。
要想建立好的一个掩膜应用于所有的图像中,必须保证所有的图像的大小范围一致。
3.5 NDVI计算利用basic tools下的BAND MATHS计算NDVI。
计算公式为float(b2-b1)/(b2+b1),其中float是将计算结果定义为浮点型数据,公式中b1、b2分别对应的是MODIS1B数据的第1和第2波段。
3.6 观察浒苔信息对计算好的结果数据,放大详细观察长江入海口以东海域和以北海域,观察有没有亮的像元存在,如果今天的存在,那就继续往前找其他天数的,看你研究的时间范围内,哪天发现开始有的,在什么位置,然后把浒苔的范围和区域矢量化。
3.7浒苔信息的矢量化目的是分析浒苔在研究的年份的出现位置和漂移过程。
根据NDVI值在图像中辨认出浒苔后,通过“Add New Vectors”用矢量化工具提取研究区中浒苔的边界,为了更清晰地表示浒苔所在范围可以将区域用颜色填充。
3.8 结果的专题地图制作利用ENVI进行专题图的制作,并将其保存成JPEG格式,并以其天数来命名。
4 结论从图中浒苔的飘移过程可以看出:浒苔从黄海南部出现,向黄海中部海域、青岛附近海域漂移,并在黄海中部大量繁殖。
导致这种现象的主要原因除了东部沿海水体富营养化外,还与东部海域的季风气候分不开的。
夏天,东部沿海东南风盛行,由此出现了图中浒苔向西北海域飘移的现象。
(图中黄色区域为2010250时期的浒苔;红色为2010266与2010267时期的浒苔;蓝色为2010271时期的浒苔)5 实习总结本次遥感实习持续了一周,尽管时间不是很长,但是从中我能学到很多东西。
第一,我学到了ENVI软件综合运用的知识,以前我只是学习到ENVI的一点知识,比如:几何校正,感兴趣区的建立。
这次综合起来的运用,感觉很有成就感,可以真正的运用到实际上去。
第二,我学会了耐心的精神。
每一个数据下载转化都需要半个小时,为了尽快的完成,我不得不坐在电脑旁一天,那种感觉真不好受。
第三,我学到了团队合作的精神,一个月的数据,我们宿舍4个人平均处理,每个人都认真的处理,最后得到了上面的成果。
总的说来,本次实习还是蛮有成就感的。
6 实习日记2011年7月4日星期一晴考试已经结束了好多天,工程测量实习也结束了。
终于迎来了遥感实习,今天我们主要做的是在网上下载modis数据,我们组分了2010年9月份的遥感影像,最后平分每人分了7天的数据。
经过预览,最后删选,我选择了6天的数据,那一天云彩很厚。
每个数据都很大,下载一个都要半小时,可以说今天我都是在下载数据。
2011年7月5日星期二晴昨天下载完数据后,今天就要开始第一步了,主要是把modis数据转化成ENVI影像,先打开软件,在map下面设置一些参数及坐标系。
这次转化的时间也比较长,每次转化也要半小时,而且有时还出现错误。
我就一边看电影一边转化数据,熬到晚上1点多,数据才转化好,明天要努力一下,争取尽快做完。
2011年7月6日星期三晴数据处理完了,今天的任务就比较重了。
先进行图像的裁剪与拼接,在进行掩膜处理,最后进行NDVI的计算。
我先是进行裁剪在进行拼接,裁切31-41°N,117-127°E 的研究区范围。
利用basic tools>resize data> spatial subset,然后在出现的对话框中输入研究区的左上角坐标和右下角坐标。
拼接完成后根据给的边界文件,进行掩膜处理,最后根据float(b2-b1)/(b2+b1)进行NDVI的计算。
2011年7月7日星期四晴今天是实习的最后一天,NDVI值计算完成后就开始浒苔信息的处理了。
对计算好的结果数据,放大详细观察长江入海口以东海域和以北海域,观察有没有亮的像元存在,如果有,就用ROI TOOL进行矢量化处理,并用颜色填充,不幸的是六天的数据只有一天里面有浒苔。
处理完后在进行专题地图的制图。
在进行成果分析,写实验报告。