合肥工业大学资源与环境工程学院《遥感导论》实验报告姓名学号专业地理信息系统班级任课教师实验1 航空相片的立体观测和高程测量一、实验目的：1.掌握使用立体镜进行航空相片的立体观测的方法；二、实验步骤：1.航空相片的立体观察（1）准备工具：立体透视镜。
（2）器材架设：将立体镜的主架部分从箱子中取出，倒过来平放在桌子上，安装好各个支撑脚组件，注意将可调的支脚安在左上方。
然后将装好的主架倒过来平放在桌子上，从箱子中取出目镜部分，安装在主架上，完成安装。
（3）相片的调整。
调整目镜的间距，取出两张立体相对，用手指分别按住2张相片，隔开立体镜之间观察，使两个手指在视线中重合，然后加上立体镜微调相片使2张相片完全重合。
（4）持续观察相片5秒以上，可以得到立体效果。
（5）实验完成后，将器材装回箱内放好。
三、心得体会：初次接触图像，在按照实验原理完成实验后，看到了十分清晰的立体图像，很兴奋。
以前虽也看到过一些立体图像，但是这么近距离的亲身感受还是第一次，而且是在自己的努力下做出了这个效果。
通过这个实验，我们也温习了遥感原理中有关立体相对的知识，立体相对就是两个相机从相距一定距离的两个点对同一目标进行摄影产生重叠图像。
双眼在观察同一事物时，由于两眼所见的角度不同而在大脑中产生影像的重合产生立体效果。
立体观察时，能获得与实物相似的立体模型，称为正立体效应；若将左像片与右像片对调，则获得与实际相反的立体，称为反立体效应。
通过立体观测及阴影可知山的海拔不高都为小山丘，且成片分布，判断为西南或东南地区。
实验2 遥感图像的光学合成一、实验目的：1.了解彩色的基本特征和相互关系；2.掌握3原色及其补色，掌握加色法；3.了解和认识色彩图；二、实验步骤：1.了解彩色的基本特征和相互关系；（1）进入CAI软件主界面，打开“遥感光学合成原理”子目录（2）进入“彩色与非彩色”，对比彩色与非彩色图像对地物特征的表现；（3）进入“彩色的特性”分别进入“明度”,“色调”,“饱和度”界面，观察枫叶色彩的变化，分析对比彩色的三大特征在色彩中的影响。
（4）进入“颜色立体”，观察在颜色立体中彩色三大特征的表示方法，掌握三大特征的相互关系。
2.掌握3原色及其补色，掌握加色法；（1）进入“三原色”目录，当蓝绿红均为0时，屏幕中圆盘颜色为黑色；（2）分别拖动红绿蓝的标尺，观察图中圆盘颜色的变化；（3）将红绿蓝均设置为255，屏幕圆盘为白色；（4）进入“互补色”目录，单击“互补色”按钮圆盘中出现一对互补色，在单击“融合”，观察圆盘中混合后的颜色为白色；（5）单击“非互补色”，融合后为各种彩色三、心得体会：在实验中，我认识到彩色图片比非彩色图像能更好的识别地物，而且彩色图像有“明度”“色调”“饱和度”三个基本特征，而非彩色只有“明度”的差别。
明度的高低取决于光源的光强和物体表面对光的反射率。
色调取决于光源的光谱组成和物体表面的光谱反色特征。
饱和度取决于物体表面反射光谱的选择性程度。
颜色的立体是表示明度，色调，饱和度三者关系的理想模型。
互补色是通过加色法，等强度混合后产生白色的两种颜色。
实验3 遥感图像增强（I）对比度变化一、实验目的：1.认识遥感图像的基本结构，了解数字图像；2.学习掌握图像直方图变化与图像亮度变化的关系；3.掌握图像线性拉伸的方法和过程；二、实验步骤：1.打开CAI，进入“遥感图像处理”，点击“处理”菜单中的“拉伸”，在弹出的对话框中输入相应的数据，设置拉伸类型为“简单直线拉伸”，效果图如下：2.变换拉伸类型为“线饱”“直方图均衡化”，对图像进行拉伸。
三、心得体会：通过实验我们了解到，遥感图像可以表示为数字图像，以有序的数字反映地物或景观后发射的电磁波的特征及其变化.图像增强的目的是改善图像显示的质量，以利于图像信息的提取和识别。
可以通过调整数字图像直方图进行像元亮度值间的数学运算和函数变换达到图像增强的效果。
常用的图像增强的方法有.对比度变换、彩色增强、滤波等。
进行对比度变换，常用有线性变换和非线性变换。
拉伸方法有：简单直线拉伸，线饱，直方图均衡化。
通过这些方法实现我们需要的图像增强效果。
实验4 遥感图像增强（II）彩色合成一、实验目的：1.通过计算机中彩色合成的演示，了解加色法原理；2.理解遥感图像彩色合成的基本原理；3.掌握选用不同合成方案产生不同的合成效果的方法，从而达到突出不同目标地物的目的；二、实验步骤：（1）彩色合成演示1.从CAI主界面进入“光学合成原理”目录；2.在进入“真彩色和假彩色合成”子目录；3.分别进入“真彩色生成过程”“真彩色合成演示”“假彩色生成过程”“假彩色合成演示”子目录；4.浏览各部分系统的演示，回答系统提出的问题。
（2）彩色合成操作1.1)从CAI 的主界面进入"遥感图像处理"模块；2.从菜单进入“处理”->“增强”->“彩色合成”，单击模拟操作；3.在出现的对话框中输入文件名（分别是蓝色波段名，绿色波段，红色波段），单机输出图像名，选中简单线性拉伸，完成；4.单机“结果和原图显示”，可以查看原始图像和合成结果。
三、心得体会：通过这个小实验，我学习了真彩色的生成过程，以及真彩色的合成过程，假彩色的生成和假彩色的合成。
对我们日常生活中的经历有了更深的理解，特别是对假彩色合成图像认识有了进一步的认识。
我们平时很少接触假彩色合成图，一般看到的都是真彩色，有时候看到的是黑白照片，我们认为真彩色的情况和我们实际生活很接近，然而假彩色合成图像由于是采用的三原色表达的其他波段，他反应的并不是地物的真实颜色，只是为了我们更好的判别地物加的三原色。
实验5 遥感图像变换( 1 )一滤波一、实验目的：了解空间滤波的操作过程和空间滤波对图像产生的效果二、实验步骤：1.从CAI 的主界面进入"遥感图像处理"模块；2.从菜单进入“处理”->“增强”->“滤波”，进入滤波操作界面；3.进入模拟操作，在对话框中双击输入输出框，滤波类型设为均值，模块大小为3×3，单机确定完成；4.打开“结果”查看处理前后图像的变化三、 心得体会：通过这个实验，温习了课本上关于空间滤波的知识，同时我们知道空间滤波作为一种重要的图像增强技术，对遥感图像的增强有十分重要的作用。
空间滤波以突出图像上的某些特征为目的，如突出边缘或纹理等，因此他是通过改变像元与其周围相邻像元的关系，采用空间领域处理方法，主要包括平滑和锐化。
实验6 遥感图像变换( II )主成分分析(K-L)一、 实验目的：1. 了解并掌握K-L 变换的过程和方法2. 理解K-L 变换产生的处理效果和意义二、 实验步骤：1. 从CAI 主界面进入“遥感图像处理”模块；从菜单进入“处理”->“变换”->“主成分”进入“主成分”操作界面；2. 单击模拟菜单，出现“主成分”对话框，依次双击波段1，波段2，波段3，波段4，波段5，波段6，波段7；3. 单击标题框，确定后进入“结果”查看对比7个波段,主要信息都集中在前3个主成分，从第五个主成分开始完全是噪声。
三、 心得体会：主成分变换是对某一多光谱图像，利用变换矩阵进行线性组合，而产生一组新的多光谱图像的操作。
由于变换前各波段之间的相关性很强，变换后输出图像的各分量将具有最小的相关性。
且变换后新波段主分量包括的信息量不同，呈逐渐减少趋势。
其中第一主分量集中了最大的信息量，常占80%以上，而后各波段递减，到第n分量信息几乎为0，最后的分量几乎全是噪音，所以这种变换可以分离出噪音，常用作遥感数据处理时做数据分析前的预处理。
实验7 遥感图像变换（III）K-T变换一、实验目的：了解和掌握K-T变换的过程和处理效果二、实验步骤：1.从CAI主界面进入“遥感图像处理”模块；2.从菜单进入“处理”->“变换”->“K-T”;3.单击模拟操作出现对话框，依次双击波段1,2,3,4,5,7；4.双击输入图像框，确定。
在“结果和原图显示”查看实验结果图三、心得体会：K-T变换是另一种线性组合变换，变换矩阵为6×6，主要针对TM的1到5和第7波段，低分辨率的热红外波段不予考虑，变换后的6个分量中，前3个分量与地面景物的关系明确，第一分量为亮度，第二分量为绿度，第三分量为湿度，后三个分量与地物没有明确的相应关系。
目前K-T变换的应用范围较窄，主要针对TM数据和以前的MSS数据，但是他抓住看地面景物，特别是植被和土壤的多光谱空间中的特征，对于扩大陆地卫星TM影像数据分析在农业方面的应用有重要意义。
实验8 遥感图像变换(IV)-HIS彩色空间变换一、实验目的：了解和掌握彩色空间变换的过程和方法二、实验步骤：1．从CAI主界面进入“遥感图像处理”模块；2.从菜单进入“处理”->“变换”->“彩色空间”;3.单击模拟操作，出现对话框，选择“RGB TO HLS”的变换；4.单击“结果和原图显示”查看处理前后原图像和处理图像结果三、心得体会：HIS是色调，饱和度，明度的色彩模式。
通常把RGB空间和HIS空间之间的关系模型及所进行的相互变换的处理过程称为HIS变换。
HIS模式可以用近似的颜色立体来定量化，并从常用的红绿蓝表达方式转换到HLS表达方式。
这两种模式的相互转换对于定量的表示色彩特征，以及在应用程序中实现两种表达方式有重要的意义。
实验9 航空像片的判读一、实验目的：1 学习航空像片判读的基本原理租方法.2 掌握航空像片判读中判读标志的建立方法;3 解译判读各土地覆盖类型在彩红外航片上的影像特征。
二、实验步骤：说明: 与黑白航片相比.真彩色像片基本反映了地物的天然色彩，地物类型间的细微差异可以通过色彩的变化表现出束3 彩色像片上的丰富色影提供了比可见光黑白像片更多的信息。
由于受到大气散射与吸收的影响，在航空摄影高度相同的条件下，彩色摄影信息损失量远大于彩红外摄影，因此航空遥感中广泛使用彩色红外摄影。
由于绿色植物在近红外波段具有很强的反射特性，在影色红外像片上呈红色，使彩红外航片比普通彩色航片在植被的判读和识别方面具有较大的优势，同时也使其在识别伪装方面有突出的功用。
(1)准备实习工具立体镜、放大镜、铅笔、橡皮、直尺、透明纸等，(2) 选行彩红外航片土地覆盖的判设，(3) 以光盘中"主习图像" 于H 章中彩红外八和彩红外B 作为实习用航片像对(4) 根据航片判读标志的建立方法，建立判读目标地物的判读标志;(5) 根据判读标志，通过在体观察和判读.观测各目标地物的分布和相互关系;(6) 将透明纸蒙在其中的一张航片上，勾绘目标地物的边界。
（7）编写实习报告。
三、心得体会：航空像片是在航空遥感平台上通过摄影机所获得的可见光和红外光的光学摄影像片，可分为普通摄影，红外摄影，多光谱摄影，其中普通和红外摄影的航片又分为彩色和黑白两种。