2016遥感原理与应用上机实验报告 遥感原理与应用 上机实验报告 （地理信息系统、测绘专业用） 专 业 _ 班级学号 _ 姓 名 _ 指导教师 _ 学 期 _ 南京工业大学测绘学院 目 录 上机守则?2 上机实验一：ERDAS遥感图像处理软件了解 ?3 上机实验二：遥感图像几何纠正?5 上机实验三：遥感图像增强 ? 9 上机实验四：遥感图像目视解译?上机实验五：遥感图像的融合与镶嵌?上机实验六：遥感图像监督法分类?上机实验七：遥感分类专题图制作 11 13 16 ? 19 1 上机守则 1. 学生必须按指导教师安排的上机实验时间进入机房上机，未经许可，不得带外人进入机房。 2. 进入机房时必须穿上鞋套，否则不得进入机房。 3. 认真填写上机情况登记表，若遇计算机有异常情况，应先向老师汇报，不得擅自处理。 4. 遵守计算机操作规程，即开机时先开显示器再开主机；结束时须关闭计算机，关机时先通过Windows功能关闭系统，主机电源指示灯灭了以后再关闭显示器。 5. 禁止上机时玩游戏或从事与上机实验无关的内容。 6. 保持机房安静和整洁，不得携带食品、饮料进入机房，严禁随地吐痰、乱扔垃圾或杂物，禁止吸烟、大声喧哗或闲聊。 7. 爱护机房设施，严禁更改设置参数、添加口令或删除非本人文件。对于导致计算机不能正常工作、影响他人上机者，将取消其上机资格。 8. 严禁私自拆卸配件或将室内物品带出室外。一经发现，除要求按价赔偿外，将通报批评和取消其上机资格，情节严重者交有关行政部门和司法部门处理。 2 上机实验一、ERDAS遥感图像处理软件了解 日期： 第 周、星期 、第 节课 地点： 一、上机目的 了解ERDAS软件的主要功能，掌握数据格式转换、图像信息查询、光标查询、投影变换、图像裁减、彩色合成的方法和步骤。 二、上机内容和要求 1.了解图像信息。打开一幅*.img格式的影像文件（如257. img），单击Utility/Layer Info菜单，查看坐标范围、空间分辨率、辐射分辨率、投影方式、投影参数等信息。 2. 用光标查询菜单查询像素信息。打开影像文件如257. img，单击Utilities/Inquire Cursor菜单(或单击视窗工具条“”图标)，打开Inquire Cursor对话框。在Inquire Cursor对话框中显示了十字光标当前所在位置像元的坐标、投影参数、三个波段的颜色、像元灰度值和LUT值。 3. 用Import/Export模块进行数据格式转换。单击Import/Export主菜单，选中Export选项，选择文件类型为jpeg，输入文件为2007kb.jpg，输出文件为2007kb.img，单击OK，转换为ERDAS专用的img格式的影像。 再把*.img格式的影像转换为*.jpg、*.bmp、*.tif等格式的影像。 4.波段组合。单击Interpreter模块的Utilities/Layer Stack菜单，打开波段组合窗口，在Input File栏选择TM1.img文件，单击Add，重复以上步骤，继续选择M2、M3、M4、M5、M7文件，键入输出文件名为TM1-7.Img，选中Ignore Zero In Stats 复选框，单击OK按钮，执行波段组合。注意波段组合时，所有单波段文件必须是相同的坐标系统、坐标范围和空间分辨率。 5.图像裁切。打开刚才组合的TM1-7.img图像，单击AOI/Tools菜单，打开 AOI（感兴趣区域）工具，选中矩形工具，在图像窗口选择裁切区域。单击Data Preparation数据预处理模块的Subset Image菜单栏，打开Subset图像裁切窗口，选择输入文件为TM1-7.img，键入输出文件为TM257.img，在select layers（选择波段）栏输入2,5,6，选中Ignore Zero In Stats 复选框，单击AOI按钮，打开AOI选项窗口，选中Viewer选项，单击OK，单 3 击图像裁切窗口的OK按钮执行图像裁切，把6个波段的TM影像裁切为3个波段假彩色影像。 6.投影变换。单击Data Preparation数据预处理模块的Reproject Images菜单栏，打开投影变换窗口，选择输入图像为257.img，键入输出图像名为re257.img，选择投影种类Categories为Geographic，选择投影Projection为Lat/Lon（WGS84），选择重采样方法为双线性内插Bilinear Interpolation，单击OK，执行投影变换。 7.栅格功能了解。 8.矢量功能了解。 三、应交成果 一幅裁切图像和一幅假彩色合成图像。 四、上机实验报告 4 上机实验二、遥感图像几何纠正 日期： 第 周、星期 、第 节课 地点： 一、上机目的 掌握遥感图像纠正的基本理论和方法，了解遥感图像几何纠正的各种方法，学会用多项式法对陆地卫星影像进行几何纠正。 二、上机内容和要求 用ERDAS软件，在JPEG格式的南京地区TM多光谱图像上，采集15个左右控制点和适量的检查点，以多项式方法进行几何纠正。控制点的选择要做到清晰易辨、分布均匀、位置稳定。纠正后控制点的残差应在1个像素之内。 三、上机步骤 1.启动ERDAS软件，打开待纠正的TM257.jpg图像文件，单击Raster/Geometric Correction 菜单，打开设置几何纠正模式Set Geometric Model对话框。 2.选择选择几何校正计算模型为多项式Polynormial，单击OK按钮 ，同时打开Geo Correction Tools对话框和Polynormial Model Properties对话框。 3.在多项式属性Polynormial Model Properties对话框中，定义多项式模型参数及投影参数，选择多项式次方(Ploynomial)为2，在投影参数（Projection）页，选择地图单位为米（meters），单击Add/Change Projection按钮，选择投影类型为UTM WGS84 North，选择投影带为UTM Zone50，单击OK按钮。 5 4.单击控制点采集工具Set Projection From GCP Tool按钮，打开控制点设置窗口，选择从键盘输入Keyboard Only，单击OK按钮，打开控制点输入表GCP Tool和控制点放大窗口，同时鼠标变为“+”形状（也可在纠正工具窗口Geo Correction Tool或控制点输入表单击采集控制点图标）。 5.在控制点输入表GCP Tool中，单击Color列，选择控制点颜色为醒目的红色。 6.在图像窗口，找到某个控制点，单击鼠标左键，这时将在该点上出现控制点标记，并在控制点输入表出现该点的输入坐标（像素坐标），在放大窗口移动控制点图标，准确对准实际点位。 7.在控制点输入表输入控制点地面坐标。 8.重复67步骤。选择15左右控制点和10个左右检查点。检查各个控制点误差、中误差和检查点误差，应在一个像素之内。 9.保存控制点坐标。 10.如满足精度要求，单击纠正工具窗口的Geo Correction Tool 图标，执行几何纠正。 11.叠加纠正后图像和已知坐标图像，检查几何纠正精度。 重采样 12.改变多项式次数为1次和3次，再进行几何纠正，查看纠正精度的差异。 四、应交成果 1.纠正后图像； 2.控制点坐标文件。 6 附：控制点地面坐标 五、上机实验报告 7 8 上机实验三、遥感图像增强 日期： 第 周、星期 、第 节课 地点： 一、上机目的 掌握图像增强的各种方法，学会用遥感图像处理软件进行图像的反差增强、彩色合成、密度分割、边缘增强和图像运算等。 二、上机内容和要求 1.直方图均衡化 2.直方图标准化 3.线性增强 4.密度分割 5.分段反差增强 6.高通滤波 7.低通滤波 8.自定义卷积滤波 9.边缘增强 10.比值变换 11.植被指数运算 12.傅里叶变换 13.频域图像滤波 14.主成分变换 三、应交成果 一幅反差增强图像和一幅主成分变换图像。 四、上机实验报告 9 10 上机实验四：遥感图像的融合与镶嵌 日期： 第 周、星期 、第 节课 地点： 一、上机目的 了解空间分辨率和分辨率融合的概念，学会用不同方法进行空间分辨率的融合；了解Landsat卫星轨道号（Path）、行号（Row）、投影方式和中央子午线等知识，掌握同一轨道或相邻轨道号Landsat影像的镶嵌方法和步骤。 二、上机内容和步骤 （一）遥感图像的分辨率融合 1.在两个窗口分别打开江浦校区全色快鸟影像pan.tif和对应的多光谱影像muti.tif，检查它们的图像范围、空间分辨率和投影方式； 2.单击Interpreter主菜单，选择Spatial Enhancement菜单，单击Resolution Merge菜单，打开分辨率融合窗口； 3.选择高分辨率图像文件为pan.tif、低分辨率图像文件为muti.tif，输入融合后图像文件名； 4.选择融合方法为主成分变换融合Principal Component，重采样方法为Bilear Interpolation；在输出选项中，选中Strech to Unsigned 8 bit，单击OK，进行分辨率融合； 5.打开融合后图像，并与融合之前的图像进行比较； 6.重复步骤23，在第4步中选择乘积变换融合Multiplicative或比值变换融合Brovey Transform，比较不同融合方法的差异。 （二）遥感图像的镶嵌 1.在同一窗口打开同一轨道相邻行的118-37.img和118-37.img两景图像，用Utility菜单的Swipe工具检查这两景图像亮度和色彩的差异； 11 2.单击Data Prep主菜单，选择Mosaic Images 菜单，单击Mosaic Tool，打开图像镶嵌窗口； 3.在图像镶嵌窗口