遙感原理與應用課程設計2遙感專題信息提取和專題圖制作設計的目的和意義1、加深理解和鞏固理論課上所學的有關(guān)遙感的基本原理、遙感傳感器的成像機理、遙感圖像的處理方法、專題信息提取以及遙感綜合應用技術(shù)；2、鍛煉自主編程設計遙感圖像處理算法和熟練運用遙感軟件獨立分析問題、解決具體3、培養(yǎng)良好的工作習慣和科學素養(yǎng)，為今后參加科學研究工作以及畢業(yè)設計打下良好設計的原理和方法地圖，使用ERDAS軟件對遙感圖像進行處理，提取專題要素并制作專題地圖。AS戶具備一定的遙感專業(yè)知識。三、課程設計的過程與步驟3.1方案設計由于本次實習并沒有向以往的實習一樣有詳細的實習步驟說明，需要自行設計實習的具應該能夠正確的提取出感興趣的專題信息。3.2影像預處理由于實習提供的標準影像文件沒有投影信息和地理坐標信息，為了能夠使用該影像對需信息對話框，在地圖信息和投影信息中可以看到?jīng)]有相應的信息，此時選擇Edit->Change3MapModel，彈出地圖模型對話框并根據(jù)老師提供的數(shù)據(jù)修改左上角像素的地理坐標信息和影像投影信息，修改完成如下圖。Figure果然后點擊Edit->Add/ChangeProjection,彈出添加影像投影信息對話框，選擇影像的投影GS最后確認投影及地理坐標信息修改無誤后，關(guān)閉圖像信息對話框，并保存影像。成為一個多波段的單文件影像。出選項中選擇合成，點擊OK進行圖像合成(Figure2)。的距離管理，存在變形，需要進行糾正以確保其正確性。tion在彈出的對話框中選擇糾正模型為Polynomial(多項式)，點擊OK，在多項式模型屬性中話框，選擇第一項，從打開的圖像中選擇。然后在標準圖像的窗口中點一下即可。此時ERDAS會變成進行幾何糾正的視圖，兩張圖像左右平行排列。下面的表格會記錄在圖像中標出的同名像點。使用刺點工具在左右兩張圖像中刺出同名像點。4Figure2圖像合成Figure3多項式模型屬性5Figure4幾何校正控制點中誤差點擊最上方地理糾正工具框中的重采樣圖標，打開重采樣對話框，選擇輸出文件名稱和重采樣方法(Figure5)，輸出經(jīng)過校正后的圖像。然后新建一個視圖，打開經(jīng)過校正后的圖像和標準圖形，使用Utility菜單中的Swipe、行幾何糾正，得到left_corrected.img和right_corrected.img。6功能，此時MosaicTool程序會出現(xiàn)。選擇Edit->AddImages,將剛剛糾正好的兩張圖像添加進來，同時打開一個視圖，同時打開這兩幅圖像。然后點擊工具欄中按鈕，切換到輸出視圖模式選擇，點擊Edit->ColorCorection,會彈出色彩糾正選項對話框勾選最后一個“采用起。然后在MosaicTool中點擊工具欄的設置AOI切割線圖標，彈出選擇切割線對話框選擇第一項AOIfromViewer，然后在視圖窗口中點一下即可選中該切割線，并且在MosaicTool窗口中也可以看到切割線的效果(如Figure6)然后在下面的表格中的Function一欄中選擇Cut/Smooth，使得切割線兩邊平滑，然后執(zhí)行菜單項Process->RunMosaic,選擇結(jié)果文Figure6添加切割線效果7復上面的操作。3.6影像融合通過影響融合，可以提高多波段圖像的分辨率，便于目視判讀幫助提高分類的精度。Merge，打開分辨率融合對話框，將標準圖像(Spot全色，10m)作為高分辨率輸入圖像，將鑲嵌后的圖像(TM，6波段，30m)作為多波段圖形輸入，并為輸出文件確定輸出路徑。于使用的多光譜圖像的波段號，選擇全部(即輸入1:6)，然后確定(見Figure7)，輸出融打開三幅結(jié)果影像merge.img,merge_brovey.img和merge_multiplicative.img三幅圖像對法融合的結(jié)果，最后選擇merge.img(即使用PrincipalComponent方法融合得到的圖像)最為分類的專題信息提取的基礎圖像。首先根據(jù)影像的光譜特征采用非監(jiān)督分類方法對影像進行非監(jiān)督分類，了解圖像的光譜8空間聚類信息，為后續(xù)的監(jiān)督分類提供指導。pervisedClassification分類的對話框，選擇需要分類的圖像，和輸出文件的路徑，選擇分成10類，最大循環(huán)次數(shù)設為10次，其他默認(見Figure8)，點擊OK，執(zhí)行非監(jiān)督分類。Figure8非監(jiān)督分類設置打開結(jié)果文件，觀察分類結(jié)果，對圖像加深認識，為監(jiān)督分類做準備。3.8監(jiān)督分類這一步是本次實習中最為關(guān)鍵的一步，這一步的好壞直接決定了專題信息提取的好壞。ERDASClassificationSignatureEditor打開SignatureEditor功能面板，同時打開鑲嵌結(jié)果圖像，執(zhí)行菜單AOI->Tools,使用多邊形工具畫出一片屬于同一類地物的樣本區(qū)域，在SignatureEditor中點擊添加，即在特征編輯其中添加一類的樣本，給樣本附上名字并選擇相應的顏色。對于同一類地物選擇幾塊有代表性的區(qū)域并將他們設定為不同的9Figure9特征編輯器中添加訓練樣本當劃定好所有的訓練樣區(qū)后，執(zhí)行菜單項Evaluate->Contingency，命令，在彈出的對話框中計算方法選擇特征空間，然后將使用百分比表示記過勾選上，點擊OK，計算訓練樣本當混淆矩陣滿足要求后，執(zhí)行菜單Classify->Supervised執(zhí)行監(jiān)督分類，彈出監(jiān)督分類對話框，選擇輸出文件路徑，并在non-parametricrule中選擇特征空間，同時勾選輸出距離文件，點擊OK進行監(jiān)督分類(見Figure10)。打開分類結(jié)果圖像，觀察分類情況，如果不滿意，重復執(zhí)行上述步驟直至滿意。對于分類結(jié)果圖像由于有噪聲干擾，需要將噪聲去除(比如在河流中出現(xiàn)城市類像素)，模塊，打開GIS功能，選擇Recode功能，打開重編碼工具，選擇需要重編碼的圖像，選擇輸出圖像路徑，定義重編碼規(guī)則，點擊輸出重編碼圖像。然后執(zhí)行Clump功能，將圖像分解為許多小的塊，確定輸入輸出文件路徑即可。最后執(zhí)行Eliminate功能，將小塊地物歸并到相鄰的地物中，在彈出的對話框中選擇輸入文件為剛剛執(zhí)行過Clump命令的文件，選擇輸出文件路徑，并去頂保留最小塊得像素個數(shù)，這里可以嘗試不同的數(shù)值，知道得到滿意的結(jié)果。Figure10執(zhí)行監(jiān)督分類對話框3.9結(jié)果評價對于分類結(jié)果，進行評價，評定分類精度的好壞。制定Classification模塊，選擇AccuracyAssessment功能，在出現(xiàn)的精度評定功能窗口打開MapComposer模塊，選擇NewMapComposition，在彈出的對話框中選擇地圖文件保存路徑，確定地圖圖紙大小和使用的單位，然后單機確定會彈出MapCoomposer編輯在彈出的對話框中選擇從View中獲取數(shù)據(jù)，然后打開剛才的結(jié)果，確定要顯示的范圍，點擊確定就將圖像加載到地圖中，然后添加必要的地圖要素如圖框線，方里網(wǎng)，圖名，圖例，比例尺，指北針，完成專題地圖的制作。案設計見附件一。left.imgright.imgleft_corrected.imgright_corrected.imgtatal.imgmerge.imgmerge_cutted.imgmerge_multiplicative.imgmerge_brovey.imgssedunsupervisedimgmerge_cutted_calssed.imgmerge_cutted_calssed_recode.imgdcalssedrecodeclumpimgmerge_cutted_calssed_recode_clump_eliminaterrormatrix.txtaccuracyreport.txtcellreport.txtmymap.map左半張圖片合成結(jié)果右半張圖片合成結(jié)果左半張圖片幾何糾正結(jié)果右半張圖片幾何糾正結(jié)果鑲嵌結(jié)果使用主分量變換進行圖像融合結(jié)果使用主分量變換進行圖像融合后裁剪結(jié)果使用乘法變換進行圖像融合結(jié)果brovey圖像融合結(jié)果對于融合結(jié)果進行非監(jiān)督分類結(jié)果對于融合結(jié)果進行監(jiān)督分類結(jié)果對分類結(jié)果進行重編碼結(jié)果Clump操作結(jié)果作結(jié)果混淆矩陣結(jié)果精度評價報告專題地圖文件案設更為明顯，這也說明幾何糾正存在誤差，分析原因，可能有兩方面，一方面是所選的糾正模正模型系數(shù)出現(xiàn)偏差，是結(jié)果圖像存在錯位，對于第一種情況可以更換糾正模型進行嘗試，對于第二種情況可以重新選擇控制點或者選擇更多的控制點或者使控制點的分布更加合理。和專題信息提取。本采集時一定要注意不要將其他類別的混雜進來，另外一個重要的信息是兩條河道被分成兩類，這提醒我在對水體進行采樣時要特別注意要將兩條河道分別采樣。對于監(jiān)督分類結(jié)果可以看出，在總體上分類要比非監(jiān)督分類連續(xù)，但是在局部還是存在錯分的情況無能為力，這一點如何解決還要在今后進行進一步的學習。設計的總結(jié)與體會不是tep熟悉軟件的操作，而且基本上實習過后很快就會忘記了。但是對于這種方式我建議應該更加徹底一些，在本次實習中，老師還是提供相關(guān)的操作我建議應該是只給一個任務目標，其他的有我們自行的去尋找答案，在實習過程中同時開放問題，另外，對于實習結(jié)果的形式，不要拘泥于實習報告，可以使解決問題的論文或者是對于一些有價值的方法的討論?？赡軐τ谲浖牟僮鳑]有這樣了解的全面，但是對于素質(zhì)和能力的提高會遠大于這種方式。或者是采取因材施教的方法，對于喜歡鉆研的同學給予更為寬松的環(huán)境，對于只想提高動手能力的同學給予更加詳細的資料和講解。希望實習能夠給每個人帶來它真正想要的東西。11.數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換：將TIF數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IMG格式數(shù)據(jù)，對于單波段數(shù)據(jù)，直接轉(zhuǎn)換，對于G2.確定圖像投影：根據(jù)給定的圖形信息，將投影信息添加到影像文件中3.進行圖像的幾何校正：根據(jù)已經(jīng)進行過幾何校正的SPOT圖像，對TM影像進行幾何校4.進行影像鑲嵌：將兩幅TM影像進行鑲嵌，生成新的更大的影像文件。5.進行影像融合(此步是否實施有待具體操作時進行驗證)6.使用非監(jiān)督法分類進行分類，對影像分類有一個初步的認識，為后續(xù)分類和提取做準備7.根據(jù)感興趣的地物，劃出訓練樣區(qū)，檢查混淆矩陣是否符合要求，如果不符合要求重新數(shù)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換確定影像投影類型并進行重投影影像鑲嵌影像融合非監(jiān)督法分類監(jiān)督法分類2添加標準圖像投影信息單波段或者多波段但是使用單個文件存儲多單波段或者多波段但是使用單個文件存儲判斷圖像波段使用ERDAS的直使用ERDAS的直接進行轉(zhuǎn)換使用ERDAS的Import/Export模塊進行轉(zhuǎn)換注：對于標準影像，將相應的投影信息和大地坐標信息加入到影