遥感上机实验

实验报告课程名称：遥感导论专业班级学生姓名：学号：教师姓名：实验一航空像片的立体观测一、实验目的掌握使用立体镜进行航交像片立体现察的方法。

二、实验原理当人眼观察物体时，出现左右视差，反映到眼睛视网膜上，构成生理视差，便产生了与观食实物时一样的立体视觉效果。

三、实验步骤（1）将立体镜置于两张有重叠部分的卫星图片上方，将立体镜中央对准左右像片的中缝，左眼看左像片，右眼看在右像片，不断调整卫星图片的位置，直至图片相同部分能重合时，进行卫星图片立体观测。

（2）观测卫星图片立体效果，并解译出相应地物。

四、实验总结通过这次小实验，我们认识了遥感卫星图，并明白了如何利用立体镜进行航空相片的立体观测，以及见识了立体观测的效果，初步了解如何目视解译出遥感卫星地图。

实验二遥感图像的光学合成原理一、实验目的1.了解彩色的基本特性和相互关系；2.掌握三原色及其补色，掌握加色法；3.了解和认识色度图；4.认识正负相片的生产过程。

二、实验原理任意三种线性无关的颜色都能构成颜色空间，利用颜色空间就能进行颜色的识别、对比、及计算，摄影相片感光成像是由于物体对可见光的各个波段具有选择性的吸收和反射，则产生了彩色；物体对可见光波段不具有选择性的吸收和反射，即对各个波段具有灯亮吸收和反射，产生了非彩色。

三、实习步骤（1）彩色的基本特性及其相关关系（2）三原色、补色和加色法（3）补色（4）色度图图一色调特性图图二三原色合成图三互补色与非互补色图四色度图四、实验总结通过实验，弄懂了遥感图像的部分重要概念，以及相互之间的关系，遥感图像光学处理的目的是通过光学手段增强目标地物的影像差异或影像特征，将目标地物从环境背景信息中提出出来，通过观察三组不同枫叶的图像发现明度影响的图片的明亮程度，体现的是物体的反射率；色调是影响物体的反射的波长；而饱和度则是反应的是色彩波长段的纯洁程度，波段越短色彩饱和度越高；实验中体验了三原色RGB的变化，产生色彩的变化效果，补色则是指两种颜色缓和后产生白色或者是灰色，色度表则是表现了可见光波段在明度、色调、饱和度多重作用下的颜色变化区域。

实验三遥感图像增强[1)——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、实验原理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，对比度越大，反映图像的亮度值变化范围大，目标地物被识别的可能性就越大；反之，目标与背景难以区别，识别的可能性越小。

三、实验步骤(1)从实习CAI主界面进入"遥感图像处理"系统。

(2) 在菜单上选择处理>增强> 拉伸进入“拉伸”对话框。

（3）进入操作模拟界面，输入图像名为B-Srench，输出图像名为A-Srench，选取线性拉伸类型，点击标题，其它值保留为缺省值。

（4）点击确定后，得到图像A-Srench。

图一线性拉伸对比四、实验总结本次实验是通过改变对比度使遥感图像增强，主要是掌握图像直方图变化与图像亮度变化的关系。

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的直方图，进行像元亮度值之间的数学变换来达到图像增强的目的。

利用CA I中的"遥感图像处理"系统，进行图像拉伸。

对比度大，图像的亮度值变化范围大，目标地物比较容易被识别。

在拉伸对话框中，对比度拓展的主要方法有线性变换，非线性变换和直方图调整等。

实验四遥感图像增强（II）——彩色合成一、实验目的1.通过计算机彩色合成的演示，了解加色法原理2.理解遥感图像彩色合成的基本原理3.掌握选用不同的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、实验原理在使用中波段图像时，出于成像系统功态范围的限制，地物显示的亮度值差异较小。

又由于人眼对黑白图像亮度级的分辨能力仅有10一20级左右，而对色彩和强度的分辨力则可边达100多种，因此将黑白图像转换成彩色图像可使地物的差别易于分辨。

三、实习步骤（1）从CAI 主界面进入“光学合成原理”界面，再进入“真彩色和假彩色的生成”子目录（2）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”和“不同波段假彩色合成演示”子目录：（3）进入遥感图像处理模块，依次选择处理、增强、彩色合成（4）单击模拟操作按钮，依次输入蓝色、绿色、红色波段名（5）输入输出图像名，并选中简单线性拉伸，输入标题，然后按结果和原图显示按钮，并查看结果。

图一 真彩色生成 图二 真彩色合成图三 假彩色生成 图四 不同波段的假彩色合成图五原始图像一图六原始图像二图七原始图像三图八合成图像四、实验总结此次实验是利用彩色合成来达到遥感图像增强的效果，通过实践操作掌握遥感图像彩色合成的基本原理和选用不同的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。

彩色合成包括真彩色合成和假彩色合成。

但是由于原色的选择和原来遥感波段所代表的真实颜色不同，因此生产的合成色不是地物真实的颜色，这样的合成交假彩色合成，通过彩色合成，能明显判断地物的差别，可以进行更好地目视解译。

实验五遥感图像变换(1)——滤波一、实验目的了解空间滤波的操作过程和空间滤波对象图产生的效果。

对图像中某些空间、频率特征的信息增强或抑制，能够突出图像上的某些特征，突出边缘或图像纹理，从方法上采用像元与其周围相邻像元的关系，采用空间域中的领域处理方法。

三、实验步骤（1）从CAI 的主界面进入“遥感图像处理”模块，从菜单进入处理>增强>滤波，进入“滤波”操作界面；（2）单击模拟操作按钮，在滤波对话框中，双击输入和输出框，设置滤波类型为均值，滤波模块大小为3*3，单击确定并退出。

（3）单击“结果和原图显示”按钮，进行滤波处理前后的图像比较。

处理前RELIEF是一幅地形图，经均值滤波，对象元值取平均，因此在FILTER中有些细节被滤掉了。

图一处理前图像图二处理后图像三、实验总结通过这次实验，了解空间滤波的操作过程和空间滤波对象图产生的效果。

空间滤波主要是以重点突出图像上的某些特征为目的，比如说突出边沿或纹理等，因此通过像元与其周围相邻像元的关系，采用空间域中的邻域处理方法，也就是“空间滤波”，通过观察处理图形前后的区别，了解了滤波的操作过程和空间滤波对象图产生的效果。

实验六遥感图像变换（II）——主成分分析（K-L变换）一、实习目的1.了解并掌握K-L变换的过程和方法；2.进一步理解K-L变换产生的处理效果和处理意义。

二、实验原理K-L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，其变换后的新波段主分量包括的信息量不同，呈逐渐减少趋势，信息较少，便突出噪声，最后的分量几乎全是噪声。

（1）从CAI 的主界面进入“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）单击模拟操作按钮，在主成分对话框中，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 框，单击标题框，再确定。

（3）单击“结果和原图显示”按钮，对比7个波段的原图像和经处理后的7个主成分。

图一主成分分析数据表图二变换前图像图三变换后图像四、实验总结这次实验是进行K-L变换，经过实验后，我们了解并掌握了K-L变换的过程和方法，对K-L变换产生的处理效果和处理意义有了进一步的认识，并掌握了K-L变换的特点，变换后的主成分空间坐标系与变换前的多光谱空间坐标系相比旋转了一个角度，而且新坐标系的坐标轴一定指向数据信息量较大的方向，由实验可得出：7个波段的主要信息主要集中在前三个主成分中，从第5个主成分开始，几乎完全是噪声。

实验七遥感图像变换——HLS彩色空间变换一、实习目的了解和掌握彩色空间变换的过程和方法。

二、实验原理HLS代表色调、明度和饱和度的色彩模型，常采用彩色显示器显示系统进行，其色彩是由RGB信号的亮度来确定的，由于RGB表色系统不是线性的，所以调色调比较困难，在这种情况下，可将RGB信号暂时变化为假设的表色系统HIS，调整明度和饱和度后，再返回到RGB信号上进行彩色合成。

三、实习步骤（1）从实习CAI主界面进入“遥感图像处理”模块；从菜单进入处理>变换>色彩空间，进入“色彩空间”操作界面，；（2）单击模拟操作按钮，在色彩空间对话框中，选择“RGB To HLS”，分别在“色调图像波段”、“高度图像波段”和“饱和度图像波段”框中输入“h87tm3”、“h87tm2”和“h87tm1”；在“输出图像”的“红色图像波段”、“绿色图像波段”和“蓝色图像波段”框中输入“hue”、“light”和“saturate”；单击确定，完成RGB向HLS的转换。

（3）单击“结果和原图显示”按钮，查看处理前后原图像和处理结果。

图一色调变换图图二亮度变换图图三饱和度变换图四、实验总结本次实验是关于HIS彩色变换空间变换，把RGB转换成HLS，这二种模式的转换对于定量的表示色彩特性，以及在应用程序中实现两种表达方式有重要意义，以及通过实验，从中了解和掌握了彩色空间变换的过程和方法，对增强图像的可读性有重要的意义。

实验八热红外图片判读一、实习目的：认识和了解热红外影像对地物的表现：二、实验原理热红外相片记录了地物发射热红外的强度，夜间的热红外影像，不受太阳辐射的干扰，是地面物体热辐射的特征，其差异取决于地物的温度和发射本质，由于各种地物热辐射能量不同，因而在影像上显示出不同的形状和图形特特征，从而可从影像上识别各种不同的地物。

三、实习步骤：（1）光盘小“实习图像”子目录下共有3组热红外图像：热红外11、热红外12、热红外13为第—组．这是反映工业热流的热红外影像（2）热红外21利热红外22为第—组．是反映森林火灾的热红外图像，其中，“1”表尔白色调异常为火灾蔓延的燃烧区；“2”为大火燃烧道的高温区“3”表现为绿色调是尚未燃烧的森林；“4”为裸露的基岩陡壁，图像为1977年5月大兴安岭白天的图像；（3）热红外3l和热红外32为第二组：反映洪研扇形念的热红外因像；（4）比较第一组利第二组内的各幅影像，这两组图像足对温度的直接探测；热红外影像能够很好地反映地物温度的变化；第三组是通过对水体在白天和夜晚与周围环境温度的差异，反映洪积扇水系分布的情况，从而反映洪积扇形态。

四、实验总结此次实验是进行热红外图像的判读，热红外相片记录了地物发射热红外的强度，其关键在于要准确区分影响色调的差异，深色代表地物热辐射能力弱，浅色调代表地物热辐射能力强。

但是高温物体的热扩散可导致物体形状扩大变形；但热红外易受到天的影响，且分辨率有限，所以，可以与全色片、彩色片对比研究，才能充分发挥其作用。