Erdas实验报告
(完整版)ERDAS遥感图像处理实验报告
西北农林科技大学
ERDAS实验报告
专业班级:地信111
姓名:杨登贤
学号:2011011506
2013/12/20
ERDAS实验报告
一.设置一张三维图。 (3)
1.底图与三维图 (3)
2.参数设置 (5)
(1)三维显示参数 (5)
(2)三维视窗信息参数 (6)
(3)太阳光源参数 (6)
(4)显示详细程度 (6)
(5)观测位置参数 (7)
二.(几何纠正几何畸变图像处理):几何纠正结果图。 (7)
(2)选择合适的坐标变换函数(即几何校正数学模型) (8)
(3)数据控制点采集表 (9)
(4)多项式模型参数 (9)
(5)图像重采样参数 (10)
(6)结果图 (10)
三.(数据输入\ 输出):镶嵌图(根据不同条件做出不同的几张)。 (11)
1.图像色彩校正设置 (12)
四.(图像增强处理):傅里叶高通/低通滤波图或效果图空间增强效果图。 (13)
1.空间增强卷积处理 (13)
(1)原图像 (13)
(2)卷积增强设置参数 (13)
(3)卷积增强处理图像 (14)
2.傅里叶变换 (14)
(1)快速傅里叶变换设置参数 (14)
(2)低通滤波 (15)
(3)高通滤波 (16)
五.光谱增强。 (18)
1.主成分变换 (18)
(1)参数设置 (18)
(2)处理图像 (19)
2.缨帽变换 (19)
(1)参数设置 (19)
(2)处理图像 (20)
3.指数计算 (20)
(1)参数设置 (20)
(2)处理图像 (21)
4.真彩色变换 (21)
(1)参数设置 (21)
(2)处理图像 (22)
六.(非监督分类):非监督分类结果图分类后处理结果图去除分析结果图。 (23)
遥感Erdas实习报告
遥感E r d a s 实习报告
一一、、 实实习习目目的的
在在大大学学四四年年里里我我们们已已经经学学习习过过《《遥遥感感原原理理与与方方法法》》、、《《数数字字图图像像处处理理》》、、《《遥遥感感图图像像解解译译》》、、《《遥遥感感制制图图》》等等相相关关课课程程,,面面临临毕毕业业。。为为了了加加深深对对这这些些课课程程中中所所学学习习内内容容的的理理解解,,对对遥遥感感数数据据处处理理和和应应用用的的有有关关理理论论和和方方法法进进行行系系统统的的总总结结,,并并在在此此基基础础上上进进一一步步提提高高对对E E R R D D A A S S 及及相相关关遥遥感感数数据据处处理理软软件件使使用用的的熟熟练练程程度度,,为为毕毕业业后后从从事事遥遥感感相相关关专专业业的的工工作作打打下下良良好好的的基基础础,,特特安安排排和和实实施施为为期期四四周周的的遥遥感感实实习习。。 二二、、 实实习习主主要要内内容容
实实习习包包括括中中低低分分辨辨率率遥遥感感影影像像、、高高分分辨辨率率遥遥感感影影像像处处理理分分析析两两部部分分。。 第第一一部部分分主主要要内内容容::中中低低分分辨辨率率遥遥感感数数据据处处理理分分析析 本本部部分分内内容容主主要要练练习习遥遥感感影影像像处处理理和和分分析析的的一一般般流流程程,,主主要要内内容容有有遥遥感感影影像像输输入入输输出出、、遥遥感感影影像像预预处处理理((包包括括影影像像辐辐射射增增强强处处理理、、几几何何校校正正、、图图像像镶镶嵌嵌、、图图像像配配准准与与融融合合等等));;遥遥感感影影像像分分类类((利利用用监监督督和和非非监监督督两两种种方方法法进进行行分分类类,,并并形形成成分分类类影影像像图图));;遥遥感感专专题题影影像像地
遥感图像ERDAS几何校正实习报告参考模板
遥感原理与应用遥感图像几何校正
实习报告
班级:
姓名:
学号:
指导教师:
目录
第一章概述 (1)
1.1 实习任务 (1)
1.2 实习目的与要求 (1)
1.3 实习原理 (1)
第二章实习内容与过程 (3)
2.1 几何校正过程描述 (3)
2.2 操作步骤 (3)
第三章实习结果与分析 (7)
第一章概述
1.1 实习任务
利用ERDAS软件进行遥感图像的几何校正,并评价几何校正的效果与精度。
1.2 实习目的与要求
实验目的:
(1)了解遥感图像变形的原因,掌握遥感图像校正的原理与方法。
(2)熟悉软件ERDAS的工作环境,熟悉其部分的功能。
(3)掌握使用ERDAS软件进行遥感图像校正的方法和步骤。
(4)学会对图像几何校正的效果与精度进行评价。
实验要求:
(1)利用已纠正的影像Ws87_rs.img对未纠正影像Wt87_sub2.img进行纠正,并评价纠正后的效果。
(2)撰写实习报告
1.3 实习原理
1.几何畸变的概念与原因:
由于遥感平台位置和运动状态的变化、地形起伏、地球表面曲率、大气折射、地球自转等因素的影响,遥感图像在几何位置上会发生变化,产生诸如行列不均匀,像元大小与地面大小对应不准确,地物形状不规则变化等畸变,称为遥感图像的几何畸变。
2. 几何校正的必要性
几何校正是各种专题图的生产的预处理中的必要过程。畸变的图像若未经几何校正会给定量分析及位置配准造成困难,因此在遥感数据接收后需要对图像进行几何校正以保证多源遥感信息处理时几何的一致性,且使其能够反映出接近真实的地理状况。
3.几何校正的原理:
遥感影像相对于地图投影坐标系统进行配准校正,即要找到遥感影像与地图投影坐标系统之间的数学函数关系,通过这种函数关系可计算出原遥感影像中每个像元在地图投影坐标系统上的位置从而得到校正后的图像。
Erdas实习报告
ERDAS遥感影像处理
综合实习报告
一:自定义坐标系(北京54、西安80、2000坐标系)操作步骤:
1.1 添加椭球体
修改文件为ellipse.txt,语法为,,。这里的逗号为英文半角输入状态下的逗号,建议直接复制文件中已有的椭球体进行修改。
这里将下面三行加在ellipse.txt文件的末尾,保存关闭即可。最终效果如下图所示。• Krasovsky,6378245.0,6356863.0
• IAG-75,6378140.0,6356755.3
• CGCS2000,6378137.0,6356752.3
注:ellipse.txt文件中已经有了克拉索夫斯基椭球,由于翻译原因,这里的英文名称是Krassovsky,为了让其他软件平台识别,这里新建一个Krasovsky椭球体。
1.2 添加基准面
修改文件为datum.txt,语法为,,。
这里将下面三行添加在datum.txt文件末尾,保存关闭即可。最终效果如下图所示。• D_Beijing_1954, Krasovsky, -12, -113, -41
• D_Xian_1980,IAG-75,0,0,0
• D_China_2000,CGCS2000,0,0,0
1.3 定义坐标系
操作步骤如下:
(1)打开ENVI Classic,选择Map > Customize Map Projection工具;
(2)在弹出的CustomizedMap ProjectionDefinition对话框内填写如图所示参数,其中Projection Name保持与ArcGIS中的名称一致;
ERDAS实验报告2--矢量处理
西北师范大学学生实验报告
在视窗菜单中点击选择
对话框。
为一个符号文件(
,在视窗菜单中点击选择
)在视窗菜单中点击,点击
(3)在Symbology对话框中点击,选择
对话框的,选择
选择字段。
(5)点击,此时视窗中的矢量图层将以刚才设置好的显示方式进行显示。
)在视窗工具条中点击图标,打开工具面板。点击
)在视窗菜单中点击,选择
工具面板中点击
在矢量图层的属性表菜单中点击。
菜单中点击
)在视窗菜单中点击,选择
)点击菜单,选择
列的列头,选择
)选择
图标,打开
西北师范大学学生实验报告
图标,打开
11
遥感实验报告2
《遥感概论》期末实验测试
姓名
院系城市与环境科学学院
年级 2011级
专业地理科学
学号
日期 2013.06
一、实验目的。
熟悉ERDAS IMAGINE 9.1软件并能够熟练地操作,运用现代科学技术软件对身边遥感数据的进行地物判读和分类,切身体会到遥感与社会实践与生活相关性,并进一步加强遥感相关知识的了解和掌握。
二、工具及材料(要求:列出实验中所使用的软件和数据来源等。)
1、软件:ERDAS IMAGINE 9.1
2、数据来源:国际科学数据服务平台
三、实验过程及结果(要求:应简明扼要地写出实验步骤流程,并对相应的操作进行截图与说明。)
1、数据下载:
(1)资源网站:国际科学数据服务平台
/index.jsp
(2)实验对象区域:贵州丹寨县
(3)资源下载
2、格式转换(TIFF转换为img)
将压缩文件减压,并将7个波段的TIFF格式文件转换为img格式文件。首先,在ERDAS IMAGINE 9.1的Viewer窗口打开TIFF文件。如下图
其次,在 File/save/top layer as、、、将TIFF文件另存,即可转换问img格式文件。
3、图像合成
点击Interpreter/Utilities/layer Stack将7个波段的文件
进行合成。如下图
4、图像裁剪
在Viewer窗口将合成图像打开,点击AOI运用多边形裁剪将图像进行裁剪。
Interpreter/Spectral Enhancement/RGB to HIS进行色彩增强。
6、缨穗变换
在ERDAS图标面板工具条中,点击Interpret/spectral
ERDAS实验报告3--几何校正
西北师范大学学生实验报告
学院地环学院专业地理信息系统年级、班08地信学号200875000203 姓名陈晨同组者
课程名
称ERDAS遥感
数字图像处理
实验题目几何校正成绩
一、实验目的:
通过实习操作,掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤,深刻理解遥感图像几何校正的意义。
二、实验准备:
充分了解:影像图形几何畸变的因素、几何校正的方法、灰度值的重采样方法、多项式纠正法地面控制点的选取、遥感图像的镶嵌。
三、实验内容:
资源卫星数据的校正;图像的仿射变换;航片的正射校正;图像的镶嵌;图像投影变换。
四、实验过程及步骤:
1.资源卫星数据Landsat的校正
以美国佐治亚州亚特兰大的一景SPOT全色卫片来对同一地区的Landsat影像作图像对图像的几何校正,SPOT卫片已经具有State Plane地图投影。基本步骤为:
1)显示图像文件
(1)打开两个视窗Viewer#1和Viewer#2,单击Session,选择Tile Viewers将视窗平铺放
置。在Viewer#1中打开需要校正的Landsat TM影像:tmAtlanta.img,在Viewerr#2中打开作为地理参考的校正过的SPOT影像:panAtlanta.img。
2)启动几何校正模块
(1)在Viewer#1中单击Raster
(2)选择Geometric Correction,选择多项式几何校正模型。
(3)定义多项式模型参数及投影参数。
3)启动控制点工具。
(1)选择视窗采点模式Exising Viewer
(2)确定后打开Viewer Selection Instruction指示器
erdas实验报告——非监督分类
实习七非监督分类
一、实习目的
通过实习,掌握在软件中实现非监督分类、分类精度评价及分类后处理的操作流程、步骤。
二、实习内容
1.非监督分类
2.分类后处理
3.分类精度的评价
三、实习步骤
1、获取初始分类结果
1)启动非监督分类
步骤:raster → unsupervised()→ unsupervised classification
非监督分类对话框:
2)进行非监督分类
初步分类结果:
2、分类方案调整(p106-107)
1)显示原图像与分类图像批阅意见:
装订线
步骤:→ editor →进行编辑
2)定义类别颜色
3)设置不透明度
4)确定类别意义及精度
5)标注类别名称和颜色
3、分类后处()
1)聚类分析
步骤:raster → thematic → clump 聚类结果:
2)去除分析
步骤:raster → thematic → eliminate 去除对比:
3)重编码
步骤:raster → thematic → recode
重编码结果:
4、评价分类精度
1)分类叠加
2)精度评估
步骤:分别加载重编码后图像和专题图Inlandc.img图像 raster → supervised → accuracy assessment
①加载cbm图像
②关联专题图
③点击edit :create/add random points
点击OK
点击edit → show class values;点击view → show all;专题图会随机出现(point#)查看class与reference是否一致并填入reference一栏;
《遥感原理与应用》实验报告
《遥感原理与应用》实验报告
实验报告:遥感原理与应用
一、实验目的
通过实验了解遥感的基本原理,掌握遥感技术的基本应用方法。
二、实验仪器和材料
1.遥感软件:ENVI、ERDAS、IDRISI等
2.遥感数据:卫星遥感影像数据
三、实验内容
1.遥感影像地理信息提取
通过遥感软件导入遥感影像数据,利用图像处理方法提取地理信息,如土地利用类型、植被覆盖度等。
2.遥感影像分类
利用遥感影像数据进行分类分析,将影像中的不同对象或地物进行分类,如建筑物、农田、水域等。
3.遥感影像变化检测
利用不同时间的遥感影像数据进行变化检测,观察地物变化的情况,如城市扩张、植被变化等。
四、实验步骤
1.打开遥感软件,导入遥感影像数据。
2.使用图像处理方法提取地理信息,如选择适当的阈值进行植被覆盖度的提取。
3.利用分类分析方法将影像中的不同对象进行分类,可以使用最大似然分类方法或支持向量机分类方法等。
4.比较不同时间的遥感影像数据,通过图像差异分析方法进行变化检测。
五、实验结果
通过实验,我们成功使用遥感软件导入遥感影像数据,并提取了植被覆盖度等地理信息。同时,我们还使用分类分析方法将影像中的不同对象进行了分类,得到了建筑物、农田、水域等分类结果。最后,我们通过比较不同时间的遥感影像数据,成功进行了变化检测,观察到了城市扩张和植被变化的情况。
六、实验感想
通过这次实验,我们深入了解了遥感技术的基本原理和应用方法。遥感技术具有非常广泛的应用领域,如环境监测、农业管理、城市规划等。遥感影像数据可以提供大量的地理信息,通过图像处理和分类分析可以提取出有用的地理信息,同时通过变化检测可以观察到地物的变化情况。掌握遥感技术对于我们理解地球变化、环境保护和资源利用具有重要意义。
康哥定量遥感实验报告
定量遥感实验报告
班级:地信1302 姓名:高永康学号:20
实验一:辐射信息获取与大气校正
一实验目的与意义
1.初步了解目前主流的遥感图象处理软件ERDAS,ENVI的主要功能模块。
2.掌握Landsat ETM遥感影像数据,数据获取手段。掌握Erdas 遥感影像辐射信息获取。
3.加深对遥感理论知识理解,掌握遥感大气校正方法。
二实验内容与遥感影像数据
LE7EDC00
2003年4月7日Landsat EMT+影像
对其进行大气校正处理
三实验步骤
准备阶段:
对遥感图像先定标,Basic Tools-Preprocessing–Calibration Utilities – Landset Calibration
并编辑头文件
然后因为要对多幅影象进行处理,所以为了方便,最好进行波段合成,一起处理。
最后,进行格式转换
完成后,就可以进行大气校正了
简化黑暗象元法大气校正
(1)打开待校正图像文件。
(2)在主菜单中,选择Basic Tools->Preprocessing->General Purpose Utilities-> Dark Subtract,在文件选择对话框中选择待校正图像文件,单击OK按钮,打开Dark Subtraction Parameters面板。
(3)在Dark Subtraction Parameters面板中,确定黑暗像素值包括三种方法(Subtraction Method):
波段最小值(Band Minimum)
ROI的平均值(Region Of Interest)
自定义值(User Value)
遥感实验报告
林业遥感与地理信息系统实验报告
实验一、ERDAS基本操作
一.实验目的:
初步了解目前主流的遥感图象处理软件ERDAS的主要功能模块,在此基础上,掌握视窗操作模块的功能和操作技能,为遥感图像的几何校正等后续实习奠定基础。
二.实验步骤:
1.打开程序。
2.打开遥感实习数据中的lanier.img
3.对图像进行一些基本的操作:
○1光标查询
○2量测
○3数据叠加显示。同时打开两个图像,在Select Layer To Add对话框中点击Clear Display。
4、显示菜单操作
掌握文件显示顺序;显示比例;显示变换操作等。
5、矢量菜单操作
矢量文件的生成与编辑:
第一步:打开图像文件
第二步:创建图形文件
第三步:绘制图形要素
第四步:保存矢量文件
三、实验感受
在做实验时,一定要在笔记本上对老师讲解的实验流程做记录。否则,当自己独立完成实验时会很吃力。因为实验指导书上有的步骤看不懂,而且软件版本不同,各个图标的位置有所改变,无法完全按照指导书进行实验。
就本实验来说,这都是一些最基本的操作,但由于第一次接触这个软件,就连这些最
基本的操作都做了很长时间才变得熟练了。
实验二、数据输入
一:实验目的:
熟悉并熟练应用该软件的操作。
二:实验内容:
1.单波段数据输入
2.多波段数据组合
三:实验步骤:
1)单波段数据输入
1.点击工具图标Import, 弹出一个对话框,对其设置参数如下:
Type:Generic Binary
Media: File
Input File: band3.dat
Output File: 根据自己起名字。
2. 出现Import Generic Binary Data 对话框,设置参数如下:
实验报告书(验证性)
实验报告书
(验证性实验)
题目非监督分类
成绩
姓名
专业班级
学号
指导教师
日期年月日
3.实验步骤
(一)、分类过程(classification ProcedUre )
第一步:在ERDAS图标面板工具条中点击Classifier图标→C1assification →Unsupervised Classification---→unsupervised classification对话框如下:
第二步:进行非监督分类:1、在Unsupervised classification对话框中:确定输出文件(Input Raster File):12235.img(要被分类的图像),确定输出文件(Output File):处理.img(即将产生的分类图像),选择生成分类摸板文件:Output Signature Set(将产生一个模板文件),确定分类摸板文件(Filename ):处理.sig 。
2、对Clustering options选择Initialize from Statistics单选框:
确定初始分类数(Number of classes):20分出20个类别;
点击Initializing options按钮可以调出Fi1e Statistics Options对话框以设置ISODATA的一些统计参数;
点击Co1or Scheme Options按钮可以调出output color Scheme Options对话框以决定输出的分类图像是彩色的还是黑白的,这两个设置项使用缺省值;
定义最大循环次数(Maximum Iterations):28 ;
监督分类实验报告
实验报告书
(验证性实验)
题目遥感图像监督分类
成绩
姓名
专业班级
学号
指导教师
日期2010 年12 月19 日
1.实验目的:掌握监督分类的方法与过程,加深对监督分类方法的理解
进一步熟练ERDAS软件的操作
2.实验准备工作:准备要分类的图像
3.实验步骤:
第一步:显示需要进行分类的图像。在视窗中显示345hecheng.img
第二步:点击C1assifier→Signature Editor 菜单项View→Columns→view signature columns 对话框→点击最上一个字段的Co1unmn 字段下拖拉直到最后一个段,此时,所有字段都被选择上,
并用黄色(缺省色)标识出来。
→按住shift 键的同时分别点击Red、Green、B1ue 三个字段Red、Green、Blue 三个
字段将从选择集中被清除。
→点击Apply 按钮
→点击Close 按钮
从View Signature Co1umns 对话框可以看到Red、Green、Blue 三个字段将不再显示。
第三步:获取分类模板信息。在显示有345hecheng.img图像的视窗中选择Raster 菜单项→选择Tools 菜单→点击Raster 工具面板的图标→在视窗中选择蓝色区域,绘制一个多
边形AOI
→在Signature Editr 对话框,点击图标,将多边形AOI 区域加载到Signature 分类模板中
→在Signature Editor 中,改变刚才加入模板的Signature Name和Color。
→重复上述操作过程以多选择几个蓝色色区域AOI,并将其作为新的模板加入到Signature Editor 当中,同时确定各类的名字及颜色。可以将这些模
遥感图像的几何校正实验报告
遥感图像的几何校正
一、实验目的
通过实习操作,掌握遥感图像几何校正的基本原理和和方法,理解遥感图像几何校正的意义。
二、实验环境
操作系统:Windows Vista
软件:Erdas Imagine 8.4
三、实验内容
ERDAS软件中图像预处理模块下的图像几何校正。
几何校正的必要性:
由于遥感平台位置和运动状态的变化、地形起伏、地球表面曲率、大气折射、地球自转等因素的影响,遥感图像在几何位置上会发生变化,产生诸如行列不均匀,像元大小与地面大小对应不准确,地物形状不规则变化等畸变,称为遥感图像的几何畸变。产生畸变的图像给定量分析及位置配准造成困难,因此在遥感数据接收后需要对图像进行几何校正以使其能够反映出接近真实的地理状况。
几何校正的原理:
遥感影像相对于地图投影坐标系统进行配准校正,即要找到遥感影像与地图投影坐标系统之间的数学函数关系,通过这种函数关系可计算出原遥感影像中每个像元在地图投影坐标系统上的位置从而得到校正后的图像。
Erdas软件中提供了7中几何校正的模型,具体如下:
表 1 几何校正计算机模型与功能
模型功能
Affine 图像仿射变换(不做投影变换)
Polynomial 多项式变换(同时作投影变换)
Reproject 投影变换(转换调用多项式变换)
Rubber Sheeting 非线性变换、非均匀变换
Camera 航空影像正射校正
Landsat Landsat卫星图像正射校正
Spot Spot卫星图像正射校正
在本次实验中采用的是Polynomial(多项式变换)的模型,通过在遥感影像和参考图像上分别选取相应的控制点,求出二元二次多项式函数:
监督分类实验报告
监督分类实验报告
1100900028 孙淑蕊
一、实验原理:根据已知训练区提供的样本,通过选择特征参数,建立判别函数对各待分类像元进行的分类。
二、实验目的:1、理解监督分类方法的基本原理;
2、掌握利用ERDAS进行监督分类的操作流程;
3、了解分类后评价过程。
三、实验内容:在ERDAS软件中,对TM影响进行监督分类,将图像中的水体、植被、农田、城区等地物特征提取出来。
四、实验步骤:
1、在ERDAS主界面中,打开Viewer视窗,打开需要进行监督分类的图像。
2、对图像进行设置,设置Red、Green、Blue对应的波段值分别为4、
3、2。
3、在Viewer视窗中显示待分类图像。打开Classification,选择Signature Editor,打开分类模板编辑器。
4、选择Signature Editor窗口的View中的Column,在弹出的View Signature Columns 对话框中选择需要显示的字段。
5、在Viewer中点击图标,打开Raster工具面板。
6、单击面板中的图标,在打开的图像中选择水体区域,绘制一个多边形AOI。
7、在Signature Editor对话框中,单击图标,将上一步中建立的多边形AOI区域加载到分类模板中。
8、将上述方法重复进行,共选择10个区域。
9、将上述结果进行综合,将该类的Signature全部选定,然后点击合并图标,得出水体的分类模板,然后依次进行植被、农田、城区的分类模板的建立,方法同上。
10、将上述模板进行保存。
11、进行监督分类,在ERDAS主界面中,单击Classifier中的Supervised Classification,打开Supervised Classification对话框。
监督分类 实验报告
实验报告
实验九遥感图像的分类—监督分类
一、原理及方法简介
监督分类又称训练场地法,是一种以统计识别函数为理论基础,依据典型样本训练方法进行分类的技术,即:根据已知训练区提供的样本,通过选择特征参数,建立判别函数对各待分类像元进行的分类。在监督分类过程中,首先选择可以识别或者借助其它信息可以断定其类型的像元建立模板,然后基于该模板使计算机系统自动识别具有相同特性的像元。对模板进行评价后再对其进行修改,多次反复后建立一个比较准确的模板,并在此基础上最终进行分类。监督分类一般要经过以下几个步骤:定义分类模板(Define Signatures)、评价分类模板(Evaluate Signatures)、进行监督分类(Perform Supervised Classification)、评价分类结果(Evaluate Classification)。
二、实验目的
1、理解监督分类方法的基本原理。
2、掌握利用ERDAS进行监督分类的操作流程。
3、了解分类后评价过程。
三、实验内容
在ERDAS软件中,对TM影像进行监督分类,将图像中的植被、水体、城镇等地物特征提取出来。
实验数据:实验九\TM_bjcity.img
四、实验步骤
(一)定义分类模板
定义分类模板操作包括模版的生成、管理、评价和编辑等,主要利用分类模板编辑器(Signature Editor)完成,具体步骤包括:
步骤一:从ERDAS主界面中,打开Viewer视窗,然后选择输入文件:实验九\TM_bjcity.img,
并在Raster Option(图像设置)中设置Red|Green |Blue对应的波段值分别为4|3|2,选择Fit to Frame(合适窗口大小),如图。
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E RDAS实验报告
图像融合实验
数据来源
采用Erdas中examples文件内的2000年Atlanta多光谱TM数据和高清全色Pan数据。两图为同一地区不同坐标影像,故使用前需预处理从而得到实验区域。
目的
多光谱TM数据分辨率较低但包含多波段色彩,而全色Pan数据只包含一层高清影像,为了得到研究区域的高清彩色影像,我们将TM和Pan数据在Erdas2014中进行融合以达到实验目的。
方法
在遥感领域运用较多的融合方法有主成分变换法、比值变换法、小波变换法和HIS变换法。本实验则运用HIS变换法。IHS属于色度空间变换,从多光谱彩色合成影像上分离出代表信息的明度(I)和代表光谱信息的色调(H)、饱和度(S)等3个分量,并采用相同区域的高分辨率全色波段数据代替明度(I)进行空间信息融合。
步骤
1.几何校正
因原始图像空间坐标不同,需选取控制点进行几何校正。本实验校正方法为多项式法,选取6个控制点进行校正,其校正叠加截图如下:
2.叠加剪切
由校正结果可知两图像只有部分区域重合,所以建立AOI对重合区域进行剪切,以得到研究区域,截图如下:
3.重采样
因多光谱图像分辨率较低,像元点较大,若要与全色图融合出高清影像需进行重采样来调整像元大小,以达到与高清图一致。
4.二次剪切
因图为栅格,统一像元后,边缘区必然会有一定的扩展(如下图),虽说扩展的范围较小,但在科研应用方面不符合要求,故须二次剪切。
5.RGB转HIS
TM图像选取前三层再分别赋予蓝、绿、红三色,转化为HIS格式,如下图:
6.直方图匹配
将高清图像直方图以标准图像的直方图为标准作变换,使全色光图和HIS图中I层两图像的直方图相同和近似,从而使两幅图像具有类似的色调和反差,以便作进一步的运算。
7.图像叠加
运用Layer stack功能将全色光高清图和H、S图层进行叠加即所谓的图像融合。它将多波段图层组合到了一起,从而得到新的包含多个有助于研究者使用的多波段影像。
8.IHS转RGB
为了得到真彩色,我们将IHS结果转化为RGB格式,如图:
结果分析
1. 多源遥感影像融合法之HIS变换立足于从多波段数据中选取RGB(321)3层,包括了人类视力所能感知的所有颜色,是目前运用最广的颜色系统之一,去除其他空间信息或光谱信息,并按照一定的算法或规则进行处理,将选取的3图层变换为以IHS表示。
下图为TMAtlanta在RGB格式下的6波段(图层)信息,我们选取前3层分别赋予蓝色、绿色、红色,如图所示:
将RGB3层转换为以明度,色调和饱和度为显示格式的HIS图像。由教材可知IHS只是保留
全部了TM数据中的蓝色、红色和绿色波段,而删去了近红外、短波红外和热红外波段。
2. 在详细研究图像色调、饱和度与明度关系的基础上,利用图像明度与色调、饱和度有相似
平滑这一性质我们将最小二乘原理应用到HIS图像融合中,该方法通过图像平滑度限定条件并
用最小二乘准则根据未删除原始数据波段前的空间信息估计(预测)出融合后的色调、饱和度
分量信息并运用到融合结果中,这样就避免了旧版IHS变换法中因为直接由高清全色图替换I
层空间信息而造成信息丢失的误差,从而能够得到信息比较全的融合图像,这种方法成为改进
后的HIS变换法,即Modified HIS Resolution Merge。下图为传统方法(左)和改进后(右)的结果对比图。由图可知改进后的方法所得到的图像较为清晰,减少了色彩偏差。
3. IHS表示亮度(空间信息)、色调和饱和度(光谱信息)。将全色波段的高分辨率图像代替I(明度)图层,融合的图像结果既有高的空间分辨率,又有与原图像相同的色度和饱和度。本实验结果如右图所示。由图可知,该图像保留较清晰的部分为道路和居民点。由TM应用范
围表可以分析:前3个图层即RGB波段在其各自应用领域都有相同的应用范围——区分人造
地物类型。故可以总结出HIS变换大在保留居民点和道路上有着绝对优势。在目视解译城市道
路和居住房分布等方面我们主要运用HIS变换法进行图像融合。
TM影像的主要应用范围
融
合
结
果
图