遥感图像解译实习

遥感图像解译课程设计

—“遥感专题信息提取与专题图制作”设计报告

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遥感专题信息提取和专题图制作

一、课程设计目的和意义：

本次实习目的是加深理解和巩固《遥感原理与应用》课上的的有关理论知识，遥感的基本原理、遥感图像的处理方法、专题信息提取以及遥感综合应用技术；锻炼我们熟练运用envi，erdas等遥感软件独立分析问题、解决具体问题的实际工作能力；

本次实习的意义在于通过使用遥感软件独立解决问题，培养良好的工作习惯和科学素养，为今后参加科学研究工作以及毕业设计打下良好的基础。

二、课程设计原理和方法：

从卫星上获取的遥感图像一般不能直接使用，需要通过图像处理软件进行一系列的加工处理，最后进行地物分类，提取出专题信息，才能够制成各种专题地图。

使用遥感处理软件ERDAS对得到的图像进行TIFF到IMG的格式转换、波段叠加、几何纠正、影像镶嵌、基于HIS变换的图像融合、图像裁剪、图像分类、专题信息提取和最后的专题图制作等操作，具体原理如下：

（1）格式转换与波段叠加

ERDAS默认的文件格式是*.img格式，因此先要将获得tif格式的遥感影像转换为img格式影像。

多波段影像包含的信息量较大，为了便于后续处理，要将多个单波段影像叠加合成多波段影像。

参考影像具有地理信息，要将参考影像头文件信息添加进去。

（2）TM影像几何纠正

遥感所获取的数据，均存在几何畸变。因此需要对图像进行几何纠正。

多项式校正法是实践中经常使用的一种方法，对各种类型传感器的纠正均适用。在实习过程中，采用了二次多项式法进行几何纠正，该法可以改正图像因平移、旋转、比例尺变化、仿射变化等线性变形与扭曲等二次非线性变形

（3）图像镶嵌

因研究范围的要求，需要在几何上将左右两幅图像连接在一起，并且保证拼接后的图像反差一致，色调相近，没有明显的接缝。

遥感影像在镶嵌之前，必须包含投影信息、地理坐标信息，还要有相同的波段数。当然，在挑选遥感数据时，要尽可能选择成像时间和成像条件相近的遥感图像，要求相邻影像的色调一致。

（4）图像融合

通过增强处理突出图像的有用信息，使图像中感兴趣的特征得以强调，便于提高遥感图像的可解译性。基于IHS变换的图像融合使融合的图像既有TM图像的光谱信息，又有SPOT影像高分辨率的特点。

（5）图像分类

用监督法对图像进行分类处理。产生七个地理类别，分别是长江，居民区与坝区，山地，植被，阴影，内河、湖泊。

（6）分类后处理

由于混合像元的存在以及分类算法是逐个像元进行的，在分类图像中有很多的孤立像元及小像元群，它们在分类图上表现为噪声，不能满足分类要求。平滑处理可以消除一些噪声效应，完成类的连接。

（7）专题信息提取

可以分类重编码，进行类别的合并。

制作出专题图。

三、课程设计过程和步骤：

由于所得到的的数据是一个地区多幅不完整的的单波段数据，需要进行波段叠加后得到left-diejia和right-diejia，再分别将带校正影像left-diejia 和right-diejia依次和参考影像spot影像进行多项式几何校正，之后将校正好的数据做图像的拼接得到一个完整区域pingjie影像，再将其和高分辨率影像进行图像的融合，就可以进行非监督分类与监督分类并进行分类精度评估，最后输出专题图。

本次实习将按照一下流程图所示的步骤进行：

图1 实习任务流程图

1．数据预处理

格式转换：用Import模块TIFF格式的遥感影像转换成IMG格式的遥感影像。

波段叠加：用Interpreter模块将左右各6个TM单波段影像叠加合成为多波段影像。叠加后的影像命名为为left-diejia和right-diejia；选择Interpreter菜单—Utilities子菜单—Layer Stack菜单，在弹出的Layer Selection Stacking对话框中添加需要合成的波段。

添加头文件信息：打开参考图像，调出Image info对话框，选择Edit菜单，对影像的左上角X、Y坐标、像元值大小、单位和地图投影信息进行添加。

图1、融合后的影像

2．几何纠正

运用已经几何校正过的SPOT全色数据，对TM数据进行纠正。

选择GCP：打开左影像，选择Raster/Geometric Correction菜单，选择多项式纠正法，设次数为2，以已打开的SPOT影像为参考，开始分别在两个影像中对应选择同名地物点的GCP。

坐标转换：选取6个GCP，有GCP工具自动生成转换模型，通过二次多项式变换，将各个控制点从地理空间投影到图像空间上去。

精度检查：在GCP Tool中，通过Edit/Set Point Type/Check来实现设置点的类型为检查点，作用是检查转换精度，若误差大于一个像元，则需要重新选择控制点。

重采样：点击Geo Correction Tools中的重采样按钮对图像进行重采样，保证校正空间中点均匀分布输出。

几何校正后的影像为left-jiaozheng和right-jiaozheng，如图：

图2、几何校正后的影像

3．影像镶嵌

此功能在数据预处理Data Prep模块中实现。选择菜单DataPrep-Mosaic Images-Mosaic Tool，打开Mosaic Tool窗口。

加入影像：选择Mosaic Images/Edit/Add Images，加入左右两张影像。

确定镶嵌边：利用AOI Tools工具栏，绘制出两幅影像的分界线。

定义镶嵌函数：选择Edit/Set Overlap Function打开Set Overlap Function 对话框，选择函数。

镶嵌后的影像为left-right，如图：