课后作业.docx
《课后作业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课后作业.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
课后作业
《遥感技术基础》
实习成果
学年学期：
2011/2012学年第二学期
系别：
地理信息工程系
班级：
地102班
******
学号：
*************
******
提交日期：
2012年6月1日
实验成绩：
Worksheet:
Lab01:
IntroductionToENVI
（作业，要求每个题在必要的地方要截图，对结果仔细分析后回答问题）
1.Whataretherolesofthethreedifferentwindowsforoneimage?
（影像显示时，三个不同窗口的作用是什么？
）
答：
therearethreewindows,oneisforimage,oneisforscroll,oneisforzoom.
1.MainImageWindow（主影像窗口）
主图像窗口是由一幅以全分辨率显示的图像的一部分组成。
该窗口在你第一次载入一幅图时自动地被启动。
2.ScrollWindow（滚动窗口）
滚动窗口是一个以二次抽样的分辨率显示大图像的小图像显示窗口。
只有要显示的图像比主图像窗口以全分辨率能显示的图像大时，才会出现滚动窗口。
3.zoomWindow（缩放窗口）
缩放窗口是一个晓得图像显示窗口，它以用户自定义的缩放系数使用象元复制来显示主图像窗口的一部分。
2.Whatistheprojectionofthisimage?
whatisthepixelspatialresolution?
（给定影像的投影方式是什么？
空间分辨率是多少？
）
横轴墨卡托投影分辨率为25米
3.DescribetheTMimagethatyouoriginallyopenedusingthestandardfalsecolorcomposition（标准假彩色合成）（inanRGBimage,Band4（近红外波段）forchannelR（红通道）,Band3（红波段）forchannelG（绿通道）,Band2（绿波段）forchannelB）（蓝通道）.（影像的彩色合成）
a.Whatcoloristhevegetationsurroundingtown?
Why?
（城区外围植被是什么颜色，为什么？
）
红色
植被在近红外和红外波段的反射特性，-R，所以是红色。
b.Whatcoloristhewaterbody?
Why?
（水体是什么颜色，为什么？
）
黑色
水体在近红外波段反射率几乎为零
4.DescribetheTMimagethatyouoriginallyopenedusinganotherfalsecolorcomposition（另一种假彩色合成）（inanRGBimage,Band5forchannelR,Band4forchannelG,Band3forchannelB）.（影像的彩色合成）
a.Whatcoloristhevegetationsurroundingtown?
Why?
（城区外围植被是什么颜色，为什么？
）
绿色，在近红外波段植被反射设置为绿色
b.Whatcoloriswaterbody?
Why?
（水体是什么颜色，为什么？
）
黑色
理由如3-2，水体在近红外波段反射率几乎为零
5.Whatbandandcolorcombinationsarerequiredtomaketheimagelooklikewhatyoureyewouldsee（“truecolor”）?
（如何合成一景真彩色影像？
）
a.Whatcoloristhevegetationsurroundingtown?
Why?
（城区外围植被是什么颜色，为什么？
）
绿色
植被绿色设置正确
b.Whatcoloriswaterbody?
Why?
（水体是什么颜色，为什么？
）
蓝色
水体蓝色设置正确。
c.Pleasemakeacomparisonofthevegetationcolor,waterbodycolorbasedontheresultsfromquestions3,4and5.（对3，4，5中植被、水体的颜色作一个对比.）
3，4水体都是黑色，而5是蓝色，水体在除蓝色以外波段吸收巨大，几乎不反射。
6.BasedontheLayerInformationwindowprovidethefollowinginformationabouttheTMimagefile:
（TM影像的相关信息）
a.Howmanybandsdoestheimagehave?
（影像有几个波段？
）
7个
b.WhatisthemeanpixelvalueforBand4?
（第4个波段像素DN值的平均值是多少？
）
106.119806
c.WhatistheminimumpixelvalueforBand2?
（第2个波段像素DN值的最小值是多少？
）0
d.Whatisthehistogramforallbandslikeinthisimage?
（显示该影像所有波段的直方图。
）
7.Linkband2andband6basedongeographicallocations:
（基于地理位置对波段2和波段6进行关联）
a.WhataretheDNvaluesofwaterbodysurroundingforbiddencityinband2andband6?
（波段2和波段6中紫禁城外水体的DN值各是什么？
）
波段2是32，波段6为138
b.WhataretheDNvaluesofvegetationinTiantanParkinband2andband6?
（波段2和波段6中天坛公园植被的DN值各是什么？
）
波段2为36波段6为142
Worksheet:
Lab2:
ConvertingRadiancetoReflectance
1.Drawadiagramshowingthepathoflightfromthesuntotheearth,andthereflectedpathfromtheearthtothesatellite.Labelalloftheplaces/processesinthisdiagramthataffecthowmuchlight（radiance）isreceivedatthesatellite.（画一个草图来表示太阳光到地球并从地球反射到卫星的过程，并标明影响光线传输到卫星的每个过程的名称，可以用画图工具完成后插入到word中）
2.Fillinthefollowingtable:
ImageFile
DataType
（数据类型）
Band3DataRange
（第三个波段的数值范围）
Band4DataRange
（第四个波段的数值范围）
OriginalDNValue
原始DN值
整数
0~255
0~255
Radiance
（calculated）
辐射率
小数
0.000000~264.000000
0.000000~220.999985
Reflectance（calculated）
反射率
小数
0.000000~0.321612
0.000000~0.809136
3.Whatisthe%reflectanceintheNearInfraredbandofthepixelsthatoccupiesRow727andColumn5090,Row2937andColumn521?
（usingpixellocatortolocatetheposition）（第727行、5090列和第2937行、521列像素在近红外波段的反射率各是多少？
各像素分别为何地物？
是否于其光谱曲线符合？
）（提示利用image窗口中，tools下的pixellocator来确定像素的位置，注意列在前，行在后）
第727行、5090列
湖泊，符合水吸收了所有光谱
第2937行、521列
云层，符合，云层反射了所有光谱
Worksheet:
Lab03:
ExploringDigitalData
1.Whichbandsdoyouassigntoblue,green,andredprimarycolors,respectively,todisplayatruecolorimage（whatyoureyewouldsee）?
（合成真彩色影像）
Whenyouassignband6tored,band3togreenandband2toblue,whatdoesvegetationlooklikeintheresultingimage?
Whatdoesthistellyouaboutvegetationreflectance?
（6,3,2分别赋给R,G,B，合成影像，其植被的颜色是什么？
）
植被颜色为紫色
2.DrawalinefromyourROIasciifilehereforpixelsofwater,vegetation,building,roadandbaresoilrespectively.利用excel绘制水体、植被、建筑、道路和裸地的光谱曲线，插入到本题后。
水体：
植被：
建筑：
道路：
裸地：
Doesthisreflectancecurveresembletheshapeofthetypicalvegetationreflectancecurve?
（植被的光谱是否符合理论上所学的植被的光谱？
）
符合，在红外近红外波段反射效果明显
3.Drawspectralprofiles（justreproducethegeneralshape）belowforvegetation,TiananmenSquareandwaterpixelsfromtheTMimage.Foreach,statewhetheryouthinkthepixelis“pure”ordoyouthinkitcontainsamixtureofmaterials.Explainyouranswers.（利用ENVI工具制作植被、天安门广场和水体的光谱曲线。
对于每一个曲线，请考虑其是纯像元还是混合像元，为什么？
）
植被
是混合像元：
在一个像元内存在不同类型的地物。
天安门：
是混合像元：
在一个像元内存在不单一是广场的地物。
水体：
纯像元：
因为，都是水…
4.TrytocursorDNvaluesforwaterbody?
Whyarethevaluesforwatersoconsistentlylow?
（在不同波段浏览水体处的DN值，与其他地物相比，为什么水体的DN值在各个波段都都很低）
水体对于光线的吸收能力大体上非常强，所以较低。
5.TrytocursorDNvaluesforforest?
Whyisitthattheforestvaluesarerelativelylowinbands1,2and3,butabruptlyincreaseinbands4and5?
（浏览林地的DN值，请回答为什么林地在1,2,3波段的DN值很低，在波段4,5的DN值却很高？
）
植被在红外近红外波段反射能力较强（4.5）。
Lab4:
Spatial,SpectralandRadiometricResolution（空间、光谱和辐射分辨率）
Inthisexerciseyouwillexploreimagerywithdifferentspatial,spectralandradiometricresolutions.Choosingsatellitedataasatoolforvarioustasks（e.g.,mappingvegetation,delineatingroads）requiresthatyoubalancetheadvantagesofhigherresolutionwithcost.Keepthisinmindasyoulookattheimageryinthisexercise.
SPATIALRESOLUTION（空间分辨率）
1）FirstyouwillexaminesatelliteimagesoftheBeihai,Beijingareacollectedbythreedifferentsensorsthathavedifferentspatialresolutions.Theseare:
Geoeye1image（cellsize=0.5m）（Geoeye）,SpotImage（cellsize=2.5m）（SP）andtheLandsatThematicMapper（TM）（cellsize=30m）（tm）.（三种传感器数据，分别是Geoeye（0.5米），Spot（2.5米），TM（30米））
2）TheseimagesarestoredinthefoldercalledData.Openthemasfollows:
a.OpentheGeoeye-1image（geoeye）asatruecolorimageandassignRtored,Gtogreen,andBtoblue.（打开Geoeye数据，制作真彩色影像图）
b.OpentheSpotimage（SP）asapseudocolorimageandassignband1tored,band2togreen,andband3toblue.（打开Spot数据，制作假彩色影像图）
c.OpentheTMimage（TM）asastandardfalsecolorimageandassignband4tored,band3togreenandband2toblue.（打开TM数据，制作标准假彩色影像图）
3）Foreachofthe3images,indicatewithacheckmarkinthetablebelowwhichfeaturesyoucanresolve（see）.（标出是否能够看清楚指定的特征，可以用清晰、模糊、分辨不出来形容）
Feature
Geoeye（0.5m）
SpotImage（2.5m）
TMImage（30m）
Largeareaofwaterbody（大面积的水域）
清晰
清晰
模糊
Building（建筑）
清晰
清晰
模糊
Road（道路）
清晰
清晰
模糊
Individualtrees（树）
清晰
分辨不出
分辨不出
Carsinparkinglotorrunningonroad（车辆）
模糊
分辨不出
分辨不出
Canyouseefeaturesthatarenarrowerorsmallerthanthesizeofapixel（e.g.,isaroadthatislessthan30mwidevisibleintheTMimage?
）?
Ifso,whydoyouthinkthiswouldbe?
（你能分辨出比实际像素小的特征地物么？
（比如，在TM影像上，比30米窄的道路可以分辨出么？
）为什么？
）
不能，因为像素是人可以分辨出的最小特征尺寸在TM影像上，比30米窄的道路比像素小，所以看不清
Basedjustondifferencesinspatialresolution,whattypesofapplicationsmighteachsatellite（Geoeye,Spot,TM）begoodfor.（根据其分辨率的不同，每种卫星的数据可能用于那些方面？
）
GeoEye：
影像收集、地理空间和影像获取，以及信息服务。
公司为全球市场提供图像及信息产品以绘图、测量和监视地球，其应用领域包括：
国防和情报部门、国家制图市场、在线地图用户、挖掘市场、油气市场、建筑/工程公司、森林和环境评估市场等。
GeoEye作为卫星和航空影像、定位信息产品和影像处理服务的提供商，其产品和服务旨在为用户提供及时、准确的重要定位信息。
TM:
能够反射浅水水下特征，可区分土壤和植被、编制森林类型图、区分人造地物类型。
探测健康植被绿色反射率、可区分植被类型和评估作物长势，区分人造地物类型，对水体有一定透射能力。
可测量植物绿色素吸收率，并依次进行植物分类，可区分人造地物类型。
测定生物量和作物长势，区分植被类型，绘制水体边界、探测水中生物的含量和土壤湿度。
：
用于探测植物含水量及土壤湿度，区别云与雪。
探测地球表面不同物质的自身热辐射的主要波段，可用于热分布制图，岩石识别和地质探矿等方面。
短波红外：
推测高温辐射源，如监测森林火灾、火山活动等，区分人造地物类型。
Spot：
应用于地质勘测；农业生产；林业评估；土地利用检测牧场等。
CanyouseetheshapeoftheclassicvegetationreflectancecurveinthegraphyoucreatedfortheGeoeyedata?
Whataretheimportantcharacteristicsofthiscurveatthisspectralresolution?
?
（根据Geoeye做出的植被的光谱曲线，你能看出植被的光谱曲线形状么？
在这种光谱分辨率的曲线中，有何特性？
）
能，绿色突出
HowaboutinthecurvefromtheTMimage?
Canyouseetheshapeofthetypicalvegetationspectrum?
（TM数据的植被光谱怎么样？
从中可以看出典型植被的光谱曲线么？
）
可以，红色波段明显
HowaboutthecurvefromtheASTERdata?
Canyouseetheshapeofthetypicalvegetationspectrum?
（ASTER数据的植被光谱怎么样？
从中可以看出典型植被的光谱曲线么？
）
1.通过对影像进行快速统计，各影像的DN值范围是多少？
为什么是这样的数值范围？
TM
BasicStatsMinMaxMeanStdev
Band16221189.11427511.611570
Band22714547.9155889.500303
Band32220657.53559515.327271
Band4916162.87268915.673028
Band5523484.67067325.601810
Band6014342.80242216.822339
ASTER
asicStatsMinMaxMeanStdev
Band135.152000164.94400057.96976910.352747
Band217.700001130.27200339.92808110.319889
Band318.101999106.88800046.6282899.169347
Band416.378000114.64599652.24358811.233229
Band52.39140014.5658007.9289821.597631
Band60.9744004.3848002.2968510.411869
Band70.7500005.0625002.1865300.465974
Band80.6567004.0596001.9477310.392481
Band90.4170003.2943001.3329400.299446
Band100.4452002.0988000.8955450.155120
Band118.03817610.4950499.5294420.436754
Band128.53602011.20056010.2530520.485500
Band138.97558011.69066010.7247260.501867
Band149.27389611.67634310.8176380.436340
Band158.94520011.07177410.2883950.374440
Geoeye
BasicStatsMinMaxMeanStdev
Band1025566.87790243.671345
Band2025569.47013942.512629
Band3025563.28332640.320125
2.HowmanyLandsatpixelsarefoundinasquareareathatis3kmoneachside?
（一个3公里*3公里的地面面积需要多少Landsat的像素才能扫描完全？
（TM分辨率30m））
（3公里*3公里）/（30米*30米）=10000个像素
3.HowmanyDNswouldtherebefortheareaaboveiftheLandsatimagehas6bands?
（如果TM有6个波段，上述面
升级会员 