实习一Landsat影像数据下载导入目视解译与分析.docx

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实习一Landsat影像数据下载导入目视解译与分析

实习序号及题目

Landsat影像数据下载、导入、目视解译与分析

实习人

专业班级及编号

任课教师

实习指导教师

实习地点

榆中校区实验楼A209

实习日期时间

2013-10-31

实习目的

学会使用美国NASA/USGS网上下载工具进行Landsat卫星影像的检索和下载。

初步掌握ENVI影像处理软件的使用方法，熟悉软件的用户界面、功能模块。

复习遥感导论课程中的遥感影像目视解译环节，选择自己熟悉的地区，进行LandsatTM/ETM+影像的目视解译。

基本原理

数据准备

下载LandsatTM/ETM+影像一景

使用Excel进行数据分析时注意加载宏“数据分析工具”

操作方法及过程

1、据自己感兴趣的地区，下载一景LandsatTM影像。

glovis.usgs.gov需要先安装javaruntime套件

左侧SceneInformation信息栏目显示其获取时相、云量特征。

轨道行列号，经纬度等信息。

文件名LC81310352013284LGN00

Lc8表示Landsat8；

131,035分别表示：

传感器的运行的行列号；

2013284表示是3013年的第284天；

LGN表示地面接收站的名称；

00表示产品的处理程度为0级。

2、以多波段组合方式将GeoTIFF格式的LandsatTM/ETM+原始数据转换为ENVI标准格式

步骤：

Basictools---layerstacking工具---1、2、3、4、5、7波段进行加载，此时完成将单波段数据加载入ENVI软件。

选择basictool>layerstacking，弹出LayerStackingParameters对话框，点击ImportFile按钮，将出现LayerStackingInputFile对话框。

3、利用ENVI的显示窗口（Display）打开影像，分别选取4、3、2和7、4、2波段组合进行假彩色合成

步骤：

在可用波段列表中，使用鼠标左键点击对话框顶部所列的文件名，选中要打开的影像。

选择RGB彩色影像显示。

用鼠标左键点击要进行假彩色合成的波段组合，点击NewDisplay；点loadRGB（如果已打开一幅影像，则为：

Display#1>NewDisplay），打开一个新窗口。

点击LoadBand，将影像加载到一个显示窗口中。

在小窗口点击tools>link>linkdisplays>OK连接两个窗口。

在显示窗口中观察不同波段组合的影像中地物的色调变化。

4、查询并记录影像文件的基本信息、投影信息，以及各个波段直方图信息。

在可用波段列表中左键点击mapinfo标签的

图标或左键双击mapinfo标签使其展开，就可以获取影像的基本信息。

点击basictools>statistics>computerstatistics，选择需要查看信息的影像；点击“需要做的图”>Ok再勾选histograms，点击ok即可生成影像的直方图信息。

生成.sta文件

直方图统计结果中，第一部分显示的是整个文件的统计信息，之后是分波段的统计信息。

5、利用ENVI的三窗口，即主图像窗口（Image）、滚动窗口（Scroll）、放大窗口（Zoom）识别影像中的土地利用/土地覆盖类型，可能的土地利用/土地覆盖类型包括找到图中的6中不同地物

（1）耕地farmland

（8）公路/铁路roadorrailway

（2）草地grassland

（9）河流stream

（3）裸地barrenland

（10）水库reservoir

（4）森林forest

（11）冰雪iceandsnow

（5）城镇居民地town

（12）云cloud

（6）农村居民地village

（13）阴影shadow

（7）沙漠desert

（14）机场

观察上述地物的色调变化。

列表说明上述地物分别在两种波段组合下的颜色特征。

答：

4、3、2是标准假彩色图像，其特点是图像丰富、鲜明、层次好，用于植物分类、水体识别。

植物显示红色；

7、4、3是模拟真彩色图像，用于居民地、水体识别

同时可以结合实习要求6利用SPEAR工具GoogleEarthBridge定位和分析研究区的高分辨率影像特征。

具体操作是在view窗口中的tool中

7、利用ZProfile（Spectrum）光谱剖面工具，提取上述地物在不同波段的数值（DigitalNumber，DN）；要求针对影像中的6种地物至少各采集10个样本，取平均值，做光谱剖面图，分析不同地物的灰度值随波段变化的特点。

将光谱剖面数据保存为文本文件（txt格式，可以用文本文件编辑器打开）

右键ZPofile（Spectrum），右击点collectspectra可以查看不同地物的光谱剖面。

在SpectralProfile窗口中，点击Option>CollectSpectra可以选择样本点（每个地物最少采集十个点），再点击File|Saveplotas|asscii|保存数据。

8、利用所得数据完成每种地物的样本特征光谱统计表

步骤：

在excel中要添加数据分析模块的具体操作是文件，选项···

导入数据，起始行，分列，计算平均值average，最小值min，最大值max，方差var.p，标准差stdev.p计算协方差矩阵，相关系数矩阵。

9、采用Excel打开步骤6生成的数据文件，从TM/ETM+1、2、3、4、5、7中选取3、4两个波段的数据，做散点图，分析上述不同地物在光谱空间中的分布情况及其规律（注意要在同一坐标系当中使用不同的符号表示不同的地表覆盖类型）。

10、利用ResizeData（Spacial/Spectral）工具从可见光/近红外的6个波段影像中选取512×512子区并保存，对影像进行分析，说明子区影像直方图与原影像直方图的差异，并分析子区影像的基本特征。

重新计算原影像统计特征值，注意观察记录结果的变化。

步骤：

点击basictools>resizedatainputfile，选择图层后点击spatialsubset,选择image，选择裁剪围为512*512后导出，即完成子区裁剪。

结果与分析

选取的子区明显DN值得数量少于原数据，并且其某波段的直方图也发生了较大的变化；

原因：

选择的子区尺度更小，其自身的特殊性表现的更加突出，而原数据是大尺度上的，相比较而言，更加体现出这个研究围的整体性

存在问题与解决办法

SPEAR工具GoogleEarthBridge定位时不能打开googleearth，而是打开了microsaftworldwidetelescope 。

总结

学会使用美国NASA/USGS网上下载工具进行Landsat卫星影像的检索和下载。

初步掌握ENVI影像处理软件的使用方法，熟悉软件的用户界面、功能模块、LandsatTM/ETM+影像的目视解译。