遥感概论实验指导书.docx

1、遥感概论实验指导书遥感概论实验指导书实验一 遥感图像的光学合成原理一、目的要求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、认识正负像片的产生过程。二、实验地点：机房三、实验步骤：本实习在CAI软件中进行。包括以下五部分：1、彩色基本特性及其相互关系（1） 从CAI软件主界面中进入“遥感光学合成原理”子目录；（2） 进入“彩色与非彩色”，对比彩色图像与非彩色图像对地物特征的表现；（3） 退回到“遥感光学合成原理”进入“彩色的特性”分别再进入“明度”、“色调”和“饱和度界面”，观察枫叶色彩的变化，分析对比彩色的三大特性在色彩中的影响；（4） 退回到“遥感光学合成原理”

2、进入“颜色立体”，观察颜色立体中彩色三大特性的表示方法，掌握明度、色调和饱和度的相互关系。2、三原色、补色和加色法（1）从 CAI 软件主界面进入“遥感光学合成原理”子目录；（2）进入“三原色”子目录；（3）当蓝、绿、红均为“0”时，屏幕中圆盘的颜色是 黑色 色。（4）分别拖动蓝、绿和红的标尺，使绿和红为0，将蓝色标尺从0向255拖动，观察屏幕圆盘颜色的变化情况为 由黑色逐渐变为蓝色 。以同样的方式，分别观察绿和红随着标尺从0至255变化时，屏幕圆盘颜色的变化。（5） 将蓝、绿和红均设为255时，屏幕圆盘为 白色 色。 （6） 使红为0，拖动标尺使蓝和绿均为255，屏幕圆盘为 青色 色？同样，

3、使绿为0，拖动红和蓝的标尺至255，屏幕中圆盘为 品红 色？使蓝为0，拖动红和绿的标尺至255，屏幕中圆盘为 黄色 色。这种颜色合成的方法为 加色法 。（7） 如何改变蓝、绿和红色，使屏幕圆盘为灰色？答：当红绿蓝值都相等时，大概在108到255之间3、补色（1）从 CAI 软件主界面进入“遥感光学合成原理”子目录；（2）进入“互补色”子目录；（3）单击互补色按钮，圆盘中出现一对互补色，再单击融合按钮，观察圆盘中混合后的颜色为白色；重复上述过程，观察圆盘中出现的互补色，以及混合后圆盘中的颜色；（4） 击非互补色按钮，圆盘中出现一对非互补色，单击融合按钮，观察圆盘中混合后的颜色为各种彩色；重复上述

4、操作，观察圆盘中出现的非互补色以及混合效果。4、彩色正负像片产生过程（1）从 CAI 软件主界面进入“遥感光学合成原理”子目录；（2）分别进入“彩色负片的生成”、“彩色正片的生成”和“彩红外像片的生成”子目录；（3）观看系统演示过程，回答下面的问题。1）地物在彩色负片上的颜色与地物本身的颜色有什么不同？自然光直射到物体上，经物体反射的色光照射到及胶片上，带有蓝光的成分使感蓝层感光，剩余蓝光被黄滤色片层阻拦，带有绿光的成分使感绿层感光，带有红光的成分使感红层感光，胶片经显影定影后，感光部分分别出现黄品青三层染料，负片的颜色分别是原色光的补色，2）简述彩色负片的生成过程。自然光直射到物体上，经物体

5、反射的色光照射到及胶片上，带有蓝光的成分使感蓝层感光，剩余蓝光被黄滤色片层阻拦，带有绿光的成分使感绿层感光，带有红光的成分使感红层感光，胶片经显影定影后，感光部分分别出现黄品青三层染料，负片的颜色分别是原色光的补色，3）为什么植被在彩色红外像片上呈现红色？自然景物反射日光，黄滤色片吸收蓝色光，感近红外层含青色染料，感绿层含黄色染料，感红层含品红染料，由于许多地物在近红外波段反射率较高，因此，彩红外相片具有5、真彩色和假彩色合成1）真彩色的生成分哪两个步骤？从传感器内取出的影像要生成近似真彩色像片需进行哪个步骤？分光-合成2）真彩色分光过程所用的滤色片为哪三色？蓝绿红3）TM图像怎样合成真彩色像

6、片？经过TM传感器分光后得到黑白相片，将TM1、2、3波段图像分别通过蓝绿红通道，进行彩色合成，得到近似的真彩色其真彩色图片，图像有什么特点？4）假彩色生成的合成阶段，通过哪三色滤光片，和真彩色有什么不同？绿，红。红外5）TM的标准假彩色图像是如何生成的？黑白片-蓝绿红虑光片实验二 ERDAS IMAGINE 8.4软件演示与介绍数据输入输出一、实验目的1.了解ERDAS IMAGINE 8.4 的启动与关闭方法 2.熟悉ERDAS IMAGINE 8.4界面 3.常用数据的输入与输出 二、实验数据p129r033_7t19990812_z48_nn10p129r033_7t19990812_

7、z48_nn20p129r033_7t19990812_z48_nn30p129r033_7t19990812_z48_nn40p129r033_7t19990812_z48_nn50p129r033_7t19990812_z48_nn61p129r033_7t19990812_z48_nn70三、实验步骤1. ERDAS IMAGINE 8.4的启动方法： 方法一：单击Windows任务栏的“开始”按钮，然后指向“程序”文件夹，再单击ERDAS IMAGINE 8.4程序的图标即可； 方法二：如果桌面上创建了ERDAS IMAGINE 8.4的快捷方式图标，双击快捷图标即可启动ERDAS I

8、MAGINE 8.4 2. ERDAS IMAGE 8.4的关闭方法： 方法一：单击ERDAS IMAGINE 8.4窗口右上角控制按钮的“”符号 方法二：单击Session(综合菜单)中的Exit IMAGINE命令 方法三：单击ERDAS IMAGINE 8.4窗口左上角的图标，或右键单击控制按钮以左的区域打开控制菜单，选择“关闭”命令3. ERDAS IMAGINE 8.4的界面介绍：启动ERDAS IMAGINE 8.4以后，用户首先看到的是ERDAS IMAGINE 8.4的图标面板（ICON PANEL）,包括菜单条（Menu Bar）和工具条（Tool Bar）两部分，其中提供了

9、启动ERDAS IMAGINE 8.4软件模块的全部菜单和图标。菜单条共有五项：Session（综合菜单）；Main（主菜单）；Tools（工具菜单）；Utilities（实用菜单）；Help（帮助菜单），图标面板工具条共有十一项：ERDAS IMAGINE Credits；Viewer；Import；Dataprep；Composer；Interpreter；Catalog；Classifier；Modeler；Vector；Radar;Virtual GIS;OrthoBASEERDAS IMAGINE 8.4图标面板工具条 图标 命令 功能 ERDAS IMAGINE Credits I

10、MAGINE Credits 查阅ERDAS IMAGINE 8.4信用卡 Viewer Start IMAGINE Viewer 打开ERDAS IMAGINE 8.4视窗 Import Import/Export 启动数据输入输出模块 Dataprep Data Preparation 启动数据预处理模块 Composer Map Composer 启动专题制图模块 Interpreter Image Interpreter 启动图像解译模块 Catalog Image Catalog 启动图像库管理模块 Classifier Image Classification 启动图像分类模块 M

11、odeler Spatial Modeler 启动空间建模工具 Vector Vector 启动矢量功能模块 Radar Radar 启动雷达图像处理模块 4. 数据输入输出 4.1 了解常用输入输出数据格式 ERDAS IMAGINE 8.4的数据输入输出功能（Import/Export），允许输入多种格式的数据供ERDAS IMAGINE 8.4使用，同时允许将ERDAS IMAGINE 8.4的文件转换成多种数据格式。 ERDAS IMAGINE 8.4允许输入输出的数据格式可以通过以下方法看到： ERDAS IMAGINE 8.4图标面板菜单条：MainImport/Export （或

12、ERDAS IMAGINE 8.4图标面板工具条：单击“Import”图标） Import/Export(数据输入输出)对话框在Import/Export(数据输入输出)对话框中，选定Import (输入数据) 时，单击“Type”右侧的下拉菜单，拖动垂直滚动条即可浏览ERDAS IMAGINE 8.4允许输入的所有数据格式；选定Export (输出数据) 时，单击“Type”右侧的下拉菜单即可浏览ERDAS IMAGINE 8.4允许输出的所有数据格式。4.2 TIFF图像数据的输入 （以e:2data下的文件为例） 在ERDAS IMAGINE 8.4中打开TIFF图像文件时，将文件类型指

13、定为TIFF格式就可以直接在视窗中显示TIFF图像，具体过程如下： ERDAS IMAGINE 8.4图标面板菜单条：MainStart IMAGINE Viewer（或ERDAS IMAGINE 8.4图标面板工具条：单击“Viewer”图标） 打开一个二维视窗Viewer #1 单击视窗工具条图标 在File of type下选择TIFF(*.tif) 格式打开 p129r033_7t19990812_z48_nn10.tif 单击OK按钮（退出Select Layer To Add对话框），完成文件的显示。 如果要在图像解译器（Interpreter）或其他模块下对图像作进一步处理操作，

14、依然需要将TIFF文件转换为IMG文件 具体过程如下： 在二维视窗中打开TIFF格式文件p129r033_7t19990812_z48_nn10.tif视窗菜单条：FileSaveTop Layer As 打开Save p129r033_7t19990812_z48_nn10.tif As对话框打开Save as对话框,切换到自己的文件夹。在File name右侧的方框中输入文件名：如tm1.img 双击OK按钮 Save L20000100215.tif As对话框 单击OK完成文件的转换按照上述步骤完成其他6个波段的文件转换。4.3. 组合多波段数据 （应用前面生成的TM7个波段的图像）

15、在实际工作中，对遥感图像的处理和分析都是针对多波段图像进行的，所以还需要将若干波段图像文件组合成一个多波段图像文件，具体过程如下： ERDAS IMAGINE 8.4图标面板菜单条：MainImage Interpreter(或ERDAS IMAGINE 8.4图标面板工具条：单击“Interpreter”图标) 打开Image Interpreter对话框 选择Utilities 打开Utilities对话框选择Layer Stack 打开Layer Selection and Stacking对话框在Layer Selection and Stacking对话框中依次Add（加载）单波段图

16、像文件： Input File:(*.img)（输入单波段文件）:tm1.imgAdd Input File:(*.img)（输入单波段文件）: tm 2.imgAdd Input File:(*.img)（输入单波段文件）: tm 3.imgAdd .Input File:(*.img)（输入单波段文件）: tm 7.imgAdd Output File:(*.img)（输出多波段文件）:layerstack.img Output (输出数据类型):Unsigned 8 Bit Output Options (波段组合选择):Union 选定Ignore Zero In Stats(输出统计

17、忽略零值)单击OK(关闭Layer Selection and Stacking对话框,执行波段组合) 打开Modeler-running model:layermerge.pmdl进度条 单击Modeler-running model:layermerge.pmdl进度条中的OK按钮完成波段组合4.4.img格式数据的输出点击import/export图标，进入输入输出对话框选择输出数据操作：export选择输出数据类型（Type）为JPG:Jfif(Jpeg)选择输出数据媒体(Media)为文件：File确定输入文件路径和文件名：examplesdmtm确定输出文件路径和文件名：e:zha

18、ngsanOK，打开Export JFIF Data对话框设定标准差拉伸倍数：2图像转化质量：在上面对话框中点击选择Export Option，打开Export Option对话框在Export Option对话框中定义下列参数选择波段：4,3,2坐标类型：MapOK，返回Export JFIF Data对话框OK,（关闭Export JFIF Data对话框，执行JPG数据输出）实验三 图像的拼接与裁剪一、实验目的1.图像拼接处理（Mosaic Imgaes）2.图像分幅裁剪（Subset Image） 二、实验数据wasia1_mss.img、wasia2_mss.img、wasia3_m

19、ss.imglanier.img、layerstack.img、yinchuanshi.shp、yinchuanshi.prj、yinchuanshi.dbf、yinchuanshi.shx三、实验步骤1.图像拼接处理 （以c:Program File IMAGINE 8.4examples下的wasia1_mss.img、wasia2_mss.img、wasia3_mss.img） 图像拼接处理是将具有地理参考的若干相邻图像合并成一幅图像或一组图像，需要拼接的输入图像必须含有地图投影信息，或者说输入图像必须经过几何校正处理或进行过校正标定。 具体操作过程如下： ERDAS IMAGINE 8

20、.4 图标面板菜单条：MainData Preparation(或单击ERDAS IMAGINE 8.4 图标面板工具条“DataPrep”图标) 打开Data Preparation对话框Mosaic Tool菜单 打开Mosaic Tool对话框Mosaic Tool视窗菜单条：EditAdd Image 打开Add Image for Mosaic对话框在Add Image for Mosaic对话框中，需要设置下列参数： Image Filename（拼接图像文件）：wasia1_mss.img Image Area Options(图像拼接区域)：Compute Active Are

21、a单击Add（图像wasia1_mss.img被加载到Mosaic视窗中） 按照同样的过程加载wasia2_mss.img和wasia3_mss.img 单击Close（关闭Add Image for Mosaic对话框） Mosaic Tool视窗菜单条：EditImage Matching 打开Matching Options对话框 在Matching Options对话框中作如下设置： 在Matching Method中选择Overlap Area 单击OK按钮（关闭Matching Options对话框） Mosaic Tool视窗菜单条：EditSet Overlap Functio

22、n 打开Set Overlap Function对话框 在Set Overlap Function对话框，设置以下参数： 在Intersection Type中设置No Cutline Exits（没有裁切线） 在Select Function中设置Average（均值）单击Apply 单击Close（关闭Set Overlap Function对话框） Mosaic Tool视窗菜单条：ProcessRun Mosaic 打开Run Mosaic对话框 在Run Mosaic对话框中设置下列参数： Output File Name（确定输出文件名）：wasia_mosaic.img Witc

23、h Outputs（确定输出图形区域）：All 在Ignore Input Value中设置0 在Output Background Value中设置0 选定Stats Ignore Value，并设置为0单击OK（关闭Run Mosaic对话框，运行图像拼接） Mosaic Tool视窗菜单条：FileClose 打开Verify Save on Close对话框单击“否”按钮(关闭Mosaic Tool视窗,退出Mosaic工具)在viewer窗口中分别打开wasia1_mss.img、wasia2_mss.img、wasia3_mss.img以及拼接后的图像wasia_mosaic.im

24、g，体会图像拼接的意义。2.图像分幅裁剪 在实际工作中，经常需要根据研究工作范围对图像进行分幅裁剪，按照ERDAS IMAGINE 8.4实现图像分幅裁剪的过程，可以将图像分幅裁剪为两类型：规则分幅裁剪，不规则分幅裁剪。 2.1规则分幅裁剪 (以c:Program File IMAGINE 8.4exampleslanier.img为例) 规则分幅裁剪是指裁剪图像的范围是一个矩形，通过左上角和右下角两点的坐标可以确定图像的裁剪位置，过程如下： 方法一: ERDAS IMAGINE 8.4 图标面板菜单条：MainData Preparation(或单击ERDAS IMAGINE 8.4 图标面

25、板工具条“DataPrep”图标) 打开Data Preparation 对话框单击Subset Image按钮，打开Subset对话框在Subset对话框中需要设置下列参数： 输入文件名（Input File）:lanier.img 输出文件名（Output File）:lanier_subset1.img 坐标类型（Coordinate Type）:Map 裁剪范围（Subset Definition）:ULX、ULY、LRX、LRY （注：ULX，ULY是指左上角的坐标，LRX,LRY是指右下角的坐标，缺省状态为整个图像范围） 本次裁剪坐标已确定左上角ULX：236355.00 ULY：

26、3800230.00 右下角LRX：244455.00 LRY：3793420.00将该坐标值对应输入ULX、ULY、LRX、LRY中输出数据类型（Output Data Type）:Unsigned 8 Bit 输出文件类型（Output Layer Type）:Continuous 输出统计忽略零值:Ignore Zero In Output Stats 输出像元波段（Select Layers）:2,3,4OK(关闭Subset对话框，执行图像裁剪)在viewer窗口中打开lanier_subset1.img，并与lanier.img对比。方法二: ERDAS IMAGINE 8.4图标

27、面板菜单条:MainStart IMAGINE Viewer(或单击RDAS IMAGINE 8.4图标面板工具条“Viewer”图标) 打开一个二维视窗 单击视窗工具条图标 打开lanier.img 单击ERDAS IMAGINE 8.4 图标面板工具条“DataPrep”图标 打开Data Preparation对话框单击Subset Image按钮 打开Subset对话框在Subset对话框中需要设置下列参数： 输入文件名（Input File）:lanier.img 输出文件名（Output File）:lanier_subset2.img 坐标类型（Coordinate Type）:

28、Map 输出数据类型（Output Data Type）:Unsigned 8 Bit 输出文件类型（Output Layer Type）:Continuous 输出统计忽略零值:Ignore Zero In Output Stats 输出像元波段（Select Layers）:2,3,4单击From Inquire Box按钮 打开Invalid Coordinate Type对话框 单击Continue 在显示图像文件lanier.img视窗中单击工具条的按钮,打开Inquire Cursor对话框,在视窗中移动十字光标,确定裁剪范围左上角和右下角(自己确定左上角和右下角的范围),读取其坐

29、标分别填入Subset Image对话框的ULX,ULY中和LRX,LRY中 单击OK按钮(关闭Subset对话框，执行图像裁剪)在view中分别打开lanier_subset2.img和原始图像lanier.img，并进行对比。方法三: 首先在视窗中打开lanier.img文件AOITools打开AOI工具面板单击矩形框确定裁剪范围FileSaveAOI Layer As 打开Save AOI As对话框,输入文件名:lanier.aoi 单击OK(退出Save AOI As对话框)单击ERDAS IMAGINE 8.4 图标面板工具条“DataPrep”图标 打开Data Preparat

30、ion对话框 单击Subset Image按钮 打开Subset对话框 在Subset对话框中需要设置下列参数： 输入文件名（Input File）:lanier.img 输出文件名（Output File）:lanier_subset3.img 坐标类型（Coordinate Type）:Map 输出数据类型（Output Data Type）:Unsigned 8 Bit 输出文件类型（Output Layer Type）:Continuous 输出统计忽略零值:Ignore Zero In Output Stats 输出像元波段（Select Layers）:2,3,4 单击AOI按钮 打开Choose AOI对话框在Choose AOI对话框作如下设置： AOI Source:File AOI File: lanier.aoi单击OK