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1、遥感图像处理图像拉伸 地理与生物信息学院2016 / 2017 学年第 一 学期实 验 报 告 课程名称： 遥感图像处理 实验名称： 遥感图像读取与拉伸_ 班 级 学 号 B14090118 学 生 姓 名 乐雄进 指 导 教 师 李文梅 日 期： 2016 年 11 月实验一：遥感图像读取与拉伸一、实验目的1、了解ENVI4.8/5.0 的基本功能；2、掌握遥感图像读取方法；3、掌握遥感图像灰度拉伸的方法；4、掌握遥感图像辐射定标的方法。二、仪器设备计算机、ENVI 4.8/5.0三、实验任务1、了解ENVI 4.8/5.0的基本功能模块；2、应用ENVI 4.8/5.0完成遥感图像的读取、

2、灰度拉伸、灰度直方图、辐射定标和大气校正。四、实验要点及流程1、遥感图像的读取（以 Landsat8 L1B数据为例）（1）ENVI 4.8中可以直接打开图像，File-Open External File-Landsat-Geotiff-选择光盘目录Data-遥感图像数据-Landsat8OLI-波段1到波段11，并以4/3/2波段分别赋予红色、绿色和蓝色通道，图像显示如下：（2）查看其Mapinfo，了解其投影，分辨率，椭球体，左上角地理坐标及投影坐标2、遥感图像的灰度拉伸（以 Landsat8 L1B数据B5为例） 加载并显示B5波段，右击主窗口，选择Quick Stat-Select

3、Plot-Histogram：Band1，可以查看亮度分布直方图。练习Enhance下灰度拉伸的方法，Linear Enhance，Gaussian Enhance，Equalization Enhance，Square Root Enhance，Interactive Stretching比较不同拉伸方法后图像的显示异同。Linear Enhance Linear 2% Enhance Gaussian Enhance Equalization EnhanceSquare Root EnhanceInteractive Stretching（Gaussian）3、遥感图像的直方图匹配（以La

4、ndsat 8 L1B B5和Geoeye2m 多光谱B4为例）分别打开两幅影像，如下图所示直方图匹配前以#2影像（Geoeye B4）为参考影像，Landsat8 B5为待匹配影像。点击Enhance-Histogram Matching-出现如下对话框，直接点击OK直方图匹配后4、遥感影像的辐射定标此处以ENVI5.1为例，大家可以自己在ENVI4.8+IDL的环境下进行Landsat 8的辐射定标。（1）打开Landsat8影像，如图所示（2）目视感受一下真彩色和假彩色的区别 真彩色 假彩色（3）辐射定标选择ToolBox/Radiometric Correction/Radiometr

5、ic Calibration，选择可见光-近红外数据(multispectral)。 在Radiometric Calibration面板中 定标类型（Calibration Type）：辐射亮度值（Radiance） 输出储存顺序（Output Interleave）：BIL 输出数据类型：Float 单击FLAASH Settings按钮，自动获取辐射亮度单位转换系数Scale Factor：0.1其他选项是方便用于FLAASH大气校正。 选择文件名和路径输出,点击OK辐射定标之后，B5的直方图5、 遥感图像的大气校正选择Toolbox/Radiometric Correction/Atm

6、ospheric Correction Module/FLAASH Atmospheric Correction，打开FLAASH大气校正工具。（1）文件输入与输出信息项目单击Input Radiance Image按钮，选择上一步准备好的辐射亮度值数据LC81230322013132LGN02_rad.dat。在Radiance Scale Factors对话框中选择Use single scale factor for all bands（Single scale factor：1），在辐射定标中对单位进行了转换。单击Output Reflectance File按钮选择输出文件名和路径。

7、（2）传感器与图像目标信息 Lat：40 19 39.46，Lon：116 42 2.98（FLAASH自动获取） Sensor Type：UNKONWN-MSI Ground Elevation（km）：0.043（从相应区域的DEM获得平均值） Flight Date：2013-05-12Flight Time：02:55:26PS：在右边图层管理器中，单击右键选择View Metadata，在Metadata viewer中浏览time可以看到飞行时间（3）大气模型（Atmospheric Model）：Sub-Arctic Summer（5月份纬度：40-50）（4）气溶胶模型（Aer

8、osol Model）：Urban（5）气溶胶反演（Aerosol Retrieval）：2-Band（K-T）（6）初始能见度（Initial Visibility）：40。此处需注意FLAASH file的路径不能选择读入/读出受限的目录。（7）多光谱设置（Multispectral Settings） Defaults下拉框：Over-Land Retrieval Standard（660：2100）。 Filter Function File：选择ldcm_oli.sli波谱响应文件（8）高级设置（Advanced Settings）：tile设置为100M，其余按照默认设置。（9）单

9、击Apply按钮，执行FLAASH大气校正后，Landsat8 L1B数据多光谱波段直方图，最大最小值统计如下所示 大气校正后多光谱波段直方图 大气校正后最大最小值统计五、实验记录1、IDL或Matlab环境下Geotiff格式的遥感数据的读取与写入方法。写入地理信息,并存为GeoTIFF文件:对于一幅影像数据,判断是否为1tif文件,如果是1tif文件,转向b;反之,则另存为1ti f格式的文件;创建文件流,把已知或解算出的地理信息按照GeoTIFF规定的格式写入文件;关闭文件流。从GeoTIFF文件读取地理信息及图像数据:创建文件流,对各种所需地理信息及图像数据进行读取;关闭文件流。2、直

10、方图均衡化与规定化（匹配）有何异同点。都是直方图的方法，目的都是为了使图像细节清晰,并使目标得到突出，达到图像增强。区别在于对象不同，一个是对别人，一个是对自己。直方图均衡化是将原图像经变换生成一幅灰度级较为均衡化的图像。直方图规定化则是生成具有指定直方图的图像。3、比较分析Matlab中直方图与IDL中直方图画法的区别与联系。Matlab中使用bar,bar3,barh 和bar3h，其中bar 和bar3 分别用来绘制二维和三维竖直方图，barh 和bar3h 分别用来绘制二维和三维水平直方图，调用格式是：bar(x,y) 。IDL主要使用plot函数，通过调用函数控制灰度值和频数等进行操

11、作，从而达到画直方图的目的。区别：matlab是通过函数改变x和y，IDL则是通过改变灰度值和频数等。联系：都主要是使用函数进行操作。六、实验心得本次实验是遥感图像处理的第一次实验，是进行遥感图像的读取与拉伸，目的是为了了解ENVI 4.8/5.0的基本功能模块；同时应用ENVI 4.8/5.0完成遥感图像的读取、灰度拉伸、灰度直方图、辐射定标和大气校正。在本次实验的前面还是比较顺利的，由于实验步骤比较详细，因此实际上操作并不困难。除了在遥感图像的直方图匹配（以Landsat 8 L1B B5和Geoeye2m 多光谱B4为例）中由于从光盘里拷贝文件时只拷了原始数据一个文件夹，因此一开始没有找

12、到Geoeye2m数据导致实验出现了问题外都很顺利。但是实验在进行到遥感影像的辐射定标时，打开Landsat8影像出现了问题，由于实验指导书上表面“此处以ENVI5.1为例，大家可以自己在ENVI4.8+IDL的环境下进行Landsat 8的辐射定标”，而我是使用ENVI4.8的，因此也照常去做，但出现了问题，无法打开Landsat8影像文件，我在网上搜寻了这个问题，有人认为是文件问题，因此我重新拷贝了文件，后面还找别人拷贝了文件，但依然无法解决问题，上网XX也没能解决。无奈之下只有求教老师，发了邮件向老师讨教，这才明白ENVI4.8是没办法打开.mlt文件的，如果要打开，必须先将1-7和9波段一一打开，然后使用Basic Tools下的Layer stacking合为一个多光谱波段。尽管中间出现了许多曲折，但是所幸的是实验最后还是成功了。通过这次实验，掌握了关于遥感图像处理的一些基本操作，为以后的实验打下了基础。