遥感 武汉大学第一次遥感实习蔡林浩301610218Word文件下载.docx
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指导教师:
张毅
实习一:
遥感图像的输入与输出、波段组合与显示、图像重投影
一、实习目的
1)学习ERDAS的基本功能;
2)学习遥感图像的文件格式转换;
3)学习将多波段遥感图像进行波段组合与显示;
4)学习对遥感图像进行重投影,以及对图像信息的查看和修改。
二、实习数据
Landsat多光谱图像:
tm1.tif,tm2.tif,tm3.tif,tm4.tif,tm5.tif,tm6.tif,tm7.tif
Landsat全色图像:
pan.tif
三、实习要求
1)熟悉ERDAS软件环境,完成所有实习步骤,提交实习报告;
2)将多幅单波段图像组合(LayerStack)为一幅多波段图像,利用波段组合显示功能(BandCombinations)进行遥感图像的多种假彩色合成,任选图像上的四种地物(植被、水体、建筑、土壤)进行定性描述;
3)浏览热红外图像,任选图像上的四种地物(植被、水体、建筑、土壤)进行定性描述;
4)对全色图像进行图像重投影(投影方式任选),比较同一地物在重投影前后图像上的坐标变化、长度变化、角度变化和面积变化。
四、实习步骤
1)遥感图像的格式转换
在ERDAS图标中点击Import;
选择TIFF格式和File类型;
选取输入图像文件,指定输出文件;
点击OK,进行转换;
2)多幅单波段图像组合和定性描述
点击Interpreter|Utilities|LayerStack
依次输入各波段图像文件;
设置合适的输出参数,选取输出文件名;
点击OK,进行波段组合;
点击Raster|BandCombinations;
改变红、绿、蓝通道对应的多波段图像通道号;
多波段组合结果:
图1TM3、TM2、TM1合成的真彩色图像
图2TM4、TM3、TM2合成的标准假彩色图像
图3TM7、TM4、TM1合成的假彩色图像
(具有丰富的地质信息和地表环境信息)
图4TM5、TM6、TM7合成的假彩色图像
(用于区分林、灌、草)
图5TM3、TM4、TM5合成的假彩色图像
(用于编制洲地芦苇图,信息丰富,分辨率高)
地物的定性描述:
1水体:
水体在本区域内可分为江河水以及湖泊水两大类。
湖泊水由于其含杂质较低,反射波谱特征接近于纯净水,而江河水中富含泥沙等成分,反射峰值出现在黄红区。
因此,在真彩色图像中,湖泊水呈现暗黑色,江河水呈现黄色;
标准假彩色的水体特性与真彩色类似;
TM741图像中,由于蓝通道对应的TM1图像处于清洁水的峰值,因此在该图像中水体皆呈蓝色;
TM567图像中,由于各波段均处于植被的较强反射波段,因此含有富有生物的湖泊水呈现深绿色,而江河水仍呈低反射性质的深蓝色;
TM345图像中,由于红色通道被TM3占据,其正好对应于富含泥沙的江河水的反射峰值,所以江河水呈红色,而湖泊水呈黑色。
2植被:
植被在本区域内可分为山区树木类以及城区周边的灌木草地类。
植被的反射波谱特性可以概述为,在绿光以及在1.1um,1.65um,2.2um的近红外波段有三段较强的反射区间。
因此,在真彩色图像中,植被反射特性呈现出和人肉眼一致的色调,山区树木呈暗绿色,城区灌木呈绿色;
标准假彩色图像中,由于红色通道被TM4占据,而TM4对应波段正处于植物的反射峰值,因此图像中植被皆呈现出鲜艳的红色;
TM741影像中,由于绿色通道被TM4占据,因此同上描述,该图像中植被皆呈青绿色;
TM567图像中,由于红色通道被TM5占据,而TM5也正好对应植物的又一个强反射波段,因此该图像中植被呈紫红色;
在TM345图像中,由于绿色和蓝色通道被TM4、TM5占据,而TM4、5皆对应植物的强反射波段,因此该图像植被呈青蓝色。
3建筑:
建筑在本区域内多集中在长江沿岸。
建筑的反射波谱特性可以概述为,普通的水泥和铁皮屋顶反射率较低,石棉瓦顶的反射率较高,绿色棚顶在绿波段处有一反射峰值。
因此,在真彩色图像中,建筑反射特性呈现出和人肉眼一致的色调,建筑物呈黄白色;
标准假彩色图像得到建筑反射特性与真彩色图像相似,也呈现黄白色;
TM741影像中,由于建筑物一般体表温度较高,因此在红色波段反射明显,在图像中多呈现紫红色;
TM567图像中,由于建筑物在红外波段上的反射率很低,因此呈现低灰度值(白色);
在TM345图像中,建筑物多呈现粉红色。
4土壤:
土壤的反射波谱特性可以概述为,自然状态下没有明显的峰值和谷值,与土壤类别、含水量、有机质含量、砂、土壤表面的粗糙度等等有关。
因此,在不同光谱组合的遥感影像上,土壤的亮度变化不明显,而且在该区域内大多数土壤表面都有植物覆盖,因此不利于直接观察判别土壤类别。
3)热红外影像的浏览和定性描述
图6热红外图像(TM6)
地物在热红外图像中的定性描述:
河流以及湖泊对热红外波段的吸收很强,反射率很低。
河流在图像中呈现出近似黑色的条带,湖泊中由于含有泥沙以及浮游生物等因素,反射光谱曲线发生一定变化,灰度值比河流稍大。
植被也呈现出强吸收和弱反射的特性,灰度值比湖泊稍大
建筑呈现出强反射的特性,城区在影像中呈现出白色的块状区域,很利于识别。
土壤在热红外下的反射特性与植被近似,皆呈现出弱反射的性质,灰度值介于水体和建筑之间,不易与植被区分。
(通过查阅资料得知,热红外波段影像主要用于植物的分类和估算成本。
这个波段来自表面的辐射量,和物体发射辐射率以及温度有关,因此也可用于热制图等方面)
4)全色图像的重投影
图7重投影转换参数
单击Main|Interpreter|Utilities|Reproject...命令,打开ReprojectImage对话框;
选择原始全色图像pan.img;
由于原始图像投影参考为UTM投影,WGS84椭球基准下的北半球49度带,因此此次重采样设置为投影到邻带上,即48度带;
设置默认的输出像元大小,采用双线性差值法进行重采样;
点击OK,进行重投影。
图8原始全色图像(pan.img)
图9重投影后的全色图像(reproject.img)
比较同一地物重投影前后的坐标变化、长度变化、角度变化和面积变化:
1坐标变化(选取位于影像左上角的城镇的环城道路的右下顶点):
图10重投影前后坐标变化(上图:
原始全色图,下图:
重投影图)
2长度变化(选取城镇的环城道路的上边线):
图11重投影前后长度变化(上图:
3角度变化(选取城镇的环城道路的左上角):
图12重投影前后角度变化(上图:
4面积变化(选取城镇的环城道路的包围区域):
图13重投影前后面积变化(上图:
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