遥感实习1Landsat影像数据下载导入目视解译与分析Word格式.docx
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遥感实习1Landsat影像数据下载导入目视解译与分析Word格式.docx
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实习要求
1.将文档中所有操作步骤的对话框图替换成自己所做的截图;
2.在相应位置完成文档中思考题(标红的地方);
3.填写好姓名、班级,上机后在星期二前由各班学委统一收好实习报告上交(电子档)。
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
据自己感兴趣的地区,下载一景LandsatTM影像。
注意选择云量少的以免影响观察。
地理空间数据云
或http:
//glovis.usgs.gov需要先安装javaruntime套件。
思考一:
数据标识中LT5、130、42、2011320、BKT、00分别表示什么?
(在此处作答)
LT5——landsat5号卫星;
130——条带号;
42——行编号;
20011320——获取日期;
BKT——接站代码;
00——产品级别;
1.打开ENVI软件,选择ENVI5.0Classic。
2.把下载影像的1、2、3、4、5、6、7波段进行加载,以多波段组合方式将原始的GeoTIFF格式的LandsatTM/ETM+数据转换为ENVI标准格式。
步骤:
选择basictool>
layerstacking,弹出LayerStackingParameters对话框,点击ImportFile按钮,将出现LayerStackingInputFile对话框。
点击open加载1~7波段文件。
单击Reorder将1~7波段按顺序排列,上下拖动即可,选择影像输出路径后点OK。
3、利用ENVI的显示窗口(Display)打开影像,分别选取4、3、2和3、2、1波段组合进行假彩色和真彩色合成
在可用波段列表(AvailableBandList)中,使用鼠标左键点击对话框中所列的文件名,选中要打开的影像。
选择RGBColor彩色影像显示:
用鼠标左键分别依次点击(4、3、2)要进行假彩色合成的波段组合,点loadRGB。
重新选择3、2、1波段组合,打开第二幅真彩色影像(已打开一幅影像,则点击NewDisplay),打开一个新窗口。
点击LoadRGB,将第二幅影像加载到一个显示窗口中。
对比真假彩色影像上地物的差别。
(左:
假彩色;
右:
真彩色)
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。
思考二:
根据你下载的影像数据,说明每个波段含义及主要作用是什么。
可在地理空间数据云的卫星数字产品图像详细信息中查找,学会查看图像信息
编号
波段
主要作用
Band1
蓝色波段
用于水体穿透,分辨土壤植被
Band2
绿色波段
分辨植被
Band3
红色波段
处于叶绿素吸收区域,用于观测道路/裸露土壤/植被种类效果很好
Band4
近红外波段
用于估算生物数量,尽管这个波段可以从植被之间有好的对比度,并且有较好的穿透大气、云雾的能力
Band5
短红外波段
用于分辨道路/裸露土壤/水,它还能在不同植被之间有好的对比度,并且有较好的穿透大气、云雾的能力
Band6
热红外波段
感应发出热辐射的目标
Band7
中红外波段
对于岩石/矿物的分辨很有用,也可用于辨识植被覆盖和湿润土壤
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“先保存的图像名称”>
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。
在SelectPlot中可分别查看波段直方图信息。
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
思考三:
将识别的6中地物如下图示意分别截图,并观察上述地物的色调变化。
说明上述地物(选取6种)分别在两种波段组合下(真彩色、假彩色)的颜色特征区别。
(在该处作答)
1.河流
2.…
3.…
4.…
5.…
6.…(请补充完整)
地物在真彩色和假彩色下的区别
地物类别
真彩色
假彩色
1.河流
黄色
蓝色
2.森林
绿色
红色
3.公路
淡蓝色
4.耕地
绿色和黄色
5.云
白色
6.城镇居民地
淡蓝
6、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)
在图像上右击点ZPofile(Spectrum)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,可在图上均匀选取多个不同点,注意最后输出应手动排除异常点(每个地物最少采集十个点,按Ctrl选中多个样本点后输出),再点击File>
Saveplotas>
asscii保存数据。
(注明每个光谱剖面图对应的是何种地物,以下举例一种,请补充完整6种)
2、森林
3、公路
4、耕地
5、云
6、城镇居民地
7、利用所得数据完成每种地物的样本特征光谱统计表
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,分列导入,计算平均值average,最小值min,最大值max,相关系数矩阵。
(以下给出一种地物的格式,请补充完整6种)
8、采用Excel打开步骤6、7生成的数据文件,根据每种地物在不同波段的均值作折线图;
并从TM/ETM+1、2、3、4、5、6、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(注意在图中使用不同的符号表示不同的地表覆盖类型,给出地物图例)。
1、河流在第三第四波段的DN值很接近所以集中分布。
2、森林第三波段DN变化不大,第四波段DN值变化大,点的连线斜率大于一。
3、公路第四波段DN值变化不大,所以呈现出点近似在一条横线上。
4、森林第三波段DN变化不大,第四波段DN值变化大,但是其第四波段DN值大于森林,第三波段DN值大于城镇居民地,所以点在森林点的右侧,城镇居民地点的上方。
5、城镇居民地第三波段第四波段DN值变化均匀,点连线斜率近似为1。
6、云第三第四波段DN值变化幅度大,点比较离散,点连线斜率大于一。
不同的地物光谱特征相差很大,相同的地物在散点图中较为聚集,即使在地理空间上相隔很远,但其光谱特征呈现一致性,这说明各种地物的光谱特征具有特殊性和统一性。
特殊性是指各种地物的光谱特征不尽相同,而统一性是指相同的地物无论空间距离多远,其光谱特征将呈现一致性。
这就为遥感分类提供了切实可行的依据。
10、利用ResizeData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。
(手动选择子区大小,后期将学习通过矢量裁剪子区)
resizedatainputfile,选择图层后点击spatialsubset,选择image,选择裁剪范围为512*512后导出,即完成子区裁剪。
思考四:
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,重新计算原影像统计特征值,说明结果的变化。
选取的子区明显统计量min和max有所改变,且DN、Npts、Total,percent和AccPct值的数量少于原数据;
波段的直方图也发生了较大的变化,波峰值明显变大;
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范围的整体性
实习心得
对软件操作原理不够熟悉,只是按图索骥,应加强课上听课效率,理解原理。
存在问题与解决办法
实习过程中影像的分辨率比较低,有些地物的辨别有点小困难,有些地物之间不好辨别。
选择采样点时,无法看出异常点。
总结
1、学会了如何下载影像
2、了解了一些同种地物在不同波段下的颜色变化。
3、了解了目视解译的一些知识。
4、熟悉了Envi的一些功能包括数据的输入,合成,地物光谱信息的获取。
利用Excel分析地物光谱数据。
熟悉回顾了某些地物在不同波段下的反射能力的变化。
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- 遥感 实习 Landsat 影像 数据 下载 导入 目视 解译 分析