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1、遥感图像处理方法(3),刘 海 测绘遥感信息工程国家重点实验室 2010-08-25,主要内容,图像分类 批处理 空间建模 遥感制图 自动配准 智能变化检测 其他图像处理软件介绍,图像分类,非监督分类 监督分类,非监督分类,非监督分类ISODATA,监督分类,监督分类步骤,类别定义：根据分类目的、影像数据自身的特征和分类区收集的信息确定分类系统； 特征判别：对影像进行特征判断，评价图像质量，决定是否需要进行影像增强等预处理； 样本选择：为了建立分类函数，需要对每一类别选取一定数目的样本； 分类器选择：根据分类的复杂度、精度需求等确定哪一种分类器； 影像分类：利用选择的分类器对影像数据进行分类，
2、有的时候还需要进行分类后处理； 结果验证：对分类结果进行评价，确定分类的精度和可靠性。,监督分类最大似然比分类法,监督分类定义分类模板（AOI扩展工具）,监督分类定义分类模板（AOI扩展工具）,监督分类定义分类模板（查询光标扩展）,监督分类定义分类模板（AOI绘图工具）,监督分类定义分类模板,样本数目: 一般选择45倍波段数的训练样本。,监督分类定义分类模板,监督分类分类模板评价（类别的分类性）,2000表明类之间的分离度非常好， 1900以上表明类之间分离度较好，1700以下表明类之间分离度较差。,监督分类分类模板评价（可能性矩阵）,如果误差矩阵小于85%，分类模板需要重新建立。,监督分类执
3、行分类,监督分类分类后处理,监督分类分类重编码（Recode） 对于监督分类规范类别序号，便于影像之间比较； 对于非监督分类，将相似或类似的分类进行合并。,分类精度评估,将专题分类图像中的特定像元与已知分类的参考像元进行比较，实际工作中常常是将分类数据与地面真值、先前的试验地图、航空相片或其它数据进行对比的途径之一。,第一步：在视窗中打开参考图像,第二步：启动精度评估对话框,第三步：打开分类专题图像,第四步：参考图像视窗与精度评估视窗相连接,第五步：精度评价对话框中设置随机点的色彩,第六步：产生随机点,分类精度评估,第七步：显随机点,第八步：输入参考点的实际类别值,第九步：设置分类评价报告输出
4、环境及输出分类评价报告,分类评价报告,K0.8 分类精度很高 0.4-0.8分类精度中等 K0.4 分类精度很差,分类后处理聚类分析（Clump）,通过分类专题图像计算每个分类图斑的面积、记录相邻区域中最大图斑面积的分类值等操作，产生一个Clump类组输出图像，其中每个图斑都包含Clump类组属性；该图像是一个中间文件，用于进行下一步处理。,分类后处理过滤分析（Sieve）,对经Clump处理后的Clump类组进行处理，按照定义的数值大小，删除Clump图像中较小的类组图斑，并给所有小图斑赋予新的属性值0 。,分类后处理去除分析（Eliminate ）,删除原始分类图像中的小图斑或Clump聚
5、类图像中的小Clump类组，与Sieve命令不同，Eliminate将删除的小图斑合并到相邻的最大的分类当中，而且如果输入影像是Clump聚类影像，经过去除处理后，将分类图斑的属性值自动恢复为Clump处理前的原始分类编码，即结果是简化的分类影像。,分类后处理手工修正,GIS分析邻域分析,主要针对分类专题图，采用类似卷积滤波的方法对图像分类值进行多种分析，每个像元的值都参与定义的邻域范围和分析函数进行的分析，最终邻域中心像元的值将被分析的结果所取代。,原分类图,处理后分类图,GIS分析周长计算,针对clump聚类的专题图计算每个类别的周长。可以计算岛状多边形周长的总和以及每个聚类组中岛状多边形
6、的数量。,GIS分析查找分析,输入的分类专题图或矢量图进行邻近分析，产生一个新的输出栅格文件。,6 5 4 3 2 1 0,GIS分析指标分析,将两个输入分类专题图像或者矢量地图数据，按照定义的权重因子进行相加，产生一个新的综合图像文件,GIS分析叠加分析,取两个输入的专题图像文件或者矢量图形文件数据的最大值或最小值，产生一个新的综合图像文件。,GIS分析矩阵分析,将2个分类专题图或矢量地图数据，按照其专题属于在空间上的重叠性产生一个新的图像文件，新文件中包含2个输入文件中重叠的专题属性。,GIS分析归纳分析,使用两个输入图层的分类信息，生成一个交叉统计表格，以实现对同一区域内多种专题数据的叠
7、加统计分析,GIS分析区域统计,借助区域统计工具。可以计算落在coverage 图层区域中的图像的统计信息，并可以把这些信息作为属性保存在coverage图层中，可以实现对具有行政边界图像的信息统计。,批处理,以规则裁剪批处理为例,分类后处理聚类分析（Clump）,通过分类专题图像计算每个分类图斑的面积、记录相邻区域中最大图斑面积的分类值等操作，产生一个Clump类组输出图像，其中每个图斑都包含Clump类组属性；该图像是一个中间文件，用于进行下一步处理。,分类后处理过滤分析（Sieve）,对经Clump处理后的Clump类组进行处理，按照定义的数值大小，删除Clump图像中较小的类组图斑，并
8、给所有小图斑赋予新的属性值0 。,分类后处理去除分析（Eliminate ）,删除原始分类图像中的小图斑或Clump聚类图像中的小Clump类组，与Sieve命令不同，Eliminate将删除的小图斑合并到相邻的最大的分类当中，而且如果输入影像是Clump聚类影像，经过去除处理后，将分类图斑的属性值自动恢复为Clump处理前的原始分类编码，即结果是简化的分类影像。,分类后处理手工修正,GIS分析邻域分析,主要针对分类专题图，采用类似卷积滤波的方法对图像分类值进行多种分析，每个像元的值都参与定义的邻域范围和分析函数进行的分析，最终邻域中心像元的值将被分析的结果所取代。,原分类图,处理后分类图,G
9、IS分析周长计算,针对clump聚类的专题图计算每个类别的周长。可以计算岛状多边形周长的总和以及每个聚类组中岛状多边形的数量。,GIS分析查找分析,输入的分类专题图或矢量图进行邻近分析，产生一个新的输出栅格文件。,6 5 4 3 2 1 0,GIS分析指标分析,将两个输入分类专题图像或者矢量地图数据，按照定义的权重因子进行相加，产生一个新的综合图像文件,GIS分析叠加分析,取两个输入的专题图像文件或者矢量图形文件数据的最大值或最小值，产生一个新的综合图像文件。,GIS分析矩阵分析,将2个分类专题图或矢量地图数据，按照其专题属于在空间上的重叠性产生一个新的图像文件，新文件中包含2个输入文件中重叠
10、的专题属性。,GIS分析归纳分析,使用两个输入图层的分类信息，生成一个交叉统计表格，以实现对同一区域内多种专题数据的叠加统计分析,GIS分析区域统计,借助区域统计工具。可以计算落在coverage 图层区域中的图像的统计信息，并可以把这些信息作为属性保存在coverage图层中，可以实现对具有行政边界图像的信息统计。,批处理,单文件命令批处理 多文件命令批处理,单文件命令批处理,以规则裁剪批处理为例,批处理,多文件命令批处理,多文件命令批处理,多文件命令批处理,多文件命令批处理,4.3 空间建模,空间建模工具 空间建模操作,空间建模工具编辑器,选择定义对象,矢量,栅格,表格,矩阵,常数,条件设
11、置,文本,函数定义,连接,空间建模工具模型库,空间建模操作建模过程,空间建模操作放置对象,空间建模操作定义参数,空间建模操作定义函数,空间建模操作保存运行模型,空间建模操作脚本输出,水体提取-单波段阈值,NDVI,$n1_lanier(4) - $n1_lanier(3),$n1_lanier(4) + $n1_lanier(3),EITHER 0 IF ( $n7_memory = 0 ) OR $n3_memory / $n7_memory OTHERWISE,($n11_memory - GLOBAL MIN ( $n11_memory ) / ( GLOBAL MAX ( $n11_m
12、emory ) - GLOBAL MIN ( $n11_memory ) * 255,a,a,b,b,TM,NDVI=(TM4-TM3)/(TM4+TM3),水体提取,a,a,a,b,EITHER 0 IF ( $n5_memory=0 ) OR $n8_memory / $n5_memory OTHERWISE,b,EITHER 1 IF ( $n10_memory($n1_lanier(4) + $n1_lanier(5) ) OR 0 OTHERWISE,c,c,TM2+TM3TM4+TM5 & TM4/TM20.88；,TM2+TM3TM4+TM5 & TM4/TM20.88；,TM2
13、+TM3TM4+TM5 & TM4/TM20.88；,TM2+TM3TM4+TM5 & TM4/TM20.88,五、遥感专题制图,ERADS IMAGINE的专题地图编辑器(Map Composer)是一种所见即所得编辑器，用于产生相当于地图质量的图像和演示图，这种地图可以包含单个或多个栅格图像层、GIS专题图层、矢量图形层和注记层。同时，地图编辑器允许您自动生成文本、图例、比例尺、格网线、标尺点、图廓线、符号及其它制图要素。,开 始,地图图面 设计,准备制图数据,启动地图 编辑器,确定专题 制图范围,放置图面 整饰要素,地图打印 输出,结束,（1）在视窗中打开所有要输出的数据层,遥感专题制图
14、,（2）产生专题制图文件,遥感专题制图,（3）绘制地图图框,遥感专题制图,（4）绘制地图指北针,遥感专题制图,（5）绘制地图比例尺,遥感专题制图,（6）绘制地图图例,遥感专题制图,（7）放置地图图名,遥感专题制图,（8）绘制图廓线,遥感专题制图,（9）地图打印输出,六、自动配准 AutoSync,ERDAS IMAGINE 9中增加的模块，提供的自动影像匹配工具保证了各种不同技术水平的用户都能够方便地完成专业的配准工作，包括地理参考影像配准和影像边缘匹配功能。,地理参考影像配准,影像边缘匹配,自动配准工程,自动配准工作区,自动配准 AutoSync,（1）创建新的工程,自动配准 AutoSyn
15、c,（2）添加配准与参考影像,自动配准 AutoSync,（2）设置工程属性,（3）生成APM （Automatic point measurement ）,自动配准 AutoSync,（4）设置配准模型,（5）运行模型,七、智能变化检测 DeltaCue,DeltaCue是ERDAS IMAGINE 9中新增的模块。可以简化变化检测过程的复杂性，更快地从影像数据中提取出变化的结果信息。主要用于强调或识别不同时间段所获取的影像上发生变化的信息。 以基于工程的工作流程来管理数据预处理、变化检测、变化滤波、变化结果查看以及解译。,智能变化检测 DeltaCue,（1）创建新的工程,（2）影像裁剪,
16、（4）选择变化检测算法,（3）影像归一化,智能变化检测 DeltaCue,（5）变化滤波,（6）输出,八、其它遥感图像处理软件介绍,ENVI,PCI,eCogntion,ERDAS是个大而全的软件，与GIS（ESRI ARC系列）融和很好。ENVI是做遥感的专家编写的软件，在科研方面它走的非常靠前，对于专题图象，地物成分分析比较擅长。 PCI在图像处理方面很有特色，侧重于微波遥感图象的处理。eCogntion对于高分辨率的遥感图象处理比较有优势。,ENVI,ENVI (The Environment for Visualizing Images) 遥感影像处理软件是美国ITT公司的旗帜产品，由遥感领域的科学家采用采用交互式数据语言IDL(Interactive Data Language)开发的一套处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。完全
