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1、遥感技术课程设计报告遥感技术课程设计报告学生姓名： * 院 (系)： 地球科学学院 专业班级： 地理信息系统10902班 时 间： 2011.12.27 至 2012.01.07 写在前文（这是给下载的人看的，不是给老师看的）在报告中，本人为了整体的美观，图片都进行了缩小，如果想要看的清楚一些可以再进行放大。这次报告只为个人所写，不敢说没有错误，虽然已经答辩绝对错误不多，最好只供参考。在实习三中，如果需要程序和相关的生成文件，请站内我，这个程序是使用C#编写。目 录1. 武汉及其周边TM多波段单色图像的增强处理及概略目视判读31.1 原始单色图像光谱特征分析及图像增强方法的选定31.2 反差增
2、强处理51.3 彩色合成处理81.4 目视判读92. 武汉市城区及TM多波段单色图像的几何纠正102.1 原始单色图像基本特征102.2几何纠正112.2.1 纠正变换函数的求取142.2.2 纠正后图像边界范围的确定142.2.3纠正后图像与原始图像的对比分析163. 武汉市城区及其周边TM多波段图像的计算机分类173.1 样区类别及基本类别参数的确定173.2 各类别光谱特征值文件生成173.3 监督分类184. 基于栅格数据的GIS分析194.1 数据库查询194.2距离及空间分析274.3耗费距离及最小耗费通道384.4基于栅格GIS的肯尼亚纳库努区农业气候分区及其对除虫菊生长的影响研
3、究445某地TM图像与SPOT图像的融合595.1 任务简介595.2问题分析及解决方案设计595.3 处理步骤606. 收获与建议6921前言1. 课程设计的目的 本课程设计是在学完遥感技术课程后开展的实践教学。目的是巩固课堂所学书本知识，进一步理解和掌握遥感图像增强、遥感图像变换、遥感图像分类等方面的原理和方法，学会一般遥感图像处理软件的使用，了解基于栅格的GIS分析方法。2. 课程设计内容（1）遥感图像增强处理要求：分析武汉市城区及其周边的一景4幅TM多波段单色图像，选择合适的增强处理方案对图像进行增强处理，以增强图像的目视判读效果，编绘植被、不同水质的水体、城市区的光谱响应曲线，并分析
4、处理后图像的空间特征和光谱特征，对图幅内主要地物进行目视判读，将地物名称标注于标准假彩色合成图上。资料准备：原始影像文件名：WTMW2.BMP、WTMW3.BMP、WTMW4.BMP、WTMW5.BMP（2）遥感图像几何纠正要求：对武汉市某地TM多光谱图像进行几何纠正（1）将控制点加到原始图像上去，以评估控制点的精度；（2）以控制点评价描述为文本说明创建矢量文本说明文件，将控制点说明加到原始图像上去；（3）设计纠正方法，输出图像范围分别为：a. ULX：232679.0 ULY：3394695.0DRX：259319.0DRY：3374367.0b. 包含原始图像的所有内容（输出图像的最大范围
5、）。（3）遥感图像的计算机分类要求：（1）对武汉市城区及其周边的一景4幅TM多波段单色图像进行计算机监督分类，本次分类类别数为6。（2）利用最大最小距离选心法基于VB编程求初始类别参数（先聚类，然后求各类别集群的均值（Mi）、方差和协方差）。（3）根据图像增强部分的目视判读结果和武汉市卫星影像地图对分类结果的类别属性进行解释。资料准备：原始影像文件名：WTMW2.BMP、WTMW3.BMP、WTMW4.BMP、WTMW5.BMP样区数据： 样区数据.txt 分类样区数据文件格式：波段数 样本数 按波段循序依次存放样本数据（4）基于栅格数据的GIS分析要求：（1）参考实习指导书完成第一部分中的实
6、习十一至十四，回答相关问题；（2）农业气候分区图是温度和有效湿度控制下的农作物生长的不同适宜性气候分区。按实习指导书第一部分实习十四的步骤制作一幅肯尼亚的纳库努区的农业气候分区图。同时完成实习十四最后给出的两个可选问题，即确定适于种植除虫菊的地区，同时评价由于温度的变化对除虫菊生长区的影响。此练习的目的是了解栅格GIS的实际应用。（5）多源遥感影像的融合处理文件夹“实习文件”中有同一区域的ETM7遥感数据（BIP格式，文件名tm30m，6波段，172行，170列，对应的头文件名：tm30m.hdr）分辨率30米，和SPOT5遥感数据（BIP格式，文件名spot2m5,1波段，1733行，171
7、1列，对应的头文件名：sopt2m5.hdr），分辨率2.5米。 要求：1、将ETM7与SPOT进行融合处理。2、分森林、农地、水域、其它四类对融合后影像所在区域进行区划。3、图像融合可参考实习指导书第一部分实习十的说明，监督分类可参考实习指导书第一部分实习八。4. 由于Idrisi中没有主成分逆变换模块，因此图像融合可选择基于HIS变换的融合方法，操作过程见实习指导书第一部分实习十。3. 课程设计成果1、 课程设计报告的WORD文档。2、 样区数据聚类处理的源文件遥感技术课程设计报告1. 武汉及其周边TM多波段单色图像的增强处理及概略目视判读1.1 原始单色图像光谱特征分析及图像增强方法的选
8、定我们要使用的图像是用IDRISI软件的导入（Import）功能将文件格式转为IDRISI格式的遥感数据。它们的名字是wtmw2、wtmw3、wtmw4、wtmw5分别与可见光蓝色，绿色，红色及近红外波段相对应，其图像大小一致，行列均是01024。如图1.1-1，其为wtmw2的图像及其直方图，直方图的横轴可看作灰阶256调色板。反射值255被显示为白色，而所有介于两者之间的值被显示为不同程度的灰色。纵轴表示图像中具有某个数值的像元数量。正如直方图所证实的，图像中没有灰度值为137-255的像元。相应的，图像中没有该亮度范围的像元。同时可观察到大多数像元的值在40左右。这个值属于灰阶256调色
9、板中低灰色范围，所以wtmw2图像看起来基本上呈低灰色，其对比度不是很明显。图1.1-1、wtmw2的图像及其直方图同理，我们可以根据下图得知wtmw3、wtmw4、wtmw5虽然在灰度的范围不一致，分别在0207，0207，0255，但其像元均主要分布在地灰色范围，在wtmw4、wtmw5中更是在灰度为0附近分布最多，所以这些图像看起来基本上呈低灰色，其对比度也因过于集中而不是很明显。图1.1-2、wtmw3的图像及其直方图图1.1-3、wtmw4的图像及其直方图图1.1-4、wtmw5的图像及其直方图1.2 反差增强处理1、反差增强的目的：当一幅图片的的目视效果不太好，或者有用的信息突出不
10、够时，就需要作图像增强处理，图像的对比度不够，或者希望突出的某些边缘看不清，就可用计算机图像处理技术来改善图像质量，在此可以通过对比度的扩展、空间滤波、图像运算和多光谱变换，通过增加颜色提高图像目视效果提高图像质量和突出所需信息，有利于目视判图。2、反差增强的方案：常用的方法有线性变换和非线性变换，在本次试验中采取了简单线性拉伸，饱和度线性拉伸和直方图均衡化。3、使用模块：显示菜单上的拉伸（DisplayStretch）模块，即可找到这三种方法的所需，如图1.2-1。图1.2-1拉伸模块4、结果如以下各图（可与图1.1-1，图1.1-2，图1.1-3和图1.1-4中的原图作比较）：图1.2-2
11、 wtmw2和wtmw3的线性拉伸图像图1.2-3 wtmw4和wtmw5的线性拉伸图像图1.2-4 wtmw2和wtmw3的直方图均衡化图1.2-5 wtmw4和wtmw5的直方图均衡化图1.2-6 wtmw2和wtmw3饱和度为2.5的线性拉伸图1.2-7 wtmw4和wtmw5饱和度为2.5的线性拉伸图1.2-8 wtmw2的原图像与其线性拉伸图像的直方图图1.2-9 wtmw2的直方图均衡化和饱和度为2.5线性拉伸图像的直方图1.3 彩色合成处理1、彩色合成处理的目的：可以突出较丰富的信息，包括水体，城区，山区，平原及线性特征等。2、标准假彩色合成的方案：可以使用工具栏上的或者显示菜单
12、上的合成（DisplayComposite）模块，把wtmw2、3、4分别赋予蓝绿红三个波段，而后命名即可输出。3、结果如下图：图1.3-1 标准假彩色合成1.4 目视判读通过增强处理图像和彩色合成图像的对比分析，结合绘制的几种主要地物的光谱响应曲线建立目视解译标志，识别城区、植被、农田、鱼池、道路、不同水质的水体等地物，要求写出各地物的目视判别依据，将识别处的主要地物标在标准假彩色合成图像上，需附城市区、植被、不同水质的水体的光谱响应曲线。通过对该图像的目视判读可得到如下图像：1.4-1 目视判读图像2. 武汉市城区及TM多波段单色图像的几何纠正2.1 原始单色图像基本特征图2.1-1原始单
13、色图像图2.1-1原始单色图像的直方图和说明文件由图可知，该图像大小范围是871*742，灰度值范围在0255之间。2.2几何纠正流程图：图2.2-1 流程图实验步骤：1、单击工具条上的或者是选择菜单栏的Data Entry中的Edit创建一个后缀为.cor的文件，把原始图像上的列和行以及纠正后图片上的x.y坐标创建出来。如图2.2-1：图2.2-2 控制点文件2、选择菜单栏Image Processing然后在选择Restoration在选择Resample，选择要纠正的图片输入（wh87sub）,然后把上一步建立的坐标点文件选入，这里的图像分辨率给出为24，在根据给出的X和Y的最大最小值输
14、入，然后算出行和列的数目，列数=（Max X-Min X）/分辨率，行数=（Max Y-Min Y）/分辨率（计算出来的列数1110，行数847），如图2.2-2：图2.2-3 第一次几何纠正参数的输入3、把控制点标记在原图像中：a. 使用文本编辑器或IDRISI32的DATA ENTRY/EDIT创建一个ASCII码格式的矢量点文件（WT87PNTS.VXP）；而后使用文本编辑器或IDRISI32的DATA ENTRY/EDIT创建一个ASCII码格式的矢量文本文件（WT87TXS.VXP），文件格式如下图：图2.2-4 数据的输入b.使用IDRISI32的REFORMAT/CONVERT将创建的ASCII码格式矢量文本文件WT87TXTS和WT87PNTS转换为二进制格式（WT87TXTS.VCT合WT87PNTS.VCT）；c.使用add layer功能把两个图层加到图像wt87sub上，结果如图（如果显示不清楚的话，可以改变各个图层的显示模式）：图2.2-5 标记结果图确定之后出现的的对话框来调节纠正图片的精度，因为所选择的校正方法为双线内插法，则控制点的个数至少为4个，精度在0.5以下。如图2.2-3：图2.2-6 控制点的选取4、生成的图片就为校正后的图片，下图为校正前和校正后的图片对比：
