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1、实验实验 1 人文地理、地貌、地质灾害解译人文地理、地貌、地质灾害解译 一、目的和要求一、目的和要求：立体观察是地质工作者一项基本功，特别是在：立体观察是地质工作者一项基本功，特别是在山区，立体观察能提高判读效果，要求每个学生都要学会立体山区，立体观察能提高判读效果，要求每个学生都要学会立体观察。观察。 人造立体视觉必须符合自然界立体观察的五个条件：人造立体视觉必须符合自然界立体观察的五个条件： (1)两张像片必须是在两个不同位置对同一景物摄取的立体豫对； (2)两眼分别观察一张像片上的同名像点； (3)两像片相同景物(同名像点)的连线与眼睛基线大致平行； (4)两像片的比例尺相近(差别Pre
2、ferenceC 在弹出的对话框中选择在弹出的对话框中选择User Interface & SessionD 在对话框右侧的在对话框右侧的Default Data Directory 和和 Default Output Directory分别键入存放已知数据的完整路径及分别键入存放已知数据的完整路径及自己建立的工作目录的完整路径。如：自己建立的工作目录的完整路径。如： Default Data Directory为为 e:hlr Default Output Directory为为e:myc一、目的和要求一、目的和要求 熟悉基本的熟悉基本的ERDAS IMAGINE软件的视窗操作软件的视窗操作
3、 二、实验内容二、实验内容 （一）视窗操作（一）视窗操作 1、图象及图形文件的显示；、图象及图形文件的显示；2、图象叠加；、图象叠加；3、重要的实用菜单功能；、重要的实用菜单功能；4、矢量图形要素及属性编辑；、矢量图形要素及属性编辑；5、注记文件与注记要素。、注记文件与注记要素。 （二）数据输入输出（二）数据输入输出三、实验步骤三、实验步骤 （一）视窗操作（一）视窗操作 1图象、图形显示操作（图象、图形显示操作（ File）：）： 第一步第一步 启动程序启动程序 “打开文件打开文件” 第二步第二步 确定打开文件的类型、文件名确定打开文件的类型、文件名 第三步第三步 设置参数，在设置参数，在“打
4、开文件打开文件”操作弹出的对话框中点击操作弹出的对话框中点击“Raster Option”设置图象文件显示的各项参数设置图象文件显示的各项参数 第四步第四步 打开图象打开图象 矢量图形文件的显示操作与上类似。矢量图形文件的显示操作与上类似。2. 实用菜单操作（实用菜单操作（ Utility）：）： 视窗菜单条中视窗菜单条中 Utility（实用功能）对应有（实用功能）对应有14项命令，选项命令，选择不同命令进行不同操作：择不同命令进行不同操作： 1）光标查询功能（）光标查询功能（Inquire Cursor）可查询十字光标所在）可查询十字光标所在位置像元的纵横坐标、三个波段颜色、灰度值、直方图
5、位置像元的纵横坐标、三个波段颜色、灰度值、直方图等信息，并随光标移动实时变化等信息，并随光标移动实时变化 2）数据叠加显示（）数据叠加显示（Blend,Swipe,Flicker） 3）文件信息操作（）文件信息操作（Layer Info）图象信息显示及图象信息）图象信息显示及图象信息编辑编辑 3. 显示菜单操作（显示菜单操作（ View）：）： 视窗菜单条中的视窗菜单条中的 View对应下拉菜单包含对应下拉菜单包含19项命令，其中：项命令，其中： 1）文件显示顺序（）文件显示顺序（Arrange Layers）：首先在视窗依次）：首先在视窗依次打开多个文件（包括图象、图形、注记等文件），注意打
6、开多个文件（包括图象、图形、注记等文件），注意在打开上层图象时，不要在选择参数中选中清除已打开在打开上层图象时，不要在选择参数中选中清除已打开图象；然后在图象；然后在Arrange Layers Viewer对话框中进行调对话框中进行调整文件顺序整文件顺序 2）显示比例操作（）显示比例操作（Displer Scale） 3）显示变换操作（）显示变换操作（Rotate/Flip/Stretch）：只是显示变）：只是显示变换，而非对文件数据进行操作换，而非对文件数据进行操作 4. 矢量文件的生成、绘制与编辑：矢量文件的生成、绘制与编辑： 第一步第一步 打开图象文件（打开图象文件（Open Rast
7、er Layer） 第二步第二步 创建图形文件（创建图形文件（Create Vector Layer） 第三步第三步 绘制图形要素（绘制图形要素（Draw Vector Elements）VectorEnable Editing 第四步第四步 保存矢量文件（保存矢量文件（Save Vector Layer）5.注记菜单操作编辑：注记菜单操作编辑： 注记数据用于标识和说明主要特征或重点区域。注记文件的生注记数据用于标识和说明主要特征或重点区域。注记文件的生成与打开操作还需借助视窗菜单条的文件操作部分完成。成与打开操作还需借助视窗菜单条的文件操作部分完成。（二）、数据输入输出（二）、数据输入输出:
8、1、操作步骤：、操作步骤：1） 选择选择Import模块，弹出数据输入输出对话框。模块，弹出数据输入输出对话框。2） 选择是进行数据输入选择是进行数据输入(Import)还是数据输出还是数据输出(Export)。3） 选择要进行转换的数据类型（选择要进行转换的数据类型（Type）4） 选择数据存储的介质。选择数据存储的介质。5） 选择要进行转换的输入数据，并确定输出数据的文件名称选择要进行转换的输入数据，并确定输出数据的文件名称和存储路径。和存储路径。6） 进行数据转换（必要时要设置一些参数）。进行数据转换（必要时要设置一些参数）。2、 输入单波段数据输入单波段数据首先需要将各波段依次输入，转
9、换为首先需要将各波段依次输入，转换为 ERDAS IMAGINE的的.img文件文件: 第一步第一步 打开输入输出对话框，选择输入数据操作（打开输入输出对话框，选择输入数据操作（Import）、）、输入数据文件类型为普通的二进制（输入数据文件类型为普通的二进制（Generic Binary）、选择输入）、选择输入数据媒体为文件（数据媒体为文件（File）、确定输入文件路径和文件名、确定输出）、确定输入文件路径和文件名、确定输出文件路径和文件名；文件路径和文件名； 第二步第二步 设置参数及数据格式（设置参数及数据格式（BSQ或或BIL或其他）、数据类型、或其他）、数据类型、图象记录长度、头文件字
10、节数、数据文件行数、列数、波段数量等图象记录长度、头文件字节数、数据文件行数、列数、波段数量等 第三步第三步 输入单波段数据，依次将多个波段数据全部输入输入单波段数据，依次将多个波段数据全部输入 3、 TIFF图象数据输入输出图象数据输入输出 4、 组合多波段数据组合多波段数据 若干个单波段图象文件合成一个多波段图象文件：若干个单波段图象文件合成一个多波段图象文件： 第一步第一步 在在ERDAS IMAGINE中要先打开中要先打开相应的对话框相应的对话框（Image IterpreterUtilities Layer Stack Layer Selection and Stacking对话框对
11、话框 第二步第二步 在在Layer Selection and Stacking对话框中，依次选择对话框中，依次选择并加载（并加载（Add）单波段图象）单波段图象 第三步第三步 将选择的多个波段图象组合成一幅多波段图象将选择的多个波段图象组合成一幅多波段图象Erdas默认打开图像的方式为假彩色默认打开图像的方式为假彩色(标准假彩色标准假彩色4（R）3（G）2（B），真彩色），真彩色3（R）2（G）1（B）)（选择（选择No Strech可以以原图显示），假彩色的读取文件的顺序是第可以以原图显示），假彩色的读取文件的顺序是第4、第、第3和第和第2层数据。所以，波段合成时要注意合成的顺序，文件合成
12、的层数据。所以，波段合成时要注意合成的顺序，文件合成的顺序就是顺序就是Erdas依次加载的顺序。依次加载的顺序。实验实验3 遥感图像的几何校正遥感图像的几何校正一、目的和要求一、目的和要求 掌握图像几何校正的方法和过程，掌握在掌握图像几何校正的方法和过程，掌握在ERDAS中使中使用参考影像（地图）进行多项式几何纠正的操作方法。用参考影像（地图）进行多项式几何纠正的操作方法。 二、实验内容二、实验内容 遥感图像的几何纠正，以多项式拟合法纠正为例进行。遥感图像的几何纠正，以多项式拟合法纠正为例进行。1操作步骤：操作步骤：1）显示图像）显示图像在在Viewer1中打开一幅需要纠正的遥感图像中打开一幅
13、需要纠正的遥感图像（tmatlanta.img），在），在Viewer2中打开另一幅供中打开另一幅供选择地面控制点坐标的地理参考图像选择地面控制点坐标的地理参考图像（panatlanta.img）。）。2）调用几何纠正模型）调用几何纠正模型 在在Viewer1菜单中选择菜单中选择Raster | Geometric Correction ，在对话框中选择遥感图像纠正模型。对于在对话框中选择遥感图像纠正模型。对于TM图像，选择多项式模图像，选择多项式模型型Polynomial，然后点，然后点OK。显示几何纠正工具，同时显示多项式。显示几何纠正工具，同时显示多项式属性对话框。属性对话框。 先显示多
14、项式纠正模型参数对话框。先显示多项式纠正模型参数对话框。 Polynomial Order 表示多项式纠正采用的次数，一般选择表示多项式纠正采用的次数，一般选择2次多项式。次多项式。 点击点击OK，关闭多项式属性对话框。出现地面控制点（，关闭多项式属性对话框。出现地面控制点（GCP）工具参考设置对话框：选择工具参考设置对话框：选择Existing Viewer，点击，点击OK，要求选择，要求选择参考图像，将鼠标在打开参考图像的参考图像，将鼠标在打开参考图像的Viewer2中点左键，出现参考中点左键，出现参考图像图像panatlanta.img的投影信息，点击的投影信息，点击OK，启动，启动GC
15、P TOOL。3）启动）启动GCP TOOL 屏幕显示包括两个放大的视窗屏幕显示包括两个放大的视窗Viewer3，Viewer4，分别，分别是两个主视窗是两个主视窗Viewer1，Viewer2中两个关联方框的放大框。以中两个关联方框的放大框。以及及GCP TOOL：包含菜单和工具图标，图标下面显示两幅图像坐：包含菜单和工具图标，图标下面显示两幅图像坐标数据，开始选取控制点。标数据，开始选取控制点。4）控制点的选择）控制点的选择 控制点的选择是几何纠正的关键。（注意：尽量收集标志性控制点的选择是几何纠正的关键。（注意：尽量收集标志性地物和道路交叉口等作为控制点。地物和道路交叉口等作为控制点。步
16、骤如下：步骤如下：Viewer1中选择明显点中选择明显点 移动连接框，寻找明显地物点，在移动连接框，寻找明显地物点，在GCP TOOL中点击，进入中点击，进入GCP选择状态，光标显示为十字，表示可以选择同名点，在选择状态，光标显示为十字，表示可以选择同名点，在Viewer3中明显点上点左键，在中明显点上点左键，在GCP 数据记录表中显示该点的图数据记录表中显示该点的图像坐标。像坐标。在在Viewer2中的选择同名点中的选择同名点 在在Viewer2中移动连接框，到与中移动连接框，到与Viewer3中对应的同名点位置，中对应的同名点位置，在在GCP TOOL中点击，在中点击，在Viewer4中明
17、显点上点左键，系统在中明显点上点左键，系统在GCP 数据记录表中自动显示该点的地面坐标。数据记录表中自动显示该点的地面坐标。 在主窗口和放大窗口中系统会显示在主窗口和放大窗口中系统会显示GCP #1，表示选择的第一，表示选择的第一对同名点，其颜色可以在对同名点，其颜色可以在GCP TOOL中重新设定。中重新设定。重复重复1，2两个步骤，直到选择的控制点数满足纠正的数量要求。两个步骤，直到选择的控制点数满足纠正的数量要求。当选择了六对同名点后，第七个及以上同名点的选择：只需在当选择了六对同名点后，第七个及以上同名点的选择：只需在Viewer1中选择一个明显点，其同名点会在中选择一个明显点，其同名
18、点会在Viewer1中自动显示，中自动显示，如果位置有误差，可以用鼠标左键调整点位，确保选择的是同名点。如果位置有误差，可以用鼠标左键调整点位，确保选择的是同名点。系统自动计算得到单点误差和其贡献系统自动计算得到单点误差和其贡献 全部控制点平差后的精度显示在右上角，只有当全部控制点平差后的精度显示在右上角，只有当Total小于小于一个像元时，才满足纠正精度要求，继续后面的重采样。一个像元时，才满足纠正精度要求，继续后面的重采样。检查点采集：检查点的选取是为了验证控制点的精度，检查点采集：检查点的选取是为了验证控制点的精度， 首先设置点的类型为首先设置点的类型为Check，Edit/Set Po
19、int Type/Check，然后按照前面选择控制点的方法选择检查点。选四个控制点，点，然后按照前面选择控制点的方法选择检查点。选四个控制点，点击，在相应的栏内显示检查点的残差：检查点的残差显示为其精度击，在相应的栏内显示检查点的残差：检查点的残差显示为其精度在一个像素之内，所以原先选择的在一个像素之内，所以原先选择的8个控制点的精度满足要求。个控制点的精度满足要求。5）计算变换参数）计算变换参数 一般在选择好控制点后系统自动计算变换参数。注意：进行多一般在选择好控制点后系统自动计算变换参数。注意：进行多项式几何纠正的最小控制点个数是由所确定的多项式的次数决定的，项式几何纠正的最小控制点个数是
20、由所确定的多项式的次数决定的，只有确定了足够的控制点才可以开始进行几何纠正。只有确定了足够的控制点才可以开始进行几何纠正。2 说明说明 ERDAS所提供的图像几何校正计算模型有所提供的图像几何校正计算模型有7种：种： Affine-图像仿射变换图像仿射变换Polynomial-多项式变换多项式变换Reproject-投影变换投影变换Rubber Sheeting-非线形、非均匀变换非线形、非均匀变换 Camera-航空影像正射校正航空影像正射校正 Landsat桳桳Landsat-卫星图像正射卫星图像正射校正校正 SPOT-POT卫星图像正射校正卫星图像正射校正 6）灰度重采样）灰度重采样 几
21、何纠正工具（几何纠正工具（Geo Correction Tools）选择灰度重采样模块，出现重采样对话框：输入纠正后的文件名，选择灰度重采样模块，出现重采样对话框：输入纠正后的文件名，确定参数后点击确定参数后点击OK。三、三、 实习的成果分析实习的成果分析 在计算参数时已经利用检查点做了验证，现将纠正后的在计算参数时已经利用检查点做了验证，现将纠正后的TM图像与作为参考图像的图像与作为参考图像的SPOT图像关联起来，通过人工比较来验证图像关联起来，通过人工比较来验证结果。在两个窗口中分别打开结果。在两个窗口中分别打开SPOT 和和TM图像。图像。 然后点击鼠标右键，弹出菜单：选择然后点击鼠标右
22、键，弹出菜单：选择Geo. Link/unlink，表，表示连接两幅图像。示连接两幅图像。 提示在要连接的窗口中点击鼠标，将两个窗口关联起来。点提示在要连接的窗口中点击鼠标，将两个窗口关联起来。点击视窗按扭条中的击视窗按扭条中的+，移动光标检查两边的位置是否对应。如果两，移动光标检查两边的位置是否对应。如果两边对应，说明纠正图像满足要求。边对应，说明纠正图像满足要求。 如果总体精度不能满足纠正要求，其原因可能有：如果总体精度不能满足纠正要求，其原因可能有：1、多项式次数不能满足纠正要求；、多项式次数不能满足纠正要求；2、控制点选择不符合要求：分布不均匀，或者选点精度不符合、控制点选择不符合要求
23、：分布不均匀，或者选点精度不符合要求，甚至选错；要求，甚至选错；3、地形起伏引起的投影差超限；参考坐标精度有问题；模型有、地形起伏引起的投影差超限；参考坐标精度有问题；模型有问题，需要用共线方程纠正。问题，需要用共线方程纠正。实验实验4 遥感图像增强处理遥感图像增强处理-辐射增强处理辐射增强处理一、实验目的一、实验目的 掌握在掌握在ERDAS中进行辐射增强处理方法（中进行辐射增强处理方法（Radiometric Enhancement） 。 二、实验内容及实习步骤二、实验内容及实习步骤点击点击Interpreter/Radiometric Enhancement，进行操作。，进行操作。辐射增射
24、增强强命令命令辐射增射增强强功能功能LUT Stretch：查找表拉伸找表拉伸通通过修改修改图像像查找表（找表（Lookup Table）使）使输出出图像像值发生生变化，是化，是图像像对比度拉伸的比度拉伸的总和。和。Histogram Equalization: 直方直方图均衡化均衡化对图像像进行非行非线性拉伸，重新分布性拉伸，重新分布图像像元像像元值使一定灰使一定灰度范度范围内像元的数量大致相等内像元的数量大致相等Histogram Match:直方直方图匹配匹配对图像像查找表找表进行数学行数学变换，使一幅，使一幅图像的直方像的直方图与另与另一幅一幅图像像类似，常用于似，常用于图像拼接像拼接
25、处理理Brightness Inverse: 亮度反亮度反转对图像亮度范像亮度范围进行行线性及非性及非线性取反性取反值处理理Haze Reduction: 去霾去霾处理理降低多波段降低多波段图像及全色像及全色图像模糊度的像模糊度的处理方法理方法Noise Reduction: 降噪降噪处理理利用自适利用自适应滤波方法去除波方法去除图像噪声像噪声Destripe TM Data:去条去条带处理理对Landsat TM图像像进行三次卷行三次卷积处理去除条理去除条带实验实验5 遥感图像增强处理遥感图像增强处理-空间增强处理空间增强处理一、实验目的一、实验目的 掌握在掌握在ERDAS中进行空间增强处理
26、（中进行空间增强处理（Spatial Enhancement）的操作方法。）的操作方法。 二、实验内容及实习步骤二、实验内容及实习步骤点击点击Interpreter/spatial Enhancement，进行操作。，进行操作。 空空间增增强强命令命令空空间增增强强功能功能Convolution: 卷卷积增增强强用一个系数矩用一个系数矩阵对图像像进行分行分块平均平均处理理Non-directional Edge： 非定向非定向边缘增增强强首先首先应用两个正交卷用两个正交卷积算子分算子分别对图像像进行行边缘探探测，然后将两个正交然后将两个正交结果果进行平均化行平均化处理理Focal Analys
27、is: 聚集分析聚集分析使用使用类似卷似卷积滤波的方法，波的方法，选择一定的窗口呼函数，一定的窗口呼函数，对输入入图像文件的数像文件的数值进行多种行多种变换Texture: 纹理分析理分析通通过二次二次变异等分析增异等分析增强强图像的像的纹理理结构构Adaptive Filter: 自适自适应滤波波 应用自适用自适应滤波器波器对AOI进行行对比度拉伸比度拉伸处理理Resolution Merge:分分辩率融合率融合不同空不同空间分辨率遥感分辨率遥感图像的融合像的融合处理理Crisp: 锐化化处理理增增强强整景整景图像亮度而不使其像亮度而不使其专题内容内容发生生变化化实验实验6 遥感信息的融合遥
28、感信息的融合一、实验目的：一、实验目的： 通过将高分辨率单波段影像（高分辨率全色数据）和低分通过将高分辨率单波段影像（高分辨率全色数据）和低分辨率多波段影像进行融合，生成具有较高空间分辨率和光谱分辨率多波段影像进行融合，生成具有较高空间分辨率和光谱分辨率的影像，提高影像质量。掌握在辨率的影像，提高影像质量。掌握在ERDAS中进行影像融合中进行影像融合的操作方法。的操作方法。二、实验内容二、实验内容 ： 分辨率融合是遥感信息复合的一个主要方法，它使得融合后的分辨率融合是遥感信息复合的一个主要方法，它使得融合后的遥感图象既具有较好的空间分辨率，又具有多光谱特征，从而遥感图象既具有较好的空间分辨率，
29、又具有多光谱特征，从而达到增强图象质量的目的。达到增强图象质量的目的。 注意：在调出了分辨率融合对话注意：在调出了分辨率融合对话框后，关键是选择融合方法，定义重采样的方法框后，关键是选择融合方法，定义重采样的方法操作步骤：操作步骤：1）.将提供的影像数据转换成将提供的影像数据转换成ERDAS内部文件格式（内部文件格式（img）。）。2）.选择选择Interprter模块下模块下Spatial EnhancementResolution Merge打开影像融合对话框。打开影像融合对话框。3）.分别选择高分辨率影像文件（分别选择高分辨率影像文件（spot）和多光谱影像文件）和多光谱影像文件(tm)
30、，（注意，输入的影像必须具有相同的地理坐标系）并，（注意，输入的影像必须具有相同的地理坐标系）并输入融合影像的文件名和存放路径。输入融合影像的文件名和存放路径。4）.确定融合参数（融合方法，重采样方法，选择参与融合的多确定融合参数（融合方法，重采样方法，选择参与融合的多波段影像中三个波段）。波段影像中三个波段）。5）.开始融合计算过程开始融合计算过程.6）.在新的影像视窗中打开融合后的影像，并将起和高分辨率影在新的影像视窗中打开融合后的影像，并将起和高分辨率影像文件（像文件（spot）和多光谱影像文件）和多光谱影像文件(tm)进行比较进行比较实验实验7 遥感信息的镶嵌遥感信息的镶嵌一、实验目的
31、：一、实验目的： 将两幅或多幅影像（卫片、航片）镶嵌生成一幅遥感影像。将两幅或多幅影像（卫片、航片）镶嵌生成一幅遥感影像。二、实验内容二、实验内容 ：被镶嵌影像要有一定的重叠度。被镶嵌影像要有一定的重叠度。1）. 选择选择DataPrep模块下模块下Mosaic Images，打开影像镶嵌工具，打开影像镶嵌工具窗口。窗口。2）.选择选择Edit菜单下菜单下Add Images选项。弹出选项。弹出Add Images对话对话框。框。 依次将要进行镶嵌的影像添加到影像镶嵌工具窗口中，并在依次将要进行镶嵌的影像添加到影像镶嵌工具窗口中，并在添加单张影像时确定要添加的影像区域（整幅影像、裁切部分、添加
32、单张影像时确定要添加的影像区域（整幅影像、裁切部分、有效部分、有效部分、AOI部分）并对输入影像进行设置。部分）并对输入影像进行设置。 注意：进行镶嵌的两张或多张影像必须具备地理坐标。注意：进行镶嵌的两张或多张影像必须具备地理坐标。3） 设置重叠区域匹配选项设置重叠区域匹配选项A 选择匹配方法选择匹配方法-不匹配、匹配整个影像、仅匹配重叠区域。不匹配、匹配整个影像、仅匹配重叠区域。B 选择是否进行色彩均衡。选择是否进行色彩均衡。C 如果是多波段图像，还要确定直方图匹配类型。如果是多波段图像，还要确定直方图匹配类型。 4）选择选择Edit菜单下菜单下Set Overlap Function选项。
33、弹出选项。弹出Set Overlap Function对话框。对话框。 对待镶嵌影像的重叠部分进行设置，确定匹配函数（方案）。对待镶嵌影像的重叠部分进行设置，确定匹配函数（方案）。 如果待镶嵌影像上（重叠部分）有明显的线状地物，可以采取如果待镶嵌影像上（重叠部分）有明显的线状地物，可以采取沿剪切线进行匹配镶嵌的方法沿剪切线进行匹配镶嵌的方法 5）选择选择Process菜单下菜单下Run Mosaic选项。弹出选项。弹出Run Mosaic对对话框。话框。 进行影像镶嵌。输入镶嵌影像名称及存放路径。进行影像镶嵌。输入镶嵌影像名称及存放路径。 6） 在影像视窗中查看镶嵌结果，并和原图进行比较。在影
34、像视窗中查看镶嵌结果，并和原图进行比较。实验实验8 遥感图象的分幅裁剪遥感图象的分幅裁剪 一、实验目的：一、实验目的： 掌握在掌握在ERDAS中进行影像分幅裁剪的操作方法。中进行影像分幅裁剪的操作方法。二、实验内容二、实验内容 ：按照按照 ERDAS实现图象分幅裁剪的过程，可以将图象分幅裁剪分为实现图象分幅裁剪的过程，可以将图象分幅裁剪分为两种类型：两种类型：1. 规则分幅裁剪规则分幅裁剪规则分幅裁剪是指裁剪图象的边界范围是一个矩形规则分幅裁剪是指裁剪图象的边界范围是一个矩形通过直接输入右上角、右下角的坐标值；通过直接输入右上角、右下角的坐标值；先在图像视窗中放置查询框，然后在对话框中选择先在
35、图像视窗中放置查询框，然后在对话框中选择From Inquire Box就可确定图象的裁剪位置。就可确定图象的裁剪位置。2. 不规则分幅裁剪不规则分幅裁剪 不规则裁剪是指裁剪图象的边界是个任意多边形，无法通过左不规则裁剪是指裁剪图象的边界是个任意多边形，无法通过左上角和右下角两点的坐标确定图象的裁剪位置，而必须事先生成一上角和右下角两点的坐标确定图象的裁剪位置，而必须事先生成一个完整的闭合多边形区域。针对不同的情况采用不同裁剪过程。个完整的闭合多边形区域。针对不同的情况采用不同裁剪过程。第一种方法：第一种方法： 先在图像视窗中绘制先在图像视窗中绘制AOL区域，然后在对话框中选择区域，然后在对话
36、框中选择AIO功能；功能；第二种方法：第二种方法：1）将）将Arcinfo的一个的一个Polygon Coverage多边形转换成网格图象。多边形转换成网格图象。点击点击Vector/vector to Raster打开打开vector to Raster对话框，对话框，并设置参数，并实现转换。并设置参数，并实现转换。2）通过掩膜运算实现图像不规则裁剪。）通过掩膜运算实现图像不规则裁剪。点击点击Interpreter/Utilities /Mask-打开打开Mask对话框，并设置对话框，并设置参数如下：参数如下：setup Recode设置裁剪区域内新值为设置裁剪区域内新值为1，区域外取，区域
37、外取0值。值。实验实验9 遥感图像分类遥感图像分类 - 非监督分类非监督分类 一、实验目的一、实验目的掌握在掌握在ERDAS中进行非监督分类的操作方法；掌握对分类进行中进行非监督分类的操作方法；掌握对分类进行精度评估的方法。精度评估的方法。二、实验内容二、实验内容1、操作步骤、操作步骤 1） 选择选择DataPrep模块下模块下Unsupervised Classification(或者或者Classification模块下模块下Unsupervised Classification)，弹出，弹出非监督分类对话框。非监督分类对话框。2） 选择要进行分类的遥感图像，并输入要生成的分类图像的文选择
38、要进行分类的遥感图像，并输入要生成的分类图像的文件名。件名。3） 在对话框内输入分类参数，主要有分类个数、迭代计算最高在对话框内输入分类参数，主要有分类个数、迭代计算最高次数、收敛阈值。次数、收敛阈值。4） 开始分类。开始分类。2.调整分类方案调整分类方案（1）叠加显示原图像和分类图像）叠加显示原图像和分类图像 在同一窗口中显示两图像，原图像在下，分类后图像在上，原在同一窗口中显示两图像，原图像在下，分类后图像在上，原图像显示波段组合用图像显示波段组合用R（4）G（5）B（3）（2）调整属性字段显示。在打开的）调整属性字段显示。在打开的viewer中，选择中，选择Raster-Attribut
39、es，打开分类后图像的属性表。在该对话框中单击，打开分类后图像的属性表。在该对话框中单击Edit-Column Properties,打开对话框，可以调整字段的顺序以及字段打开对话框，可以调整字段的顺序以及字段名称等。名称等。（3）确定所分类别地表种类，改变类别颜色并命名。）确定所分类别地表种类，改变类别颜色并命名。（4）设置不透明度。属性表中，）设置不透明度。属性表中，Opacity字段，字段，0为透明，为透明，1为为不透明不透明（5）观察类别意义及精度。可以使用）观察类别意义及精度。可以使用viewer窗口的菜单窗口的菜单Utility-Flicker,Swipe,Blend等工具等工具（
40、6）标注类别名称和颜色。在属性表中）标注类别名称和颜色。在属性表中Class Names 中修改中修改3.分类后处理分类后处理 若结果比较满意，则可结束非监督分类。反之，还需要进行分类若结果比较满意，则可结束非监督分类。反之，还需要进行分类后处理，如聚类统计，过滤分析，去除分析，分类重编码，合并等。后处理，如聚类统计，过滤分析，去除分析，分类重编码，合并等。实验实验10 遥感图像分类遥感图像分类 -监督分类监督分类一、实验目的一、实验目的掌握在掌握在ERDAS中进行监督分类的操作方法；掌握对分类进行精度中进行监督分类的操作方法；掌握对分类进行精度评估的方法。评估的方法。二、实验内容二、实验内容
41、1.定义分类模板定义分类模板（1）显示需要进行分类的图像。）显示需要进行分类的图像。 （2）打开模板编辑器并调整显示字段。）打开模板编辑器并调整显示字段。 在在ERDAS中，点击中，点击C1assifier/Signature Editor菜单项，菜单项，出现出现Signature Editor对话框。对话框。（3）获取分类模板信息）获取分类模板信息利用利用AOI工具选择训练样区，将工具选择训练样区，将AOI区域加载到区域加载到Signature分类分类模板中。并定义该训练样区所代表的分类类别的名称（模板中。并定义该训练样区所代表的分类类别的名称（Signature Name）和该类别在分类后
42、图像中的颜色（）和该类别在分类后图像中的颜色（Color）。重复上述操）。重复上述操作过程以多选择几个区域作过程以多选择几个区域AOI，并将其作为新的模板加入到，并将其作为新的模板加入到Signature Editor当中，同时确定各类的名字及颜色。当中，同时确定各类的名字及颜色。如果对同一个专题类型（如水体）采集了多个如果对同一个专题类型（如水体）采集了多个AOI并分别生成了并分别生成了模板，可以将这些模板合并，以便该分类模板具多区域的综合特性。模板，可以将这些模板合并，以便该分类模板具多区域的综合特性。（4）保存分类模版信息。）保存分类模版信息。2.评价分类模板评价分类模板在对遥感影像做全
43、面分类之前，对所选的训练区样本是否典型以在对遥感影像做全面分类之前，对所选的训练区样本是否典型以及由训练区样本所建立起来的判别函数是否有效等问题并无足够的及由训练区样本所建立起来的判别函数是否有效等问题并无足够的把握。因此，通常在全面分类之前，先仅用训练区中的样本数据进把握。因此，通常在全面分类之前，先仅用训练区中的样本数据进行试分类，即分类模版的评价。行试分类，即分类模版的评价。分类模板评价工具包括：分类报警工具（分类模板评价工具包括：分类报警工具（Alarms）、可能性矩阵）、可能性矩阵（Contingency matrix）、特征对象（）、特征对象（Feature objects）、特）
44、、特征空间到图像掩模（征空间到图像掩模（Feature Space to image masking）、直方）、直方图方法（图方法（Histograms）、分类的分离性（）、分类的分离性（Signature separability）、分类统计分析（）、分类统计分析（Statistics）。）。3.执行监督分类执行监督分类设置完成后执行监督分类。分类完成后，打开分类图像设置完成后执行监督分类。分类完成后，打开分类图像（Supervised.img）4.分类精度评估分类精度评估执行了监督分类之后，需要对分类精度进行评估。分类精度评估执行了监督分类之后，需要对分类精度进行评估。分类精度评估是将专题
45、分类图像中的特定像元与已知分类的参考像元进行比较，是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、航空像片或其它数据进行对比。下面是具体的操作过程：像片或其它数据进行对比。下面是具体的操作过程：（1）在视窗中打开原始图像）在视窗中打开原始图像 （2）在）在Classifier /Classification菜单中，选择菜单中，选择Accuracy Assessment菜单项，进入精度评估模块。菜单项，进入精度评估模块。Accuracy Assessment 对话框中显示了一
46、个精度评估矩阵对话框中显示了一个精度评估矩阵（Accuracy Assessment Cellarray）。精度评估矩阵中将包含）。精度评估矩阵中将包含分类图像若干像元的几个参数和对应的参考像元的分类值。这个矩分类图像若干像元的几个参数和对应的参考像元的分类值。这个矩阵值可以使用户对分类图像中的特定像元与作为参考的已知分类的阵值可以使用户对分类图像中的特定像元与作为参考的已知分类的像元进行比较，像元进行比较，参考像元的分类值是用户自己输入的参考像元的分类值是用户自己输入的。矩阵数据存。矩阵数据存在分类图像文件中。在分类图像文件中。（3）打开分类专题图像。）打开分类专题图像。在在Supervis
47、ed Image对话框中打开与视窗中对应的分类专题图像。对话框中打开与视窗中对应的分类专题图像。（4）将原始图像视窗与精度评估视窗相连接。）将原始图像视窗与精度评估视窗相连接。（5）在精度评价对话框中设置随机点的色彩。）在精度评价对话框中设置随机点的色彩。（6）产生随机点。）产生随机点。本步骤将在分类图像中产生一些随机的点，随机点产生之后，需本步骤将在分类图像中产生一些随机的点，随机点产生之后，需要用户给出随机点的实际类别。然后，随机点的实际类别与在分类要用户给出随机点的实际类别。然后，随机点的实际类别与在分类图像的类别将进行比较。图像的类别将进行比较。（7）显示随机点及其类别。）显示随机点及
48、其类别。在在Accuracy Assessment对话框中，点击对话框中，点击View/Show All(所所有随机点均以第五步设置的颜色显示在视窗中有随机点均以第五步设置的颜色显示在视窗中)，点击，点击Edit/Show Class Values（各点的类别号出现在数据表的（各点的类别号出现在数据表的class字段中）。字段中）。（8）输入参考点对应的实际类别值。）输入参考点对应的实际类别值。在数据表的在数据表的Reference字段输入各个随机点的实际类别值（只要字段输入各个随机点的实际类别值（只要输入参考点的实际分类值，它在视窗中的色彩就变为第五步设置的输入参考点的实际分类值，它在视窗中
49、的色彩就变为第五步设置的Point With Reference颜色）。颜色）。（9）设置分类评价报告输出环境及输出分类评价报告。）设置分类评价报告输出环境及输出分类评价报告。在在Accuracy Assessment对话框中，确定分类评价报告的参数，对话框中，确定分类评价报告的参数，产生分类精度报告。所有报告将显示在产生分类精度报告。所有报告将显示在ERDAS文本编辑器窗口，文本编辑器窗口，可以保存为文本文件。可以保存为文本文件。通过对分类结果的评价，如果对分类精度满意，保存结果。如果通过对分类结果的评价，如果对分类精度满意，保存结果。如果不满意，可以进一步做有关的修改，如修改分类模板、或者
50、对其它不满意，可以进一步做有关的修改，如修改分类模板、或者对其它功能进行调整。功能进行调整。5.分类后处理分类后处理监督分类后，在分类结果中会产生一些面积很小的图斑，对专题监督分类后，在分类结果中会产生一些面积很小的图斑，对专题制图和实际应用都会产生一定的影响，有必要对这些小图斑进行一制图和实际应用都会产生一定的影响，有必要对这些小图斑进行一系列处理。系列处理。ERDAS系统中的系统中的 GIS分析命令分析命令Clump、Sieve、 Eliminate可以综合完成小图斑的处理工作。可以综合完成小图斑的处理工作。6.栅格转矢量栅格转矢量为了使分类后的栅格图像，转换为为了使分类后的栅格图像，转换
51、为GIS能够直接分析的矢量地图，能够直接分析的矢量地图，需要进行栅格转矢量操作。具体步骤是：在需要进行栅格转矢量操作。具体步骤是：在ERDAS 的的Vector /Raster To Vector菜单中进行转换。为菜单中进行转换。为arcinfo格式：点击格式：点击OK按按钮，在弹出的对话框中可以设置容忍度为钮，在弹出的对话框中可以设置容忍度为5：点击：点击OK按钮，则可以按钮，则可以在在ArcMap中打开转换后的矢量图。中打开转换后的矢量图。 热液型热液型金属矿床中，某种有用元素的逐步富集是形成矿床的必金属矿床中，某种有用元素的逐步富集是形成矿床的必要条件，而这种成矿物质通常由成矿热液来迁移
52、搬运和卸载沉淀，要条件，而这种成矿物质通常由成矿热液来迁移搬运和卸载沉淀，围岩蚀变围岩蚀变是成矿物质逐步富集过程中留下的印记，是热液型金属矿是成矿物质逐步富集过程中留下的印记，是热液型金属矿床找矿的重要标志。床找矿的重要标志。 围岩蚀变围岩蚀变是指近矿与热液发生反应产生的一系列新物质替代旧是指近矿与热液发生反应产生的一系列新物质替代旧物质的交代作用。蚀变岩存在不一定有矿，但大型、特大型矿床一物质的交代作用。蚀变岩存在不一定有矿，但大型、特大型矿床一般均有强烈且较大范围的围岩蚀变。般均有强烈且较大范围的围岩蚀变。 遥感蚀变信息与热液矿床有较高的相关性遥感蚀变信息与热液矿床有较高的相关性，遥感蚀变
53、异常与地，遥感蚀变异常与地球物理异常、地球化学异常一样可作为其独立的找矿参数。球物理异常、地球化学异常一样可作为其独立的找矿参数。TM图象识别三类蚀变矿物图象识别三类蚀变矿物 主要造岩矿物的成分主要造岩矿物的成分(硅、铝、镁和氧硅、铝、镁和氧)，其振动基频在中红外，其振动基频在中红外和远红外区，在可见和远红外区，在可见-近红外区不产生具有诊断性的谱带。近红外区不产生具有诊断性的谱带。 岩石中的次要成分岩石中的次要成分(含铁矿物以及蚀变矿物，含有含铁矿物以及蚀变矿物，含有Fe2+、Fe3+、OH-、CO2-3等离子的蚀变矿物等离子的蚀变矿物)，在可见光及近红外区中形成了具，在可见光及近红外区中形
54、成了具有诊断意义的反射谱。有诊断意义的反射谱。 岩石中常见的蚀变类型主要为：绿泥石化、绢云母化、高岭土岩石中常见的蚀变类型主要为：绿泥石化、绢云母化、高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化等，它们均含有化、褐铁矿化、黄铁矿化等，它们均含有 、 离子或离子或羟基羟基 、碳酸根、碳酸根离子。离子。 涉及涉及铁化铁化、与热液作用有关的泥化蚀变与热液作用有关的泥化蚀变（粘土矿物（含羟基粘土矿物（含羟基）和碳酸盐矿物（含碳酸根）和碳酸盐矿物（含碳酸根）、）、硅化硅化类蚀变遥感异类蚀变遥感异常。其中，铁化和泥化是蚀变信息提取的主要目标。常。其中，铁化和泥化是蚀变信息提取的主要目标。 含铁离子类矿物含铁离子类矿物多分
55、布在金属矿物氧化带、含铁矿物的风化表多分布在金属矿物氧化带、含铁矿物的风化表面，其波谱特征主要取决于铁离子的价态，矿物种类以褐铁矿、针面，其波谱特征主要取决于铁离子的价态，矿物种类以褐铁矿、针铁矿、黄钾铁矾、赤铁矿等铁矿、黄钾铁矾、赤铁矿等Fe3+矿物为主，矿物为主，Fe2+矿物较少。矿物较少。 含水含水(羟基羟基)蚀变矿物蚀变矿物是指内部存在两种位于不同结构位置上的氧是指内部存在两种位于不同结构位置上的氧原子原子-硅氧四面体氧和羟基氧，也称为含水矿物、氢氧化物，为泥硅氧四面体氧和羟基氧，也称为含水矿物、氢氧化物，为泥化蚀变的产物，在热液及风化矿床中较发育。如高岭土、白云母、化蚀变的产物，在热
56、液及风化矿床中较发育。如高岭土、白云母、蒙脱石、伊利石、绢云母、绿泥石、绿帘石、黑云母、方解石等粘蒙脱石、伊利石、绢云母、绿泥石、绿帘石、黑云母、方解石等粘土类矿物大多含有羟基土类矿物大多含有羟基(OH-)。 含碳酸根离子含碳酸根离子(CO23)蚀变矿物蚀变矿物以方解石、白云石、菱镁矿等为以方解石、白云石、菱镁矿等为代表。代表。 由于植被覆盖、地形影响等因素的干扰，这些矿化蚀变信息在由于植被覆盖、地形影响等因素的干扰，这些矿化蚀变信息在图像上表现为一种弱信息。必须采用多种方法，逐步排除干扰信息，图像上表现为一种弱信息。必须采用多种方法，逐步排除干扰信息，将矿化蚀变信息从中分离出来。将矿化蚀变信
57、息从中分离出来。 提取的方法可以分为两种趋势，一是提取的方法可以分为两种趋势，一是基于特征谱带基于特征谱带的增强手段，的增强手段，如比值增强、主成分分析等（对有积雪覆盖的高山地区如比值增强、主成分分析等（对有积雪覆盖的高山地区 不适用）；不适用）；二是二是基于波谱形态基于波谱形态识别的方法，如光谱角填图。识别的方法，如光谱角填图。 目前，依据蚀变矿物在可见光目前，依据蚀变矿物在可见光近红外区反射光谱特近红外区反射光谱特征，征， TM图象能识别三类蚀变：图象能识别三类蚀变：铁的氧化物、氢氧化物和硫酸盐铁的氧化物、氢氧化物和硫酸盐，包括褐铁矿、赤铁矿、针铁矿，包括褐铁矿、赤铁矿、针铁矿和黄钾铁矾。
58、和黄钾铁矾。 含水或羟基矿物含水或羟基矿物(OH-矿化矿化)，包括粘土矿物和云母。，包括粘土矿物和云母。 水合硫酸盐矿物水合硫酸盐矿物(石膏和明矾石石膏和明矾石)和和硫酸盐矿物硫酸盐矿物(方解石和白云岩方解石和白云岩等等)。 铁的氧化物、氢氧化物和硫酸盐在铁的氧化物、氢氧化物和硫酸盐在TM1、TM2、TM3波段反射波段反射比曲线上升梯度很陡，比曲线上升梯度很陡，TM4波段附近有一个较强吸收带。波段附近有一个较强吸收带。 含含类及类及 类的蚀变矿物在类的蚀变矿物在TM7存在强烈吸收谷存在强烈吸收谷。 Fe3+矿物在矿物在TM1波段、波段、TM2波段和波段和TM4波段为强吸收波段为强吸收；在在TM
59、3波波段为高反射段为高反射；在在TM5波段，除黄钾铁矾为高反射外，其它也具反射波段，除黄钾铁矾为高反射外，其它也具反射特征。特征。Fe2+蚀变矿物的特征吸收中心在蚀变矿物的特征吸收中心在TM 7波段。波段。 与热液作用有关的与热液作用有关的泥化蚀变（粘土矿物（含羟基泥化蚀变（粘土矿物（含羟基）和碳酸）和碳酸盐矿物（含碳酸根盐矿物（含碳酸根），在波段为强吸收，），在波段为强吸收，波段为高反射波段为高反射；TM3波段的反射率高于波段的反射率高于TM1波段反射率。波段反射率。 泥岩和碳酸盐在第泥岩和碳酸盐在第5波段有着吸收特征，在第波段有着吸收特征，在第7波段有着反射特波段有着反射特征。征。 分析蚀
60、变矿物的波谱曲线，当波段间差值相近但斜率不同时，利分析蚀变矿物的波谱曲线，当波段间差值相近但斜率不同时，利用反射波段与吸收波段的比值处理增强各种岩性之间的波谱差异，用反射波段与吸收波段的比值处理增强各种岩性之间的波谱差异，形成突出蚀变弱信息的图像。形成突出蚀变弱信息的图像。 比值法进行遥感蚀变信息的提取比值法进行遥感蚀变信息的提取 通过通过TM5/7 （粘土矿物（粘土矿物 clay minerals）、）、 TM4/3可有效地增可有效地增强和提取强和提取含粘土矿物、云母等含羟基矿物及水合硫酸盐和碳酸盐含粘土矿物、云母等含羟基矿物及水合硫酸盐和碳酸盐的的信息信息 ； 通过通过TM3/1 （铁氧化
61、物（铁氧化物iron oxide）可有效地增强和提取）可有效地增强和提取含铁含铁的氧化物、氢氧化物类的蚀变岩信息的氧化物、氢氧化物类的蚀变岩信息 TM5/4 （铁矿石（铁矿石ferrous minerals）用于区分有植被和无植被覆）用于区分有植被和无植被覆盖的土壤和岩石，区分云母及黄钾铁矾、明矾石及石膏、方解石及盖的土壤和岩石，区分云母及黄钾铁矾、明矾石及石膏、方解石及粘土这三类矿物，识别褐铁矿化粘土这三类矿物，识别褐铁矿化 非蚀变岩：非蚀变岩： TM5/7 1暗色调，暗色调，TM4/3 1暗色调暗色调蚀变岩（含蚀变岩（含OH-的粘土类）：的粘土类）： TM5/7 1呈亮色调，呈亮色调，TM
62、4/3 1呈暗色调呈暗色调植被：植被： TM5/7 1呈亮色调，呈亮色调，TM4/3 1呈亮色调呈亮色调铁氧化物：铁氧化物： TM3/1 1， 识别褐铁矿化，呈亮色调识别褐铁矿化，呈亮色调 赤铁矿化，呈暗色调赤铁矿化，呈暗色调TM7/41.0 TM7/41.0 云母云母TM7/41.0 TM7/41.0 明矾石和石膏明矾石和石膏 TM4/3，识别植被和褐铁矿化岩石，植被发育区呈亮色调；褐铁矿，识别植被和褐铁矿化岩石，植被发育区呈亮色调；褐铁矿化岩石呈暗色调化岩石呈暗色调 区分不同种类的特征矿物区分不同种类的特征矿物:TM5/4 （铁矿石（铁矿石ferrous minerals） ，区分植被（，
63、区分植被（ 1，呈暗色，呈暗色调）与无植被覆盖的土壤和岩石调）与无植被覆盖的土壤和岩石TM5/41.0 云母和黄钾铁矾的值远大于云母和黄钾铁矾的值远大于1TM5/41.0 明矾石和石膏的值远小于明矾石和石膏的值远小于1TM5/41.0 方解石和粘土矿物类接近于方解石和粘土矿物类接近于1TM5/1用于增强含铁类岩石，有助于褐铁矿化信息的提取用于增强含铁类岩石，有助于褐铁矿化信息的提取 TM3/4用于植被稀少区域，能突出氧化铁类蚀变岩用于植被稀少区域，能突出氧化铁类蚀变岩 类类蚀蚀变变矿矿物物（铁铁的的氧氧化化物物、氢氢氧氧化化物物和和硫硫酸酸盐盐）的的岩岩石石在在真真彩彩色色合合成成TM321图
64、图像像上上呈呈暗暗红红或或暗暗紫紫红红色色。褐褐铁铁矿矿在在TM542或或TM543合成图像上为褐红色。合成图像上为褐红色。 彩色合成图像中彩色合成图像中 含含（羟基矿物（羟基矿物(OH-矿化矿化) ）、）、类（水合硫酸盐矿物和硫酸盐类（水合硫酸盐矿物和硫酸盐矿物）蚀变矿物的岩石在矿物）蚀变矿物的岩石在TM432图像呈黄色，图像呈黄色，TM571图像上为红或图像上为红或青色。青色。 TM5/7(红红)、TM3/1(绿绿)和和TM3/4(蓝蓝)彩色合成图像彩色合成图像上，赤铁矿上，赤铁矿和针铁矿化呈绿至青色（和针铁矿化呈绿至青色（ TM3/1(绿绿) 1、TM3/4(蓝蓝) 1 ），黄），黄钾铁
65、矾呈黄白色；含羟基矿物、水合硫酸盐化岩石呈红色、橘红色钾铁矾呈黄白色；含羟基矿物、水合硫酸盐化岩石呈红色、橘红色（ TM5/7(红红) 1 ）。）。 热液合成热液合成hydrothermal composite（TM5/7(红红)、TM3/1(绿绿)和和TM4/3(蓝蓝)）彩色合成图像上）彩色合成图像上，赤铁矿和针铁矿化呈绿色，黄钾铁，赤铁矿和针铁矿化呈绿色，黄钾铁矾呈黄绿色；含羟基矿物、水合硫酸盐化岩石呈品红色，绿色植被矾呈黄绿色；含羟基矿物、水合硫酸盐化岩石呈品红色，绿色植被呈蓝色。呈蓝色。 矿物合成矿物合成mineral composite （TM5/7(红红)、TM5/4(绿绿)和和T
66、M3/1(蓝蓝)）彩色合成图像上）彩色合成图像上，赤铁矿和针铁矿化呈蓝至青色，黄，赤铁矿和针铁矿化呈蓝至青色，黄钾铁矾呈绿至青色；含羟基矿物、水合硫酸盐化岩石呈品红色。钾铁矾呈绿至青色；含羟基矿物、水合硫酸盐化岩石呈品红色。 对对铁染铁染信息的提取，首先由信息的提取，首先由、 四个波段进四个波段进行主成分变换行主成分变换，舍弃，舍弃TM 7是为了排除粘土类矿物蚀变信息的干扰。是为了排除粘土类矿物蚀变信息的干扰。主成分分析法进行遥感蚀变信息的提取主成分分析法进行遥感蚀变信息的提取 对对代表铁染物主分量的判断准则代表铁染物主分量的判断准则是：构成该主分量的特征向量，是：构成该主分量的特征向量，其其
67、TM3系数应与系数应与TM1及及TM4的系数符号相反的系数符号相反，TM4的系数与的系数与TM3、TM5的系数相反的系数相反，TM3一般与一般与TM5系数符号相同系数符号相同。 如果波段的特征向量载荷因子为负，则铁离子分布区域在如果波段的特征向量载荷因子为负，则铁离子分布区域在主分量影像中为低值异常，故暗色调部分表征了铁染信息。主分量影像中为低值异常，故暗色调部分表征了铁染信息。 变换后各波段的特征向量及特征值见表，根据上述变换后各波段的特征向量及特征值见表，根据上述原则确定铁染异常主分量原则确定铁染异常主分量3。特征矩阵特征矩阵(表表2)中中,PC 4即反映了铁染异常主分量。即反映了铁染异常
68、主分量。特征矩阵特征矩阵(表表2)中中,PC 4即反映了铁染异常主分量。即反映了铁染异常主分量。特征矩阵特征矩阵(表表1)中中,PC 4即反映了铁染异常主分量。即反映了铁染异常主分量。特征矩阵特征矩阵(表表4)中中,PC 3即反映了铁染异常主分量。即反映了铁染异常主分量。祁连的数据：祁连的数据：PC4为铁化蚀变信息的主分量。为铁化蚀变信息的主分量。 TM1TM3TM4TM5特征值特征值Pc10.427-0.4820.1090.7567698.743Pc20.575-0.439-0.422-0.544297.579Pc30.4450.1330.837-0.287173.804Pc40.5360.
69、745-0.3280.2219.663 泥化蚀变泥化蚀变遥感信息的提取采用主成分变换，由遥感信息的提取采用主成分变换，由、 四个波段进行主成分分析四个波段进行主成分分析，舍弃，舍弃TM 2与与TM 3波段是为了避波段是为了避免可见光波段同时参加运算导致铁氧化物的干扰。免可见光波段同时参加运算导致铁氧化物的干扰。 TM5波段的值为其最高特征向量值且呈正值，反映了粘土类矿波段的值为其最高特征向量值且呈正值，反映了粘土类矿物在物在TM5波段的高反射光谱特征，波段的高反射光谱特征，TM7波段的值为其最高特征向量波段的值为其最高特征向量值且呈负值，反映了粘土类矿物在值且呈负值，反映了粘土类矿物在TM7波
70、段强烈吸收的光谱特征。波段强烈吸收的光谱特征。 对对代表羟基化物主分量的判断准则代表羟基化物主分量的判断准则是：构成该主分量的特征向是：构成该主分量的特征向量，其量，其TM5系数应与系数应与TM7及及TM4的系数符号相反的系数符号相反，TM 5和和TM 7的的贡献系数值符号相反且绝对值越大越好贡献系数值符号相反且绝对值越大越好；TM5一般与一般与TM1系数符号系数符号相同相同。 特征矩阵特征矩阵(表表1)中中,PC4符合要求。符合要求。特征矩阵特征矩阵(表表1)中中,PC4符合要求。符合要求。特征矩阵特征矩阵(表表1)中中,PC4符合要求。符合要求。特征矩阵特征矩阵(表表2)中中,PC4符合要
71、求。符合要求。特征矩阵特征矩阵(表表3)中中,PC4符合要求。符合要求。祁连的数据：祁连的数据：PC1为粘土矿物蚀变信息的主分量。为粘土矿物蚀变信息的主分量。TM1TM4TM5TM7特征值特征值Pc10.429-0.5750.663-0.2107156.114Pc20.458-0.52-0.6530.301345.791Pc30.570.404-0.233-0.675126.58Pc40.5280.4830.280.6389.001 还采用把还采用把TM6个波段组合的个波段组合的6分量的分量的PcA进行蚀变异常提取进行蚀变异常提取，该，该方法在植被覆盖度高，干扰信息类型多的地区比较适用。方法在
72、植被覆盖度高，干扰信息类型多的地区比较适用。 判断羟基蚀变异常的依据判断羟基蚀变异常的依据：第第5波段与第波段与第7波段所在的特征向量波段所在的特征向量值最大且二者的符号相反值最大且二者的符号相反(一般第一般第5波段符号为正，第波段符号为正，第7波段符号为负波段符号为负)，则该主成分分量即为羟基蚀变异常的主成分；，则该主成分分量即为羟基蚀变异常的主成分； 判断铁染异常的依据判断铁染异常的依据：第第3波段的特征向量值最大波段的特征向量值最大。 表表5的特征向量矩阵和特征值中，的特征向量矩阵和特征值中，PC5的第的第5、7两个波段的特征两个波段的特征向量值为向量值为0.5521676和一和一0.7
73、14954，因此判定含的羟基蚀变异常归人，因此判定含的羟基蚀变异常归人Pc5；Pc4的第三波段的特征向量值为的第三波段的特征向量值为0.889358，在该主成分中最大，在该主成分中最大，因此判定铁染异常归人因此判定铁染异常归人PC4。 选用选用TM3/TM1、TM5/TM7、TM4/TM3、TM5/TM1做主成分做主成分分析，提取遥感蚀变信息效果最佳分析，提取遥感蚀变信息效果最佳。 比值法和主成分分析法相结合进行遥感蚀变信息的提取比值法和主成分分析法相结合进行遥感蚀变信息的提取 表表3中，在中，在PC1上反映的主要是上反映的主要是TM5/1增强的褐铁矿化的异常信增强的褐铁矿化的异常信息，而在息
74、，而在PC2上则反映的是上则反映的是TM5/7增强的羟基、碳酸盐化的异常信增强的羟基、碳酸盐化的异常信息，息，PC3反映的是反映的是TM3/1突出的铁氧化物及氢氧化物的异常信息，突出的铁氧化物及氢氧化物的异常信息，而而TM4/3取负，则有效地抑制了植被信息的干扰，同时突出了氧化取负，则有效地抑制了植被信息的干扰，同时突出了氧化铁类蚀变信息。铁类蚀变信息。 据此选择据此选择PC1（TM5/1，褐铁矿化）和，褐铁矿化）和PC3（TM3/1，铁氧化物，铁氧化物及氢氧化物）作为铁染主分量、及氢氧化物）作为铁染主分量、PC2（TM5/7，羟基、碳酸盐化），羟基、碳酸盐化）作为羟基和碳酸根离子主分量。作为
75、羟基和碳酸根离子主分量。 采用采用PC2（R）+PC3（G）+ PC1 （B）彩色合成）彩色合成，绿色（绿色（PC3，TM3/1）表示铁的氧化物、氢氧化物的异常信）表示铁的氧化物、氢氧化物的异常信息，蓝色（息，蓝色（PC1，TM5/1）表示褐铁矿化的异常信息，红色）表示褐铁矿化的异常信息，红色（PC2，TM5/7）表示羟基、碳酸盐化的异常信息。）表示羟基、碳酸盐化的异常信息。祁连的数据祁连的数据：TM1、TM3/1、TM5、TM7主成分分析提取铁染信息。主成分分析提取铁染信息。 PC3为铁化蚀变信息的主分量。为铁化蚀变信息的主分量。 TM1TM3/1TM5TM7特征值特征值Pc10.477-0
76、.879-0.01-0.0045892.156Pc20.006-0.002-0.0140.9999260.127Pc30.6430.357-0.677-0.01326.281Pc40.5990.3160.7360.0070.036TM1、TM4/3、TM5、TM7主成分分析提取粘土矿物信息。主成分分析提取粘土矿物信息。 TM1TM4/3TM5TM7特征值特征值Pc10.477-0.879-0.01-0.0045891.982Pc20.003-0.002-0.0740.997260.128Pc30.6430.357-0.675-0.05126.421Pc40.5990.3160.7330.0530.075PC4为粘土矿物蚀变信息的主分量。为粘土矿物蚀变信息的主分量。 采用采用PC3（R）+PC4（G）+TM7（B）彩色合成）彩色合成技术合成矿化技术合成矿化蚀变信息提取图。其中偏红色的为铁染矿化蚀变信息，偏绿色的为蚀变信息提取图。其中偏红色的为铁染矿化蚀变信息，偏绿色的为羟基蚀变异常信息，偏蓝色的为地质背景信息，偏黄色的为铁染与羟基蚀变异常信息，偏蓝色的为地质背景信息，偏黄色的为铁染与羟基混合蚀变异常信息，灰色的为第四系信息。羟基混合蚀变异常信息，灰色的为第四系信息。
