《摄影测量、遥感实习与课程设计》任务书.doc

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1、摄影测量、遥感实习与课程设计任务书一、实习目的通过对ERDAS软件的学习和实习操作，了解遥感图像处理的基本原理、流程以及软件系统的基本构成和功能，加深多所学课程原理的理解，为从事相关项目的研究和开发奠定基础。二、实习内容遥感图像处理软件概述及ERDAS软件基本操作遥感图像的输入/输出、波段组合及图像显示遥感图像预处理遥感图像镶嵌遥感图像分类多源遥感图像融合实习一 遥感图像的输入/输出、波段组合及图像显示一、实习目的学习如何将不同格式的遥感图像转换为ERDAS img格式，以及将ERDAS img格式转换为多种指定的图像格式；学习如何将多波段遥感图像进行波段组合；在ERDAS系统中显示单波段和多

2、波段遥感图像的方法。二、实验数据多波段彩色遥感图像，wuce.tiff单波段彩色遥感图像，wuce-R.tiff，wuce-G.tiff，wuce-B.tiff三、实习要求1. 图像的输入/输出ERDAS的数据输入/输出模块可以进行数据格式的输入/输出转换。目前，IMAGINE 8.4可以输入的数据格式达70多种，可以输出的格式达30多种，几乎包括常用的栅格数据和矢量数据格式，具体的数据格式见IMAGINE输入/输出对话框中的列表。以wuce.tif数据为例，操作过程如下：在ERDAS图标面板采单条单击Import/Export命令, 打开Import/Export对话框；选择数据输入，即选中

3、Import复选框；选择数据类型。设置图像格式类型为tiff；选择图像存储介质类型。设置为File；选择输入图像文件名，并给出输出图像文件名；单击OK按扭，执行图像格式转换。输出图像的格式转换方法类似。2. 波段组合在将单波段的图像文件转换为ERDAS系统的内部格式后，由于对遥感图像的处理大多数是针对多波段图像进行的，因此，必须将若干单波段遥感图像文件组合生成一个多波段遥感图像文件。具体操作过程如下：在ERDAS图标面板采单条单击Main | Interpreter | Utilities | Layer Stack命令，打开Layer Selection and Stacking对话框；输入

4、单波段文件wuce-R.img；单击Add按扭；重复2）和3），将wuce-G.img，wuce-B.img波段输入；输入多波段文件名，如wuce-RGB；输出数据类型unsigned 8bit；波段组合选择Union单击按扭；输出统计忽略零值，即选中Ignore Zero In Stats复选框；单击OK按扭（关闭Layer Selection and Stacking窗口，执行波段组合）。3图像显示3.1 对于无地理基准参考信息的遥感图像，需要修改与地理参考有关的信息，如投影信息、统计信息、显示信息等。具体操作如下：1) 在ERDAS图标面板采单条单击Tools | Image Infor

5、mation命令，打开imageInfo对话框；2) 打开被修改的文件；单击Edit | Change Map Model命令，打开Change Map Info对话框。修改左上角X,Y坐标、X,Y方向像元值的大小、单位、投影类型，单击OK按扭；单击Edit | Add/Change Projection命令，打开Projection Chooser对话框。选择投影类型、椭球体参数名称、基准面名称、基准面参数等。3.2 图像显示1) 在ERDAS图标面板采单条单击Viewer命令,打开一个视窗；2）单击File|Open|Raster Layer命令，打开Select Layer to Add

6、对话框，浏览选择欲显示的图像。3.3 波段组合设置 单击Raster|Band Combinations命令，打开Set Combinations for对话框。改变红、绿、蓝通道对应的多波段图像通道号，观测图像的彩色信息变化。请思考不同的波段组合方式，发生彩色信息变化的原因。实习二 遥感图像预处理图像增强和滤波一、实习目的1、掌握直方图的概念、生成方法，通过对不同图像直方图的比较，理解直方图所反映的图像性质；2、了解图像增强和滤波的多种方法，掌握直方图均衡、分段线性拉伸、密度分割、平滑、锐化、边缘增强的方法；通过图像增强和滤波多种方法的实习，掌握改善遥感图像视觉效果的有效方法。 二、实验数据

7、1）多波段彩色遥感图像，wuce.tiff2）单波段彩色遥感图像，wuce-R.tiff，wuce-G.tiff，wuce-B.tiff三、实习要求1直方图显示在ERDAS图标面板采单条单击Tools | Image Information|Histgram命令。2直方图均衡在Viewer中，单击Raster | Contrast|Histgram Equalize命令。3方差调整在Viewer中，单击Raster | Contrast|General Contrast命令，打开Contrast Adjust对话框，在Method中选Standard Deviations。了解不同的方差数值对

8、改变图像效果的影响。4线性拉伸在Viewer中，单击Raster | Contrast|General Contrast命令，打开Contrast Adjust对话框，在Method中选Linear。5亮度/反差调整在Viewer中，单击Raster | Brightness/Contrast命令。6密度分割在Viewer中，单击Raster | Contrast|General Contrast命令，打开Contrast Adjust对话框，在Method中选Level Slice。7. 分段拉伸在Viewer中，单击Raster | Contrast|Piecewise Contrast命

9、令。8平滑在Viewer中，单击Raster | Filtering|Convolution Filtering命令，打开滤波器窗口，选择低通滤波算子。9锐化在Viewer中，单击Raster | Filtering|Convolution Filtering命令，打开滤波器窗口，选择高通滤波算子。10边缘提取在Viewer中，单击Raster | Filtering|Convolution Filtering命令，打开滤波器窗口，选择边缘提取算子。在Viewer中，单击Raster | Filtering|Convolution Filtering命令，打开滤波器窗口，在选择每一种算子后，均

10、可以单击Edit按钮，查看或改变算子。要求：针对不同的图像，选择多种增强和滤波方法，以及改变算子的元素，体会各种方法的不同效果。实习三 遥感图像镶嵌一、实习目的了解遥感图像镶嵌的原理和方法；掌握在ERDAS遥感图像处理系统中遥感图像镶嵌的流程和操作；深刻理解遥感图像镶嵌的意义及其应用。二、实验数据1）多波段卫星遥感图像：wasia1_mss.img wasia2_mss.img wasia3_tm.img2）单波段航空遥感图像：air_photo_1.img air_photo_2.img三、实习原理镶嵌的前提是参加拼接的图像必须具有统一的坐标系，而且必须具有重叠区域。四、操作过程详见实习指导

11、书实习四 遥感图像分类一、实习目的掌握ISODATA非监督分类法的基本原理；掌握在ERDAS中进行非监督分类的操作方法；掌握监督分类法的基本原理；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评估的方法。二、实验数据多波段卫星遥感图像：germtm.img三、实习原理ISODATA 分类法（Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique 迭代自组织数据分析技术）使用最小光谱距离方程产生聚类，此方法以随机的类中心或已知信号集中心The ISODATA 的实质是用某种算法生成初始类别作为“种子”依据某个判别规则进行自动迭代聚类的过程

12、。在两次迭代的之间对上一次迭代的聚类结果进行统计分析，根据统计参数对已有类别进行取消、分裂、合并处理，并继续进行下一次迭代，直至超过最大迭代次数或者满足分类参数（阈值），完成分类过程。监督分类的思想是：首先根据已知的样本类别和类别的先验知识，确定判别函数和相应的判别准则，其中利用一定数量的已知类别的样本观测值求解待定参数的过程称之为学习或训练，然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数，再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。四、操作过程详见实习指导书实习五 多源遥感影像融合一、实习目的了解多源遥感影像融合的基本原理和方法；掌握在ERDAS中多源遥感影像融合的操作方法；比较融合后的多光谱遥感影

13、像与融合前的多光谱遥感影像，试分析图像的特征发生了那些变化。二、实验数据第一组数据：IKONOS影像：全色波段：pan.img 多光谱波段：rgb.img第二组数据：Spot全色波段：spot.img TM多光谱波段：743.img三、预备知识来自不同传感器的遥感影像具有不同的时间、空间和光谱分辨率以及不同极化方式等性质，单一传感器获取的图像信息量有限，例如，利用单一传感器获取高空间分辨率和高光谱分辨率的遥感影像是困难的，往往难以满足应用需要，通过图像融合可以从不同的遥感图像中获得更多的有用信息，补充单一传感器不足。影像融合是指将多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系下，生成新的图像的过程。主要的融合算法有基于HIS变换、主分量变换、乘法变换、小波变换等融合方法（基于像素级的图像融合）。四、实习要求1、比较第一组数据和第二组数据的融合效果，分析利用第二组数据融合的影像存在什么问题，这个缺陷是如何产生的？进一步思考如何解决这个问题？2、总结实习中所采用的融合方法，并进行比较。五、操作过程详见实习指导书