ERDAS遥感图像处理实习指导书.docx
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ERDAS遥感图像处理实习指导书
遥感图像处理实习
指导书
-----利用ERDASIMAGINE软件
昆明理工大学国土资源工程学院
余其芬
2012.5
目录
实习一ERDASIMAGINE软件简介1
1．ERDASIMAGINE软件概述（Introduction）1
1.1IMAGINEEssentials级1
1.2IMAGINEAdvantage级1
1.3IMAGINEProfessional级2
1.4IMAGINE动态连接库2
2．在程序菜单中选择ERDASIMAGINE8.5启动2
2.1菜单命令及其功能2
2.2工具图标及其功能（PanelIcon）5
3．ERDASIMAGINE功能体系（FunctionSystem）6
实习二ERDAS视窗的基本操作7
1．File菜单操作7
1.1图像显示7
1.1.1图像显示视窗（Viewer）7
1.1.2图像显示7
1.2图形显示9
2．Utility菜单操作9
2.1光标查询功能9
2.2数据叠加显示9
2.3文件信息操作9
3．AOI菜单操作9
3.1打开AOI工具面板10
3.2保存AOI数据层10
实习三数据输入\输出11
1．单波段二进制图像数据输入11
2．组合多波段数据13
实习四数据预处理14
1．图像分幅裁剪14
1.1规则分幅裁剪14
1.2不规则分幅裁剪15
1.2.1AOI多边形裁剪15
1.2.2ArcInfo多边形裁剪15
2.图像几何校正15
3．图像拼接处理20
实习五图像增强处理22
1．图像解译功能简介（IntroductionofImageInterpreter）22
2．图像空间增强22
2.1空间增强（SpatialEnhancement）22
2.2卷积增强处理22
2.3纹理分析23
2.4分辨率融合24
3．辐射增强处理24
3.1辐射增强（RadiometricEnhancement）24
3.2直方图均衡化24
3.3去条带处理25
4.光谱增强处理26
4.1光谱增强处理26
4.2主成份变换26
4.3缨帽变换27
4.4色彩变换27
实习六非监督分类28
1．图像分类简介（Introductiontoclassification）28
2．非监督分类（UnsupervisedClassification）28
2.1分类过程（classificationProcedure）28
2.2分类评价（EvaluateClassification）30
实习七监督分类32
1．定义分类模板（DefineSignatureUsingsignatureEditor）32
2．评价分类模板（EvaluatingSignatures）33
2.1分类预警评价（Alarms）34
2.2可能性矩阵34
2.3由特征空间模板产生图像掩膜35
2.4模板对象图示35
2.5直方图绘制36
2.6类别的分离性36
3.执行监督分类（PerformSupervisedClassification）37
4.评价分类结果（Evaluateclassification）38
4.1分类叠加（ClassificationOverlay）38
4.2分类重码38
4.3分类精度评估38
5．分类后处理（Post-ClassificationProcess）40
5.1聚类统计（Clump）40
5.2过滤分析（Sieve）40
5.3去除分析（Eliminate）41
5.4分类重编码（Recode）41
实习一ERDASIMAGINE软件简介
.实习目的：
了解ERDASIMAGINE软件模块构成、功能。
.内容：
·ERDASIMAGINE软件概述（Introduction）
·ERDASIMAGINE图标面板（IconPanel）
·ERDASIMAGINE功能体系（FunctionSystem）
1．ERDASIMAGINE软件概述（Introduction）
ERDASIMAGINE是美国ERDAS公司开发的专业遥感图像处理与地理信息系统软件。
ERDASIMAGINE是以模块化的方式提供给用户的，可使用户根据自己的应用要求、资金情况合理地选择不同功能模块及其不同组合，对系统进行剪裁，充分利用软硬件资源，并最大限度地满足用户的专业应用要求。
ERDASIMAGINE面向不同需求的用户，对于系统的扩展功能采用开放的体系结构，以IMAGINEEssentials、IMAGINEAdvantage，IMAGINEProfessional的形式为用户提供了低、中、高三档产品架构，并有丰富的功能扩展模块供用户选择，使产品模块的组合具有极大的灵活性。
1.1IMAGINEEssentials级
是一个花费极少的，包括有制图和可视化核心功能的图像工具软件。
借助IMAGINEEssentials可以完成二维／三维显示、数据输入、排序与管理、地图配准、专题制图以及简单的分析。
可以集成使用多种数据类型，并在保持相同的易于使用和易于剪裁的界面下升级到其它的ERDAS产品。
可扩充的模块：
（1）Vector模块——直接采用GIS工业界领袖ESRI的ArcInfo数据结构Coverage，可以建立、显示、编辑和查询Coverage，完成拓朴关系的建立和修改，实现矢量图形和栅格图像的双向转换等；
（2）VirtualGIS模块——功能强大的三维可视化分析工具,可以完成实时3D飞行模拟，建立虚拟世界进行空间视域分析，矢量与栅格的三堆叠加，空间GIS分析等；
（3）Developer'sToolkit模块——ERDASIMAGINE的C语言开发工具包，包含了几百个函数，是ERDASIMAGINE客户化的基础。
1.2IMAGINEAdvantage级
是建立在IMAGINEEssential级基础之上的，增加了更丰富的栅格图像GIS分析和单张航片下正射校工等强大功能的软件。
IMAGINEAdvantage为用户提供了灵活可靠的用于栅格分析、正射校正、地形编辑及图像拼接工具。
简而言之，IMAGINEAdvantage是一个完整的图像地理信息系统（ImagingG1S）。
可扩充模块：
（1）Radar模块——完成雷达图像的基本处理，包括亮度调整、斑点噪声消除、纹理分析、边缘提取等功能；
（2）OrthoMAX模块——全功能、高性能的数字航测软件，依据立体像对进行正射校正、自动DEM提取、立体地形显示及浮动光标方式的DEM交互编辑等；
（3）OrthoBase模块——区域数字摄影测量模块，用于航空影像的空三测量和正射校正；
（4）OrthoRadar模块——可对Radarsat，ERS雷达图像进行地理编码，正射校正等处理；
（5）StereoSARDEM模块——采用类似于立体测量的方法，从雷达图像数据中提取DEM；
（6）IFSARDEM模块——采用干涉方法，以像对为基础从雷达图像数据中提取DEM；
（7）ATCOR模块——用于大气因子校正和雾曦消除。
1.3IMAGINEProfessional级
是面向从事复杂分析，需要最新和最全面处理工具，经验丰富的专业用户。
Professional是功能完整丰富的图像地理信息系统。
除了Essentia1s和Advantage中包含的功能以外，IMAG1NEProfessional还提供轻松易用的空间建模工具（使用简单的图形化界面），高级的参数／非参数分类器，知识工程师和专家分类器，分类优化和精度评定，以及雷达图像分析工具。
SubpixelClassifier模块——子象元分类器利用先进的算法对多光谱图像进行信息提取，可达到提取混合象元中占20％以上物质的目标；
1.4IMAGINE动态连接库
ERDASIMAGINE中支持动态连接库（DLL）的体系结构。
它支持目标共享技术和面向目标的设计开发、提供一种无需对系统进行重新编译和连接而向系统加入新功能的手段，并允许在特定的项目中裁剪这些扩充的功能。
动态连接库：
（1）图像格式DLL——提供对多种图像格式文件无需转换的直接访问，从而提高易用性和节省磁盘空间。
支持的图像格式包括：
IMAGINE、GRID、LAN／G1S、TIFF（GeoTIFF）、GIF、JFIF（JPEG）、FIT和原始二进制格式。
（2）地形模型DLL——提供新类型的校正和定标（calibration），从而支持基于传感器平台的校正模型和用户剪栽的模型。
这部分模型包括：
Affine、polynomial、Rubbersheeting、TM、SPOT、SingleframeCamera等。
2．在程序菜单中选择ERDASIMAGINE8.5启动
在程序菜单中选择ERDASIMAGINE8.5，ERDASIMAGINE开始启动运行,图标面板（ICONPanel）自动打开，并在你的屏幕上显示如下：
2.1菜单命令及其功能
ERDASIMAGINE的图标面板包括菜单条：
Session,Main,Tools,Utilities,Help和工具条两部分。
ERDASIMAGINE的图标面板包括菜单条中的5项下拉菜单都由一系列命令或选择项组成，这些命令及其功能如表1.1所示。
表1.1ERDASIMAGINE图标面板菜单条
菜单命令
菜单功能
SessionMenu:
综合菜单
完成系统设置、面板布局、日志管理，启动命令工具、批处理过程、实用功能、联机帮助等
MainMenu:
主菜单
启动ERDAS图标面板中包括的所有功能模块
ToolsMenu:
工具菜单
完成文本编辑，矢量及栅格数据属性编辑，图形图像文件坐标变换，注记及字体管理，三维动画制作
UtilityMenu:
实用菜单
完成多种栅格数据格式的设置与转换，图像的比较
HelpMenu:
帮助菜单
启动关于图标面板的联机帮助，ERDASIMAGINE联机文档查看、动态连接库浏览等
表1.2综合菜单命令及其功能
命令
功能
Preference
面向单个用户或全体用户，设置多数功能模块的系统确省值
Configuration
为ERDASIMAGINE配置各种外围设备，如打印机、磁带机
SessionLog
查看ERDASIMAGINE提示、命令及运行过程中的实时记录
ActiveProcessList
查看与取消ERDASIMAGINE系统当前正在运行的处理操作
Commands
启动命令工具，进入命令菜单状态，通过命令执行处理操作
EnterLogMessage
向系统综合日志（SessionLog）输入文本信息
StartBatchCommands
启动或退出批处理工具，打工批处理向导，记录批处理命令
OpenBatchFile
打开批处理命令文件
ViewBatchQueue
打开批处理进程对话框，查看、编辑、删除批处理队列
ViewBatchQueue
确定图标面板（IconPanel）的水平或垂直显示状态
TileViewers
平铺排列两个以上已经打开的视窗（Viewer）
CloseAllViewers
关闭当前打开的所有视窗（Viewer）
Main
进入主菜单（MainMenu）,启动图标面板中包括的所有模块
Tools
进入工具菜单（ToolsMenu），显示和编辑文本及图像文件
Utilities
进入实用菜单（UtilityMenu），执行ERDAS的常用功能
Help
打开ERDASIMAGINE联机帮助（On-lineHelp）文档
Properties
打开IMAGINE系统特性对话框，查看和配置序列号与模块
ExitIMAGINE
退出ERDASIMAGINE软件环境
表1.3主菜单命令及其功能
命令
功能
IMAGINECredits
查阅ERDAS信用卡（Credits）
StartIMAGINEViewer
启动ERDASIMAGINE视窗（Viewer）
Import/Export
启动ERDASIMAGINE数据输入输出模块（Import）
DataPreparation
启动ERDASIMAGINE数据预处理模块（Dataprep）
MapComposer
启动ERDASIMAGINE专题制图模块（Composer）
ImageInterpreter
启动ERDASIMAGINE图像解译模块（Interpreter）
ImageCatalog
启动ERDASIMAGINE图像库管理模块（Catalog）
ImageClassification
启动ERDASIMAGINE图像分类模块（Classifier）
SpatialModeler
启动ERDASIMAGINE空间建模工具（Modeler）
Vector
启动ERDASIMAGINE矢量功能模块（Vector）
Radar
启动ERDASIMAGINE雷达图像处理模块（Radar）
VirtualGIS
启动ERDASIMAGINE虚拟GIS模块（VirtualGIS）
表1.4工具菜单命令及其功能
命令
功能
EditTextFiles
编辑ASCII码文本文件
EditRasterAttributes
编辑栅格文件属性数据
ViewBinaryData
查看二进制文件的内容
ViewHFAFileStructure
查看ERDASIMAGINE层次文件结构
AnnotationInformation
查看注记文件信息，包括元素数量与投影参数
ImageInformation
获取ERDASIMAGINE栅格图像文件的所有信息
VectorInformation
获取ERDASIMAGINE矢量图形文件的所有信息
ImageCommandsTool
打开图像命令对话框，进入ERDAS命令操作环境
CoordinateCalculator
将坐标系统从一种椭球体或参数转变为另外一种
Create/DisplayMovieSequences
产生和显示一系列图像画面形成的动画
Create/DisplayViewerSequences
产生和显示一系列视窗画面组成的动画
ImageDrape
以DEM为基础的三维图像显示与操作
表1.5实用菜单命令及其功能
命令
功能
JPEGCompressImage
应用JPEG压缩技术对栅格图像进行压缩，以便保存
DecompressJPEGImage
将应用JPEG压缩技术所生成的栅格图像进行解压缩
ConvertPixelstoASCII
将栅格图像文件数据转换成ASCII码文件
ConvertASCIItoPixels
以ASCII码文件为基础产生栅格图像文件
ConvertImagestoAnnotation
将栅格图像文件转换成IMAGINE的多边形注记数据
ConvertAnnotationtoRaster
将IMAGINE的多边形注记数据转换成栅格图像文件
Create/UpdateImageChips
产生或更新栅格图像分块尺寸，以便于显示管理
CreateFontTables
以特定的字体生成一幅专题地图
CompareImages
打开图像比较对话框，比较两幅图像之间的某种属性
ReconfigureRasterFormats
重新配置系统中的栅格图像数据格式
ReconfigureVectorFormats
重新配置系统中的树凉图形数据格式
表1.6帮助菜单命令及其功能
命令
功能
HelpforICONPanel
显示ERDASIMAGINE图标面板的联机帮助
IMAGINEOnlineDocumentation
进入联机帮助目录，查看IMAGINE联机文档
IMAGINEVersion
查看正在运行的ERDASIMAGINE软件版本
IMAGINEDLLInformation
查看IMAGINE动态连接库的类型与常数信息
2.2工具图标及其功能（PanelIcon）
除了IMAGINEProfessional级功能及其应用外，还将涉及四个重要的扩展模块Subpixel模块、OrthoBASE模块、Vector模块和VirtualGIS模块，因而共有13个图标（表1.7）。
表1.7ERDASIMAGINE图标面板工具条
图标
命令
功能
IMAGINECredits
查阅ERDAS信用卡
StartIMAGINEViewer
打开IMAGINE视窗
Import/Export
启动数据输入输出模块
Datapreparation
启动数据预处理模块
MapComposer
启动专题制图模块
ImageInterpreter
启动图像解译模块
ImageCatalog
启动图像库管理模块
ImageClassification
启动图像分类模块
SpatialModeler
启动空间建模工具
Radar
启动雷达图像处理模块
Vector
启动矢量功能模块
VirtualGIS
启动虚拟GIS模块
OrthoBase
启动数字摄影测量模块
3．ERDASIMAGINE功能体系（FunctionSystem）
前面关于ERDASIMAGINE软件组成及其图标面板的介绍表明，ERDASIMAGINE是一个功能完整的、集遥感与地理信息系统于一体的专业软件。
那么，用户在进行遥感图像处理，转换、分析和成果输出的过程中，如何有效地应用系统所提供的众多功能呢？
根据ERDASIMANGINE系统功能、常规遥感图像处理与遥感应用研究的工作内容，用图1.2所示的框图，进一步说明ERDASIMAGINE的功能体系。
文本属性数据
矢量图形数据
栅格图像数据
输入
ERDASIMAGINE遥感图像处理系统
数据输入输出
视窗
操作
雷达图像处理
倾斜调整、斑点压缩
正射校正、纹理分析
数据预处理
几何校正、拼接镶嵌
子区裁剪、投影变换
空间
建模
图像解译
增强处理、傅立叶变换
高光谱工具、GIS分析
适用工具集、投影变换
图像分类
非监督分类、监督分类
知识工程师、专家分类
特征空间、分类评价
命令
工具
批处理
虚拟GIS
三维飞行、虚拟世界
视域分析、动画制作
矢量功能
矢栅转换、矢量编辑
拓扑建立、空间分析
图像库
管理
专题制图输出
文本属性数据
矢量图形数据
栅格图像数据
输出
图1.1ERDASIMAGINE功能体系
实习二ERDAS视窗的基本操作
实习目的：
掌握视窗操作模块的功能和操作技能，为遥感图像的后续实习奠定基础。
实习内容：
文件菜单操作；实用菜单操作；AOI菜单操作等。
1．File菜单操作
1.1图像显示
1.1.1图像显示视窗（Viewer）
图像显示视窗（Viewer）是显示栅格图像、矢量图形、注记文件、AOI等数据层的主要窗口，每次启动ERDASIMAGING时，系统都会自动打开一个二维视窗（Viewer），如图2.1所示。
在应用过程中可以随时打开新的视窗。
图2.1二维视窗（Viewer）
二维视窗（Viewer）主要由视窗菜单条、工具条、显示窗和状态条四部分组成。
1.1.2图像显示
第一步：
启动程序
菜单上选择File|Open|RasterLayer——SelectLayerToAdd对话框图2.2。
或在工具条上选择
——SelectLayerToAdd对话框图2.2。
第二步：
确定文件
图2.2中的File选项用于图像文件的确定，具体内容及实例如表2.1所示。
表2.1图像文件的确定参数
参数页
含义
实例
Look-in
确定文件目录
examples
FileName
确定文件名
XS_truecolor_sub.img
FilesofType
确定文件类型
IMAGINEImage（*.img）
Recent
选择近期操作过的文件
——
GoTo
改变文件路径
——
图2.2SelectLayerToAdd对话框（File选项卡）
第三步：
设置参数
在SelectLayerToAdd对话框中点击RasterOptions,就进入设置参数状态，如图2.3所示。
图2.3SelectLayerToAdd对话框（RasterOptions选项卡）
各项参数具体内容及实例，如表2.2所示。
表2.2图像文件显示参数
参数项
含义
实例
Displayas:
Truecolor
Pseudocolor
Grayscale
Relief
图像显示方式：
真彩色（多波段图像）
假彩色（专题分类图）
灰色调（单波段图像）
地形图（DEM数据）
图像显示方式：
真彩色
——
——
——
Layerstocolors:
Red:
4
Green:
3
Blue:
2
图像显示颜色：
红色波段（4）
绿色波段（3）
兰色波段
（2）
图像显示颜色：
红色波段（4）
绿色波段（3）
兰色波段
（2）
Cleardisplay
清除视窗中已有信息
清除视窗中已有信息
Fittoframe
按照视窗大小显示图像
按照视窗大小显示图像
Using:
Nearestneighbor
BilinearInterpolation
Cubicconvolution
得采样方法：
邻近像远插值
双线性插值
立方卷积插值
重采样方法：
邻近像元插值
——
——
第四步：
打开图像
在SelectLayerToAdd对话框中，点击OK，打开所确定的图像，视窗中显示该图像。
1.2图形显示
图形显示操作与图像显示操作相似。
2．Utility菜单操作
2.1光标查询功能
在菜单条单击Utility/InquireCursor命令，打开InquireCursor窗口（如图2.4）。
或在工具条单击[光标查询]图
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