遥感概论实验指导书.docx

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遥感概论实验指导书

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实验一遥感图像的光学合成原理

一、目的要求

1、了解彩色的基本特性和相互关系；

2、掌握三原色及其补色，掌握加色法；

3、认识正负像片的产生过程。

二、实验地点：

机房

三、实验步骤：

本实习在CAI软件中进行。

包括以下五部分：

1、彩色基本特性及其相互关系

（1）从CAI软件主界面中进入“遥感光学合成原理”子目录；

（2）进入“彩色与非彩色”，对比彩色图像与非彩色图像对地物特征的表现；

（3）退回到“遥感光学合成原理”进入“彩色的特性”分别再进入“明度”、“色调”和“饱和度界面”，观察枫叶色彩的变化，分析对比彩色的三大特性在色彩中的影响；

（4）退回到“遥感光学合成原理”进入“颜色立体”，观察颜色立体中彩色三大特性的表示方法，掌握明度、色调和饱和度的相互关系。

2、三原色、补色和加色法

（1）从CAI软件主界面进入“遥感光学合成原理”子目录；

（2）进入“三原色”子目录；

（3）当蓝、绿、红均为“0”时，屏幕中圆盘的颜色是黑色色。

（4）分别拖动蓝、绿和红的标尺，使绿和红为0，将蓝色标尺从0向255拖动，观察屏幕圆盘颜色的变化情况为由黑色逐渐变为蓝色。

以同样的方式，分别观察绿和红随着标尺从0至255变化时，屏幕圆盘颜色的变化。

（5）将蓝、绿和红均设为255时，屏幕圆盘为白色色。

（6）使红为0，拖动标尺使蓝和绿均为255，屏幕圆盘为青色色？

同样，使绿为0，拖动红和蓝的标尺至255，屏幕中圆盘为品红色？

使蓝为0，拖动红和绿的标尺至255，屏幕中圆盘为黄色色。

这种颜色合成的方法为加色法。

（7）如何改变蓝、绿和红色，使屏幕圆盘为灰色？

答：

当红绿蓝值都相等时，大概在108到255之间

3、补色

（1）从CAI软件主界面进入“遥感光学合成原理”子目录；

（2）进入“互补色”子目录；

（3）单击互补色按钮，圆盘中出现一对互补色，再单击融合按钮，观察圆盘中混合后的颜色为白色；重复上述过程，观察圆盘中出现的互补色，以及混合后圆盘中的颜色；

（4）击非互补色按钮，圆盘中出现一对非互补色，单击融合按钮，观察圆盘中混合后的颜色为各种彩色；重复上述操作，观察圆盘中出现的非互补色以及混合效果。

4、彩色正负像片产生过程

（1）从CAI软件主界面进入“遥感光学合成原理”子目录；

（2）分别进入“彩色负片的生成”、“彩色正片的生成”和“彩红外像片的生成”子目录；

（3）观看系统演示过程，回答下面的问题。

1）地物在彩色负片上的颜色与地物本身的颜色有什么不同？

自然光直射到物体上，经物体反射的色光照射到及胶片上，带有蓝光的成分使感蓝层感光，剩余蓝光被黄滤色片层阻拦，带有绿光的成分使感绿层感光，带有红光的成分使感红层感光，胶片经显影定影后，感光部分分别出现黄品青三层染料，负片的颜色分别是原色光的补色，

2）简述彩色负片的生成过程。

自然光直射到物体上，经物体反射的色光照射到及胶片上，带有蓝光的成分使感蓝层感光，剩余蓝光被黄滤色片层阻拦，带有绿光的成分使感绿层感光，带有红光的成分使感红层感光，胶片经显影定影后，感光部分分别出现黄品青三层染料，负片的颜色分别是原色光的补色，

3）为什么植被在彩色红外像片上呈现红色？

自然景物反射日光，黄滤色片吸收蓝色光，感近红外层含青色染料，感绿层含黄色染料，感红层含品红染料，由于许多地物在近红外波段反射率较高，因此，彩红外相片具有

5、真彩色和假彩色合成

1）真彩色的生成分哪两个步骤？

从传感器内取出的影像要生成近似真彩色像片需进行哪个步骤？

分光----合成

2）真彩色分光过程所用的滤色片为哪三色？

蓝绿红

3）TM图像怎样合成真彩色像片？

经过TM传感器分光后得到黑白相片，将TM1、2、3波段图像分别通过蓝绿红通道，进行彩色合成，得到近似的真彩色其真彩色图片，图像有什么特点？

4）假彩色生成的合成阶段，通过哪三色滤光片，和真彩色有什么不同？

绿，红。

红外

5）TM的标准假彩色图像是如何生成的？

黑白片---蓝绿红虑光片

实验二ERDASIMAGINE8.4软件演示与介绍

——数据输入输出

一、实验目的

1.了解ERDASIMAGINE8.4的启动与关闭方法

2.熟悉ERDASIMAGINE8.4界面

3.常用数据的输入与输出

二、实验数据

p129r033_7t19990812_z48_nn10

p129r033_7t19990812_z48_nn20

p129r033_7t19990812_z48_nn30

p129r033_7t19990812_z48_nn40

p129r033_7t19990812_z48_nn50

p129r033_7t19990812_z48_nn61

p129r033_7t19990812_z48_nn70

三、实验步骤

1.ERDASIMAGINE8.4的启动方法：

方法一：

单击Windows任务栏的“开始”按钮，然后指向“程序”文件夹，再单击ERDAS

IMAGINE8.4程序的图标即可；

方法二：

如果桌面上创建了ERDASIMAGINE8.4的快捷方式图标，双击快捷图标即可

启动ERDASIMAGINE8.4

2.ERDASIMAGE8.4的关闭方法：

方法一：

单击ERDASIMAGINE8.4窗口右上角控制按钮的“×”符号

方法二：

单击Session（综合菜单）中的ExitIMAGINE命令

方法三：

单击ERDASIMAGINE8.4窗口左上角的图标，或右键单击控制按钮以左的区

域打开控制菜单，选择“关闭”命令

3.ERDASIMAGINE8.4的界面介绍：

启动ERDASIMAGINE8.4以后，用户首先看到的是ERDASIMAGINE8.4的图标面板（ICONPANEL）,包括菜单条（MenuBar）和工具条（ToolBar）两部分，其中提供了启动ERDASIMAGINE8.4软件模块的全部菜单和图标。

菜单条共有五项：

⑴Session（综合菜单）；⑵Main（主菜单）；⑶Tools（工具菜单）；⑷Utilities（实用菜单）；⑸Help（帮助菜单），

图标面板工具条共有十一项：

⑴ERDASIMAGINECredits；⑵Viewer；⑶Import；⑷Dataprep；

⑸Composer；⑹Interpreter；⑺Catalog；⑻Classifier；⑼Modeler；⑽Vector；⑾Radar;⑿Virtual

GIS;⒀OrthoBASE

ERDASIMAGINE8.4图标面板工具条

图标

命令

功能

ERDASIMAGINECredits

IMAGINECredits

查阅ERDASIMAGINE8.4信用卡

Viewer

StartIMAGINEViewer

打开ERDASIMAGINE8.4视窗

Import

Import/Export

启动数据输入输出模块

Dataprep

DataPreparation

启动数据预处理模块

Composer

MapComposer

启动专题制图模块

Interpreter

ImageInterpreter

启动图像解译模块

Catalog

ImageCatalog

启动图像库管理模块

Classifier

ImageClassification

启动图像分类模块

Modeler

SpatialModeler

启动空间建模工具

Vector

Vector

启动矢量功能模块

Radar

Radar

启动雷达图像处理模块

4.数据输入输出

4.1了解常用输入输出数据格式

ERDASIMAGINE8.4的数据输入输出功能（Import/Export），允许输入多种格式的数据供ERDASIMAGINE8.4使用，同时允许将ERDASIMAGINE8.4的文件转换成多种数据格式。

ERDASIMAGINE8.4允许输入输出的数据格式可以通过以下方法看到：

→ERDASIMAGINE8.4图标面板菜单条：

Main→Import/Export（或ERDASIMAGINE8.4

图标面板工具条：

单击“Import”图标）

→Import/Export（数据输入输出）对话框

在Import/Export（数据输入输出）对话框中，选定Import（输入数据）时，单击“Type”右侧的下拉菜单，拖动垂直滚动条即可浏览ERDASIMAGINE8.4允许输入的所有数据格式；选定Export（输出数据）时，单击“Type”右侧的下拉菜单即可浏览ERDASIMAGINE8.4允许输出的所有数据格式。

4.2TIFF图像数据的输入

（以e:

\2data下的文件为例）

在ERDASIMAGINE8.4中打开TIFF图像文件时，将文件类型指定为TIFF格式就可以直接在视窗中显示TIFF图像，具体过程如下：

→ERDASIMAGINE8.4图标面板菜单条：

Main→StartIMAGINEViewer（或ERDASIMAGINE8.4图标面板工具条：

单击“Viewer”图标）

→打开一个二维视窗Viewer#1

→单击视窗工具条

图标

→在Fileoftype下选择TIFF（*.tif）格式

打开p129r033_7t19990812_z48_nn10.tif

→单击OK按钮（退出SelectLayerToAdd对话框），完成文件的显示。

如果要在图像解译器（Interpreter）或其他模块下对图像作进一步处理操作，依然需要将TIFF文件转换为IMG文件

具体过程如下：

→在二维视窗中打开TIFF格式文件p129r033_7t19990812_z48_nn10.tif

→视窗菜单条：

File→Save→TopLayerAs

→打开Savep129r033_7t19990812_z48_nn10.tifAs对话框

→打开Saveas对话框,切换到自己的文件夹。

→在Filename右侧的方框中输入文件名：

如tm1.img

→双击OK按钮

→SaveL20000100215.tifAs对话框

→单击OK完成文件的转换

按照上述步骤完成其他6个波段的文件转换。

4.3.组合多波段数据

（应用前面生成的TM7个波段的图像）

在实际工作中，对遥感图像的处理和分析都是针对多波段图像进行的，所以还需要将若干波段图像文件组合成一个多波段图像文件，具体过程如下：

→ERDASIMAGINE8.4图标面板菜单条：

Main→ImageInterpreter（或ERDASIMAGINE8.4图标面板工具条：

单击“Interpreter”图标）

→打开ImageInterpreter对话框

→选择Utilities

→打开Utilities对话框

→选择LayerStack

→打开LayerSelectionandStacking对话框

在LayerSelectionandStacking对话框中依次Add（加载）单波段图像文件：

→InputFile:

（*.img）（输入单波段文件）:

tm1.img→Add

→InputFile:

（*.img）（输入单波段文件）:

tm2.img→Add

→InputFile:

（*.img）（输入单波段文件）:

tm3.img→Add

……………………………………………………………..

→InputFile:

（*.img）（输入单波段文件）:

tm7.img→Add

→OutputFile:

（*.img）（输出多波段文件）:

layerstack.img

→Output（输出数据类型）:

Unsigned8Bit

→OutputOptions（波段组合选择）:

Union

→选定IgnoreZeroInStats（输出统计忽略零值）

→单击OK（关闭LayerSelectionandStacking对话框,执行波段组合）

→打开Modeler-runningmodel:

layermerge.pmdl进度条

→单击Modeler-runningmodel:

layermerge.pmdl进度条中的OK按钮完成波段组合

4.4.img格式数据的输出

→点击import/export图标，进入输入输出对话框

→选择输出数据操作：

export

→选择输出数据类型（Type）为JPG:

Jfif（Jpeg）

→选择输出数据媒体（Media）为文件：

File

→确定输入文件路径和文件名：

\examples\dmtm

→确定输出文件路径和文件名：

e:

\zhangsan

→OK，打开ExportJFIFData对话框

→设定标准差拉伸倍数：

2

→图像转化质量：

→在上面对话框中点击选择ExportOption，打开ExportOption对话框

→在ExportOption对话框中定义下列参数

→选择波段：

4,3,2

→坐标类型：

Map

→OK，返回ExportJFIFData对话框

→OK,（关闭ExportJFIFData对话框，执行JPG数据输出）

实验三图像的拼接与裁剪

一、实验目的

1.图像拼接处理（MosaicImgaes）

2.图像分幅裁剪（SubsetImage）

二、实验数据

wasia1_mss.img、wasia2_mss.img、wasia3_mss.img

lanier.img、

layerstack.img、yinchuanshi.shp、yinchuanshi.prj、yinchuanshi.dbf、yinchuanshi.shx

三、实验步骤

1.图像拼接处理

（以c:

\ProgramFile\IMAGINE8.4\examples下的wasia1_mss.img、wasia2_mss.img、wasia3_mss.img）

图像拼接处理是将具有地理参考的若干相邻图像合并成一幅图像或一组图像，需要拼接的输入图像必须含有地图投影信息，或者说输入图像必须经过几何校正处理或进行过校正标定。

具体操作过程如下：

→ERDASIMAGINE8.4图标面板菜单条：

Main→DataPreparation（或单击ERDASIMAGINE8.4图标面板工具条“DataPrep”图标）

→打开DataPreparation对话框

→MosaicTool菜单

→打开MosaicTool对话框

MosaicTool视窗菜单条：

Edit→AddImage

→打开AddImageforMosaic对话框

在AddImageforMosaic对话框中，需要设置下列参数：

→ImageFilename（拼接图像文件）：

wasia1_mss.img

→ImageAreaOptions（图像拼接区域）：

ComputeActiveArea

→单击Add（图像wasia1_mss.img被加载到Mosaic视窗中）

→按照同样的过程加载wasia2_mss.img和wasia3_mss.img

→单击Close（关闭AddImageforMosaic对话框）

→MosaicTool视窗菜单条：

Edit→ImageMatching

→打开MatchingOptions对话框

→在MatchingOptions对话框中作如下设置：

→在MatchingMethod中选择OverlapArea

→单击OK按钮（关闭MatchingOptions对话框）

→MosaicTool视窗菜单条：

Edit→SetOverlapFunction

→打开SetOverlapFunction对话框

在SetOverlapFunction对话框，设置以下参数：

→在IntersectionType中设置NoCutlineExits（没有裁切线）

→在SelectFunction中设置Average（均值）

→单击Apply

→单击Close（关闭SetOverlapFunction对话框）

→MosaicTool视窗菜单条：

Process→RunMosaic

→打开RunMosaic对话框

在RunMosaic对话框中设置下列参数：

→OutputFileName（确定输出文件名）：

wasia_mosaic.img

→WitchOutputs（确定输出图形区域）：

All

→在IgnoreInputValue中设置0

→在OutputBackgroundValue中设置0

→选定StatsIgnoreValue，并设置为0

→单击OK（关闭RunMosaic对话框，运行图像拼接）

→MosaicTool视窗菜单条：

File→Close

→打开VerifySaveonClose对话框

→单击“否”按钮（关闭MosaicTool视窗,退出Mosaic工具）

在viewer窗口中分别打开wasia1_mss.img、wasia2_mss.img、wasia3_mss.img以及拼接后的图像wasia_mosaic.img，体会图像拼接的意义。

2.图像分幅裁剪

在实际工作中，经常需要根据研究工作范围对图像进行分幅裁剪，按照ERDASIMAGINE8.4实现图像分幅裁剪的过程，可以将图像分幅裁剪为两类型：

规则分幅裁剪，不规则分幅裁剪。

2.1规则分幅裁剪

（以c:

\ProgramFile\IMAGINE8.4\examples\lanier.img为例）

规则分幅裁剪是指裁剪图像的范围是一个矩形，通过左上角和右下角两点的坐标可以确定图像的裁剪位置，过程如下：

方法一:

→ERDASIMAGINE8.4图标面板菜单条：

Main→DataPreparation（或单击ERDASIMAGINE8.4图标面板工具条“DataPrep”图标）

→打开DataPreparation对话框

→单击SubsetImage按钮，打开Subset对话框

在Subset对话框中需要设置下列参数：

→输入文件名（InputFile）:

lanier.img

→输出文件名（OutputFile）:

lanier_subset1.img

→坐标类型（CoordinateType）:

Map

→裁剪范围（SubsetDefinition）:

ULX、ULY、LRX、LRY

（注：

ULX，ULY是指左上角的坐标，LRX,LRY是指右下角的坐标，缺省状态为整个图像范围）

本次裁剪坐标已确定

左上角——ULX：

236355.00

ULY：

3800230.00

右下角——LRX：

244455.00

LRY：

3793420.00

将该坐标值对应输入ULX、ULY、LRX、LRY中

→输出数据类型（OutputDataType）:

Unsigned8Bit

→输出文件类型（OutputLayerType）:

Continuous

→输出统计忽略零值:

IgnoreZeroInOutputStats

→输出像元波段（SelectLayers）:

2,3,4

→OK（关闭Subset对话框，执行图像裁剪）

在viewer窗口中打开lanier_subset1.img，并与lanier.img对比。

方法二:

→ERDASIMAGINE8.4图标面板菜单条:

Main→StartIMAGINEViewer（或单击RDASIMAGINE8.4图标面板工具条“Viewer”图标）

→打开一个二维视窗

→单击视窗工具条图标

打开lanier.img

→单击ERDASIMAGINE8.4图标面板工具条“DataPrep”图标

→打开DataPreparation对话框

→单击SubsetImage按钮

→打开Subset对话框

在Subset对话框中需要设置下列参数：

→输入文件名（InputFile）:

lanier.img

→输出文件名（OutputFile）:

lanier_subset2.img

→坐标类型（CoordinateType）:

Map

→输出数据类型（OutputDataType）:

Unsigned8Bit

→输出文件类型（OutputLayerType）:

Continuous

→输出统计忽略零值:

IgnoreZeroInOutputStats

→输出像元波段（SelectLayers）:

2,3,4

→单击FromInquireBox按钮

→打开InvalidCoordinateType对话框

→单击Continue

→在显示图像文件lanier.img视窗中单击工具条的

按钮,打开InquireCursor对话框,在视窗中移动十字光标,确定裁剪范围左上角和右下角（自己确定左上角和右下角的范围）,读取其坐标分别填入SubsetImage对话框的ULX,ULY中和LRX,LRY中

→单击OK按钮（关闭Subset对话框，执行图像裁剪）

在view中分别打开lanier_subset2.img和原始图像lanier.img，并进行对比。

方法三:

首先在视窗中打开lanier.img文件

→AOI→Tools打开AOI工具面板

→单击矩形框确定裁剪范围

→File→Save→AOILayerAs

→打开SaveAOIAs对话框,输入文件名:

lanier.aoi

→单击OK（退出SaveAOIAs对话框）

→单击ERDASIMAGINE8.4图标面板工具条“DataPrep”图标

→打开DataPreparation对话框

→单击SubsetImage按钮

→打开Subset对话框

在Subset对话框中需要设置下列参数：

→输入文件名（InputFile）:

lanier.img

→输出文件名（OutputFile）:

lanier_subset3.img

→坐标类型（CoordinateType）:

Map

→输出数据类型（OutputDataType）:

Unsigned8Bit

→输出文件类型（OutputLayerType）:

Continuous

→输出统计忽略零值:

IgnoreZeroInOutputStats

→输出像元波段（SelectLayers）:

2,3,4

→单击AOI按钮

→打开ChooseAOI对话框

→在ChooseAOI对话框作如下设置：

→AOISource:

File

→AOIFile:

lanier.aoi

→单击OK