资源描述
遥感图像解决实验指引
实验一 图像解决软件ENVI4功能简介
实验二 影像配准
实验三 图像融合
实验四 波段组共计算及图像增强
实验五 图像分类
实验六 地图制图
实验一 图像解决软件ENVI4功能简介
1 ENVI4支持文献格式
ENVI使用是通用栅格数据格式,包括一种简朴二进制文献和一种有关ASCII头文献。读该文献格式容许ENVI使用几乎有影像文献,涉及那些自身嵌入头文献信息影像文献。
通用栅格数据都会存储为二进制字节流,普通它将以BSQ(按波段顺序)、BIP(波段按像元交叉)或者BIL(波段按行交叉)方式进行存储。
ENVI软件支持数据类型,涉及字节型,整型,无符号整型,长整型,无符号长整型,浮点型,双精度浮点型,复数型,双精度复数型,64位整型,以及无符号64位整型。
2 ENVI窗口和显示
使用ENVI软件时,打开图像普通有三个窗口,即主影像窗口(Main Image Window)、滚动窗口(Scroll Window)和缩放窗口(Zoom Window),见图1.1。
图1.1 ENVI显示窗口组:主影像窗口、滚动窗口和缩放窗口
2.1 ENVI主菜单
ENVI主菜单位于显示窗口顶部,在默认状况下,它显示于主影像窗口顶部,并提供交互式影像显示和分析功能,见图1.2。如果所选显示组中不涉及主影像窗口,那么菜单将会出当前滚动窗口或者缩放窗口顶部,同ENVI其她菜单同样,从该菜单中可以选取任意菜单选项。此外,在任何一种显示窗口点击右键会弹出一种快捷菜单。通过这个菜单可以访问显示函数,也可以变化显示设立。
图1.2主影像窗口中overlay菜单和快捷菜单
2.2 可用波段列表
ENVI可以打开影像文献或者这些文献中单个波段。可用波段列表(Available Bands List)是一种特殊ENVI对话框,它涉及了因此被打开文献中可用影像波段,以及与此有关地图信息列表,见图1.3。使用波段列表可以把彩色和灰阶影像加载到一种显示窗口中,可以直接打开一种新显示窗口,也可以点击对话框底部Display按钮,并从中选取显示窗标语,打开相应显示窗口,然后点击Gray Scale 或者RGB单选按钮,再从列表中点击波段名,选取所需要波段,加载显示影像。
提示:如果加载是单波段影像,可以直接在波段上双击来完毕。
图1.3可用波段列表对话框
3 ENVI基本功能
打开影像文献
一方面启动ENVI软件,双击软件图标即可。要打开一种影像文献可以分如下几种环节:
1 选取File→Open Image file。在屏幕上弹出文献选取对话框“Enter Input Data File”。
2 选取进入实验课程所提供数据目录envidata中,双击打开文献夹,选取can_tm文献夹,从文献夹中选取can_tmr.img文献,然后点击ok。
3 在可用波段列表中就会显示刚才选取文献can_tmr.img,使用鼠标左键点击选取影像显示方式(Gray Scale或RGB)。选取某个影像波段或三个波段进行显示,所选波段在标有“Selected Band”显示出来。
4 点击Load Band或Load RGB,将影像加载到一种新显示窗口。
图像加载后,可以熟悉一下窗口各个界面,以及对图像主窗口、滚动窗口和缩放窗口进行有关操作。
显示光标位置
要显示鼠标光标位置和值,可以从主影像窗口菜单栏或者从ENVI主菜单栏中选取Window→Cursor Location/Value,或者在主影像窗口中点击鼠标右键,从弹出快捷菜单中选取Cursor Location/Value。
接着在屏幕上浮现Cursor Location/Value对话框将显示出光标在主影像窗口。滚动窗口或者缩放窗口中位置,见图1.4。该对话框还显示了十字丝光标所相应哪个象素屏幕颜色值和实际数据值。
要关闭这个对话框,可以在Cursor Location/Value对话框顶部菜单中,选取file→cancel。
一旦Cursor Location/Value对话框打开后来,要隐藏或显示该对话框,可以在主影像窗口中双击鼠标左键即可。
图1.4 Cursor Location/Value对话框
显示影像剖面廓线
可以交互式选取和显示X轴(水平)、Y轴(竖直)和Z轴(波谱)剖面廓线图。这些剖面廓线图显示了穿过影像横线X,纵线Y或者波谱波段Z数据值。
1 从主影像窗口菜单栏中,选取Tools→Profiles→X profle,将会打开一种绘制窗口,该窗口将依照影像中所选取行,绘制出一幅数值与列号(sample number)之间关系曲线图,见图1.5。
2 重复上述过程,选取Y profile,绘制出一幅数据值与行号(line number)之间关系曲线图。选取Z profile,绘制出相应波谱面廓线图。
提示:也可以通过任意影像窗口中快捷菜单,来打开Z轴波谱剖面廓线图。
3 选取Window→Mouse Button Descriptions,可以查看鼠标键在剖面廓线显示窗口中按键功能描述。
4 放置好这三个剖面廓线窗口,以便能同步看到它们。
5 在影像上移动移动十字丝,查看这三幅影像剖面廓线图在新位置上是如何显示新数据值。
6 从绘制图每个窗口中,选取File→Cancel,来关闭绘制窗口。
图1.5水平轴(X)、Y轴(竖直)和Z轴(波谱)剖面廓线绘制曲线图
进行迅速对比拉伸
使用主影像窗口、缩放窗口或者滚动窗口中默认参数和数据来进行迅速对比度拉伸。选取主影像窗口菜单栏中Enhance菜单,可以进行各种各样对比度拉伸(线性拉伸,0-255间线性拉伸,2%线性拉伸、高斯拉伸、均衡化拉伸以及平方根拉伸)。
1 使用主影像窗口、缩放窗口或者滚动窗口中影像作为拉伸数据源,尝试进行各种类型拉伸变换。
2 比较在窗口显示组中线性、高斯、均衡及平方根拉伸后成果。
显示交互式散点图
ENVI可以绘制出两个所选影像数值关系图,即分别选定这两个波段为X、Y轴,在平面坐标上绘制两者散点图。
1 在主影像窗口菜单栏中,选取Tools → 2D Scatter Plots。接着Scatter Plot Band Choice对话框就会出当前屏幕上,在该对话框中选取要进行比较两个影像波段。
2 选取其中一种波段作为X轴,另一种波段作为Y轴,然后点击OK,即可生成散点图。
3 一旦打开了散点图绘制窗口(图1.6)就可以将鼠标光标放在主影像窗口中任意位置,并可以按住鼠标左键来拖动光标,此时,十字丝光标周边10×10范畴内像素在散点图中所相应点将会用红色突出显示出来。
提示:选取Window→Mouse Button Descriptions 来显示不同鼠标键在Scatter Plot显示窗口中功能。
4 在主影像窗口上移动鼠标光标,观测所产生跳跃像素(dancing pixels )效果。
5 可以使用散点图来突出显示主影像窗口中具有相应波谱值像素,将鼠标光标放在散点图窗口上,点击并拖动鼠标中间键。
6 在散点图菜单栏中,选取file→cancel 来关闭Scatter Plot 窗口。
图1.6 一种交互式散点图,对波段2和波段3进行比较
加载一幅彩色图像
1如果屏幕上没有显示可用波段列表对话框,那么在ENVI主菜单栏中,选取Window →Available Bands list,打开该对话框,如图1.3。
注意:如果没有打开影像,那么在ENVI主菜单中,选取File→Open Image File,然后选取一种要打开影像。接着该影像波段就加载到可用波段列表中。
2 点击RGB单选按钮,然后在另一种显示窗口中,加载一幅彩色影像。
3 通过点击列表中波段名,从列表中为每种颜色(红、绿、蓝)选取一种波段。当点击列表中波段名时,指定RGB单选按钮会自动向前选取。
4 当三种颜色均有波段与其相应时,点击Display#1下拉式菜单按钮,并从中选取New Display。
5 点击Load RGB按钮,就可以将一幅彩色影像加载到一种新显示窗口中。
链接两个显示窗口
将两个显示窗口链接在一起进行比较。当把两个显示窗口链接在一起后,在一种显示窗口中(滚动、缩放等)所进行任何操作,都会在与其相链接显示窗口中产生相似响应。要在两个显示窗口中链接在一起,操作环节如下:
1 从主影像窗口菜单中,选取Tools→link→Link Displays,或者在影像中点击鼠标右键,在弹出快捷菜单中,选取Link Displays。Link Displays对话框就会打开。
2 在Link Displays对话框中,点击ok,建立链接。
3 当前尝试在其中一种窗口进行滚动或者缩放操作,观测另一种窗口反映。
选取感兴趣区域(Region of Interest)
ENVI容许在影像中定义感兴趣区(region of interest,ROIs)。感兴趣区重要被用于提取分类信息记录、生成掩膜以及其她某些操作。
1 从主影像窗口中选取Overlay→Region of interest,或者在影像中点击鼠标右键,在弹出菜单对话框中,选取ROI Tool。接着与该影像显示窗口相相应ROI Tool对话框就会出当前屏幕上(图1.7)。
2 绘制感兴趣区多边形,在ROI_Type中选取ROI_Type类型,涉及多边形、矩形、圆形等。详细绘制环节如下:
在主影像窗口中点击鼠标左键,建立感兴趣多边形第一种顶点。
再依次点击鼠标左键,按顺序选取更多边线点,点击鼠标右键来闭合该多边形。鼠标中键可以删除最新定义点,或者删除整个多边形。再一次点击鼠标右键,固定多边形位置。
通过选取ROI Tool对话框顶部相应单选按钮,感兴趣区也可以在缩放窗口中被定义。
当完毕一种感兴趣区定义后,该区域会在Available Regions of Interest列表中显示出来,同步显示尚有感兴趣区名称、颜色和所包括像素数。
3 要定义另一新感兴趣区,在ROI Tool对话框中点击New Region即可定义。效果见图1.7。
图1.7 定义感兴趣区对话框
图1.8 定义了三个感兴趣区图像
4、保存ROI
ROI TOOL窗口菜单:File/Save ROIs…
5、合并ROI
ROI TOOL窗口菜单:Options/Merge Regions
6、裁剪ROI
ROI TOOL窗口菜单:File/Subset Data via ROIs…
或:主菜单,Basic Tools/ Subset Data via ROIs…
对影像进行注记
在ENVI软件中,可以向地图和影像中添加某些文本、符号、色标条及某些其她符号注记。
1 要对一幅图像进行注记,可以从主影像菜单选项中选取Overlay →Annotation。接着与主影像窗口相相应Annotation:Text对话框就会出当前屏幕上(见图1.9)
图1.9文本(Text)模式Annotation对话框
2 要对绘制图、3D表面以及相似对象进行注记,可以从绘制窗口菜单栏中选取Options →Annotation。
注记类型:Annotation:Text对话框中容许添加不同类型注记。这些不同类型都可以从object下拉菜单中进行选取,注记类型重要有:文本、符号、矩形、椭圆、多边形、折线、箭头、地图比例尺、三北方向图标(Declination Diagrams)、地图图例、颜色标注及影像注记。默认状况下,注记类型为文本(Text)。对话框中其她选项用来控制文本注记字体(Font)、大小(Size)、颜色(color)、位置和角度。
放置注记:例如向主影像窗口中添加文本注记:
1 在Annotation:Text对话框中,添加要输入文本(for example, Center South University of Forestry & Technology )
在对话框相相应菜单和参数设立中选取文本字体、颜色和大小,然后在主影像窗口适当位置上,点击鼠标左键。接着,输入文本会显示在所选点位置上,如图1.10。
图1.10 带注记影像
注意:选取Window →Mouse Button Description ,描述在注记对话框中鼠标按键各项功能。
2 使用鼠标左键,拖动文本注记小圆柄,在窗口中放置文本注记。可以在对话框中变化相应区域设立值,或者按下鼠标左键拖动文本或符号注记,以此来变化注记属性和位置。
3 完毕文本注记设立,可以点击鼠标右键来锁定注记位置。
保存和恢复注记:
1 从Annotation:Text对话框菜单栏中,选取File→Save Annotation,来保存影像注记。
2 打开一种Output Annotation Filename 对话框。要保存影像注记,在该对话框中指定要保存途径以及保存文献名,该文献扩展名为.ann。
注意:如果没有将影像注记保存到文献中,那么关闭Annotation:Text对话框时,注记也将丢失。
3 在Annotation:Text对话框中,选取File→Restore annotation,就可以恢复保存过注记文献。
修改先前放置注记
要对先前已经放置好注记进行修改,可按如下环节进行修改:
1 在Annotation:Text对话框中,选取Object→Selection/Edit。
2 用鼠标点击并托拽出一种矩形框来包括要修改注记对象。
3 当小圆柄浮现后,点击拖动注记及小圆柄,修改其相应属性,这就像设立新注记对象时同样。
添加网格
1要在影像中添加公里网格信息,可以从主影像窗口中选取Overlay →Grid line Parameters对话框。
注意:当给影像添加公里网格时,影像边框会自动添加进来。
2 在Grid line Parameters对话框,设立公里网线宽、颜色和公里网间隔,来修改公里网属性。
图1.11 添加注记和网格影像
3 在Edit Pixel Attributes对话框中,可以变化公里网标注、网格线、矩形边框和交叉角颜色、宽度以及公里网间隔。完毕了这些属性设定之后,点击Edit Pixel Attributes对话框中ok按钮,将所做更改应用到这些影像当中。
4 当对所加公里网满意之后,点击Grid line Parameters对话框中Apply按钮。
保存和输出影像
对添加标注和进行图像解决图像进行保存,可以将影像保存为ENVI影像文献格式,或者保存为几种通用图像格式,然后打印或者导入到其她软件当中,也可以直接通过打印机进行打印输出。
将影像保存为ENVI影像格式
1 从主影像窗口菜单栏种,选取File →Save Image File,Output Display
To image file 对话框就会出当前屏幕上。
2 选取24比特彩色或者8比特灰阶进行输出,然后再选取其她图形选项(涉及注记和公里网)以及边框设立。如果将注记和公里网都添加到彩色影像显示中了,那么注记和公里网就会自动列到graphics选项中,也可以选取其她注记文献应用于输出图像上。
3 使用所需单选按钮,将影像成果输出到Memory或者file中。如果选取了file,就要输入一种输出文献名。
4 点击ok保存影像。
实验二 影像配准
本专项旨在简介如何在ENVI中对影像进行地理校正,添加地理坐标,以及如何使用ENVI进行影像到影像几何校正。
1图像文献头文献修改
打开并显示SPOT数据
一方面打开软件,打开软件自带数据库中SPOT数据,环节如下:
1 从ENVI主菜单中,选取file →open image file。
2 当enter data filename文献选取对话框浮现后,选取进入envidata目录下bldr_sp.img文献。
3 点击ok。
4 当可用波段列表对话框浮现后,点击Grey scale单选按钮,使用鼠标左键,点击相应波段名,从对话框顶部所列波段中选中SPOT波段。所选取波段名显示在select Band:字段区域中。
5 点击Load Band按钮,加载这幅影像到一种新显示窗口中。
修改ENVI头文献中地图信息
1 在可用波段列表中,右键点击bldr_sp.img文献名下Map info图标,从弹出快捷菜单中选取Edit Map Information。
Edit Map Information对话框出当前屏幕上。图2.1
这个对话框列出了在ENVI中添加地理坐标所用地理信息。可以调节ENVI使用Magic Pixel(作为地图坐标系统起始点)相相应影像坐标。由于ENVI可以从相应头文献信息和地图投影文献中,辨认出地图投影,像元大小以及地图投影参数,因此用它能计算出影像中任意像元地理坐标,既可以输入地图坐标,也可以输入地理坐标(经纬度)。
2 点击Projection/Datum文本旁边箭头切换按钮,显示UTM Zone13 North地图投影纬度/经度坐标。ENVI在解决过程中才进行转换。
3 点击当前DMS或者DDEG按钮,分别在度分秒(Degree-Minutes-Second)和十进制度(Decimal Degrees)之间进行切换。
4 点击Cancel,推出Edit Map Information对话框。
图2.1Edit Map Information对话框
5 修改图像pixel size信息,添加公里网格和地图标注。
6 保存图像。在主影像窗口中,选取file →save image as →image file。选取输出途径和填写输出文献名称。
2 影像对影像几何配准
运用SPOT图像校正Landsat TM。
打开并显示Landsat TM图像
1 从ENVI主菜单中,选取file →open image file。
2 当enter data filenames对话框浮现后,选取进入envidata目录下bldr_reg子目录,从列表中选取bldr_tm.img文献。
3 在文献选取对话框中,点击open ,把TM影像波段加载到可用波段列表中。
4 在列表中选取band3,点击display#1按钮,并从下拉式菜单中选取new display。
5 点击Load Band按钮,把TMband3波段影像加载到一种新显示窗口中。
显示光标位置/值
要打开一种显示主影像窗口,滚动窗口,或者缩放窗口中光标位置信息对话框,可以按如下环节进行操作。
1 从主影像窗口菜单栏中,选取tools →Cursor Location/value。
2 在主影像窗口、滚动窗口和缩放窗口TM影像上,移动鼠标光标。
注意坐标是以像素为单位给出,这是由于这个影像是基于像素坐标,它不同于上面带有地理坐标SPOT影像。
3 选取file →Cancel,关闭Cursor Location/value对话框。
开始进行影像配准
1 从ENVI主菜单栏中,选取Map →Registration →Select GCPs:Image to Image。
2 在image to Image Registration对话框中,点击并选取display#1(spot影像),作为Base Image。点击display#2(TM影像)作为Warp image。
图2.2image to Image Registration对话框
3 点击ok,启动自动配准程序。通过讲光标放置在两幅影像相似地物点上,来添加单独地面控制点。
注意:同名地物点,需要在两张图上均有,普通选取河流和道路交叉点或者拐角点。交叉点或拐角点选取要根据图像空间辨别率大小来拟定,如Quickbird空间辨别率为0.61米,则对Quickbird进行图像校正时,道路交叉点宽度应在1米以内为好。
4 启动Ground control Points Selection对话框后,一方面在两张图上找到同名地物点,如当前SPOT图像上找到一点,将鼠标移动至该点,同样办法在TM影像上找到该点。
5 在两个缩放窗口(Zoom)中,查看光标所在位置,把十字丝移到相应位置,记录每点X,Y值。
图2.3缩放窗口(Zoom)对话框
6 Ground Control Points Selection对话框base X和Y文本框中,分别输入286和255,将SPOT影像中光标位置移动到相应位置点上。使用同样办法在Warp X和Y文本框中,分别输入133和264,将TM影像中光标移动到相应位置。
7 Ground Control Points Selection对话框中,点击Add point,把该地面控制点添加到列表中。点击Show list查看地面控制点列表,见图2.4。然后依同样方式寻找别的同名地物点。
图2.4用来进行影像配准Ground Control Points Selection对话框和Show list列表
注意:在缩放窗口中支持亚像元(sub-pixel)级定位,缩放比例越大,地面控制点精度就越好。地面控制点选取除了通过移动光标之外还可以直接在同名地物点上通过鼠标进行点击完毕。在show list对话框中,一旦已经选取了4个以上地面控制点后,RMS误差就会显示出来。
8 如果选取控制点中,某点误差很大,删除该点,重新寻找新点来代替。在show list对话框中用鼠标点击该点,选取delete即可删除该点。如果对所有选取控制都不满意话,可以通过Ground Control Points Selection对话框,选取Options →Clear All Points,可以清除掉所有已选取地面控制点。
9 若选取地面控制点比较满意,则在对图像进行校正之前要对控制点信息进行保存。详细办法为在Ground Control Points Selection对话框中,选取file →Save GCPs to ASCII…,选取保存途径和文献名,对控制点信息进行保存,以备下次使用。
图2.5影像配准中所用到Image to Image GCP List对话框
校正影像
在这里咱们校正影像为TM影像一种波段,咱们也可以同步校正多波段影像中所有波段。
1 从Ground Control Points Selection对话框中,选取Options →Warp Displayed Band。
2 在Registration Parameters对话框中Warp Method按钮菜单中,选取RST。在Resampling按钮菜单中选取Nearest Neighbor重采样法。
图2.6 Registration Parameters对话框
3 输入文献名bldr_tm1.wrp,点击ok。
4 重复环节1和环节2,还是使用RST校正法,但是要相应选取Bilinear和Cubic Convolution重采样法。
5 将成果分别输出为bldr_tm2.wrp和bldr_tm3.wrp文献中。
6 再一次重复环节1和环节2,这一次选取一次多项式Polynomial校正法,并使用Cubic convolution重采样法。然后再选取Delaunay 三角网Triangulation校正法,相应使用Cubic convolution重采样法。
7 将上述成果分别输出到bldr_tm4.wrp和bldr_tm5.wrp文献中。
按照同样办法可以对TM影像别的波段进行校正,与上述环节有区别地方是,对别的波段进行校正,不需要重新找点,只需要将保存控制点信息直接调用即可。
在Ground Control Points Selection对话框中,选取file →Restore GCPs from ASCII,调用保存控制点信息即可对图像进行校正,校正后图像进行合成。
8 合成环节为,在ENVI主菜单栏中选取basic tools →lay stacking,通过lay stacking选取校正后各个波段进行图层叠加,对叠加后图像进行保存,保存文献名为bldrtm_m.img。
比较校正成果
使用动态链接来比较校正成果:
1 在可用波段列表中,点击原始SPOT波段影像名bldr_sp.img,然后从菜单中,选取Grey scale显示方式来显示图像。
2在可用波段列表中,选取bldr_tm1.wrp文献,在Display#下拉式按钮中选取New Display,点击Load Band将该文献加载到一种新显示框中。
3 在主影像窗口中,点击鼠标右键,选取tools →Link →link displays。
4 在link displays对话框中,点击ok,把SPOT影像和已添加了地理坐标bldr_tm1.wrp影像链接起来。
5 使用动态链接功能,与带地理坐标SPOT影像进行比较。
6 取消动态链接功能,选取tools →Link →unlink displays。
查看地图坐标
1 从主影像窗口菜单栏中,选取Tools →cursor Location/Value。
2 浏览带地理坐标数据集,注意不同采样办法和校正办法对数据值所产生效果。
3 选取File →Cancel,关闭该对话框。
3 影像到地图配准
这一某些将逐渐地演示影像到地图配准解决过程。许多环节同影像到影像配准环节相似,因而这些环节将不会被详细地讨论。从带地理坐标 SPOT 影像中获取地图坐标以及一种矢量数字线划图(DLG)都将被作为基准数据,然后对基于像素坐标 Landsat TM 影像进行校正,以匹配相应地图数据
3、1打开并显示 Landsat TM 影像文献:
从 ENVI 主菜单中,选取 File → Open Image File。当 Enter Data Filenames对话框浮现后,选取进入相应文献夹目录下列表中lxmbldr_tm.img 文献。点击 OK。TM 影像波段被加载到可用波段列表中,同步一幅彩色影像被加载到一种新显示窗口中。
在可用波段列表中,点击 Gray Scale 按钮,选取波段 3。点击 Load Band 按钮,把 TM 影像第 3 波段加载到已打开显示窗口中。
3、2选取影像到地图配准并恢复控制点坐标:
从 ENVI 主菜单中,选取 Map>Registration>Select GCPs:Image to Map。如果打开了各种影像显示窗口,那么就在 Image to Map Registration 对话框中,点击选取包括该灰阶影像那个显示窗口显示号。从投影列表中选取 UTM,并在 Zone 文本框中输入 13。设立像素大小为 30m,点击 OK,启动配准程序。
在要校正影像中,把光标移动到一种已知地图坐标地面点上(可以从一幅地图或者 ENVI 矢量文献中[见下一某些]读取所需地图坐标) ,来添加单个地面控制点。
Ground Control Points Selection 对话框中 E(东向)和 N(北向)文本框中,手动地输入已知地图坐标,然后点击 Add Point 来添加新地面控制点。在 Ground Control Points Selection 对话框中,选取File>Restore GCPs from ASCII,打开
lxm PZhun.pts 文献。
在Ground Control Points Selection对话框中, 点击Show List按钮。 可以在Image to Map GCP List对话框中查看影像地图坐标、实际影像点和预测点坐标以及 RMS误差。
3、3使用矢量显示数字线划图(DLGs)来添加地图控制点:
从 ENVI 主菜单中,选取 File>Open Vector File>USGS DLG。在文献选取对话框中,选取 lxmbldr_rd.dlg 文献。在 Import Optional DLG File Parameters 对话框中,选取 Memory 单选按钮,点击 OK,读入所需数字线划图(DLG)数据。
在可用矢量列表中高亮选取 ROADS AND TRAILS:BOULDER,CO 文献,点击 Load Selected按钮。在 Load Vector 对话框中,点击 New Vector Window。把该矢量加载到一种新矢量显示窗口中。
在 Vector Window #1 窗口中,点击并拖曳鼠标左键,激活一种十字形光标。光标处地图坐标会在 Vector Window #1 窗口底部列出。
在主影像显示窗口中,选取 Tools>Pixel Locator,并输入 402 和418,然后点击Apply,将影像光标移动到道路交叉口相应点上去。注意,在缩放窗口中,同样可以获取到亚像元(sub-pixel)级定位精度。
带十字形光标矢量窗口,并且显示出了地图坐标(上图)
在矢量窗口中,用鼠标左键点击并拖曳矢量光标,当十字形光标位于所需道路交叉口时,松开鼠标左键,把矢量光标放置在道路交叉口上,其坐标为 477593.74,4433240.0(北纬 40 度 3 分3 秒,东经-105度 15 分45 秒)。 在矢量窗口中,点击鼠标右键,并从弹出快捷菜单中,选取Export Map Location。新地图坐标就会出当前 Ground Control Points Selection 对话框中。在 Ground Control Points Selection 对话框中,点击 Add Point,添加该地图坐标/影像像素对,并观测 RMS误差变化。
3、4 RST和三次卷积校正:
Ground Control Points Selection 对话框中,选取 Options>Warp File。在 Input Warp Image 对话框中,高亮选取文献名 zhumuqian_tm.img,点击 OK,对 TM 6 个波段进行校正。在浮现 Registration Parameters dialog 对话框中,将 Warp Method 选为 RST,将 Resampling 设立为 Cubic Convolution。把 background值改为 255。在 output file 文本框中,输入输出文献名 zhumuqiantm_m.img。点击 OK,开始进行影像到地图校正。
3、5 显示成果并进行评价:
使用光标位置/值(Cursor Location/Value)来对校正后彩色影像进行评价。
在可用波段列表中, 点击Gray Scale单选按钮, 接着点击校正影像波段Wrap(Band 3:zhumuqiantm_m.img)。 从 Display #下拉式菜单按钮中,选取 New Display。点击 Load Band,来加载这幅校正后 TM影像。注意到校正影像是倾斜,这是由于消除了 Landsat TM 轨道方向影响因素。此时这个影像已经带有地理坐标,但注意它空间辨别率是 30 米,而SPOT 影像为 10 米辨别率。
实验三 图像融合
数据融合是将多幅影像组合到单一合成影像解决过程。它普通使用高空间辨别率全色波段与低空间辨别率多光谱影像进行融合,达到增强光谱影像空间辨别率问题。
进行数据融合影像文献必要具有地理坐标,在这种状况下,空间采样会自动运营。如果进行数据融合影像文献没有地理坐标,则影像就必要覆盖同一地理区域,并且有相似像素大小,影像大小以及相似方位。
1 无地理坐标系统影像融合
读取并显示ER Mapper影像
London TM影像和SPOT影像都是二进制文献,具有ER Mapper头文献。它们可以自动被ENVIER Mapper读取程序读取。
1 选取file →open external file →IP software →ER Mapper,然后进入lontmsp子目录,选取lon_tm.ers。
2 在可用波段列表中,单击RGB color单选按钮,并依次选用红、绿、蓝字段相应波段,点击Load RGB来显示一幅彩色TM影像。
3 选取file →open external file →IP software →ER Mapper,然后进入lontmsp子目录,选取lon_spot.ers文献。
4 在可用波段列表中,单击grey scale单选按钮,选用pseudo layer波段,从display下拉菜单中选取new display,点击load band来显示一幅灰阶SPOT影像。
调节影像大小
1 在可用波段列表中单击SPOT影像可以发现其空间尺寸为2820×1569,用同样办法可以懂得TM影像空间尺寸为1007×560。TM影像像素大小为28米,而SPOT影像像素大小为10米。TM影像必要以2.8倍率来调节大小,以产生与SPOT影像匹配10米大小像元。
2 选取Basic tools →Resize Data(spatial/Spectral)选取lon_tm.ers并单击ok。在resize data parameters对话框xfac文本框中输入2.8,在yfac文本框中输入2.8009,选取保存途径和文献名lontm,点击ok来调节TM影像大小。或者直接在samples文本框中输入2820,在lines文本框中输入1569,选取保存途径和文献名lon_tm,点击ok来调节TM影像大小。
图 3.1 Resize Data 对话框
3 显示调节过影像,选取Tools →link →Link Displays将调节过大小TM影像和SPOT全色影像链接起来,使用动态链接来分析比较这两幅影像。
图3.2TM彩色合成影像和SPOT全色影像
进行HIS数据融合
为了理解整个解决过程,选取进行手工数据融合。第一步,TM彩色影像转换到色度、饱和度和数值(也称亮度值)(hue-saturation-value(intensity))彩色空间。将高辨别率SPOT影像替代数值(value)波段,并将其拉伸到0至1之间以满足对的数据范畴,再将从TM影像获取色度、饱和度以及SPOT影像中获取数值进行反转换,转回到红-绿-蓝彩色空间。这个过程将产生出一幅输出影像,其中包括了从TM影像中获取颜色信息以及从SPOT影像中获取空间辨别率信息。
HSV正变换
1 从ENVI主菜单选取Transform →color Transforms →RGB to HSV,然后选取调节过大小TM数据作为输入RGB影像。输入要输出文献名,点击ok执行变换。
2 作为灰阶影像或RGB彩色影像,来显示色度、饱和度和数值影像。
拉伸SPOT影像并替代TM数值波段
1 从ENVI主菜单选取Basic Tools →Stretch Data,单击lon_spot文献,然后点击ok。
2 在Data stretching对话框Output Data中,在min文本框中输入0,Max文本框中输入1.0,并输入一种输出文献名。单击ok将SPOT影像数据拉伸为浮点型,范畴为0到1.0。
图3.3 Data stretching对话框
HSV反变换
1 从ENVI主菜单中选取Transform →Color Transforms →HSV to RGB,选取通过变换TM影像Hue和Saturation波段作为变换H和S波段。
2 选取拉伸过SPOT影像作为V波段,点击ok。在HSV to RGB Parameters对话框中输入要
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