遥感在土地资源动态监测
1. 实验目的 1.采用理论联系学会ERDAS IMAGING 8.7软件的主要功能及遥感数据的处理方法。 2.学会图像的下载,图像的几何校正,图像的各种增强处理方法,图像的非监督分类,图像的监督分类和图像专题图的制作。 3.通过制作1987年与2000年钱塘江入海口处的专题图,比较得出该地区土地资源利用类型的变化。 4. 加深对《遥感与地图学》基本理论的理解,着重培养分析问题和解决问题的能力。 2. 实验准备工作 1.根据小组的实习题目确定实验步骤,进行小组分工,做好计划。 2.下载钱塘江入海口处地区的遥感原始图像(1987年的数据是校正好的TM传感器的图像和2000年的数据是未校正好的ETM+传感器的图像)。 3.并且下载该地区的地形图和相应的背景资料,加深对该地区的了解。 3. 实验步骤 一、 数据输入(单波段的数据输入和多波段的数据输入) 1. 数据的格式转化 打开ERDAS IMAGE 8.7软件,点击打开Import/Export对话框,选择输入及输出文件,然后进行相应的参数设置,完成对图像的转换。 2. 图像的多波段合成 点击打开Image Interpreter,选择,然后再选择,弹出Layer Selection and Stacking,选择输入及输出文件,进行相应的参数设置,点击OK就可以进行图像的多波段合成。1987年和2000年合成的图像如下图: 1 2 9 0 8 0 7 0 年 年 二、图像的几何校正 1.打开ERDAS,利用Viewer打开两个img格式图像,待校正的图像为Viewer#1(2000年的图像),校正好的图像为Viewer#2(1987年的图像)。 2.选择Dataprep,然后选择Image Geometric Correction,出现一个小窗口,点击Select Viewer,然后点击没处理过的图片,接着出现一个窗口,选择Polynomial,点击OK,将Polynomial Order数值改为2,点击Apply,然后点击Close。然后点击OK,在选择经过处理图片,左后点击OK。 3.在图中均匀的选取7个点,选取的点应容易分辨且较精细,点击Geo correction Tools中的,选择输出途径,然后将Output Cell Sizes中的x,y值改为30,点击OK进行图像校正,最后点击OK。 2000年校正: 三、图像的增强处理 1.空间增强 空间增强(卷积运算):在EDRAS IMAGINE 9.2的图标面板工具条中,点击Viewer打开彩图,然后点击Interpreter,弹出对话框后选择Spatial Enhancement,弹出对话框后再选择Convolution,弹出对话框后,选择输出输入的文件路径,并将Kernel项目中选择5×5 Low Pass,然后点击OK,图像加强完成后点击OK。 空间增强后 原图 2. 纹理分析:在EDRAS IMAGINE 9.2的图标面板工具条中,点击Interpreter,弹出对话框后选择Spatial Enhancement,弹出对话框后再选择Texture,弹出对话框后,选择输出输入的文件路径,并将Window Size项目中选择5×5,将Output选项选择Unsigned 8 bit,然后点击OK即可,图像增强完成后点击OK。 纹理分析后 原图 3.运用ERDAS其他图像增强处理功能,进行不同的增强处理,如:反色变换、主成分变换、直方图均衡化处理等。 反色变换 主成分变换 直方图均衡化 原图 四、图像的非监督分类 1.打开87年的校正好的图像,接着打开非监督分类对话框。流程如下:Classifier 图标→C1assification →Unsupervised Classification→unsupervised classification 2、在对话框中进行相应设置。进行非监督分类。打开一个Viewer,先打开校正好的数据。然后打开非监督后初生成的数据,建立两图像之间的联系。通过对两图像的分析比较,发现属于不同光谱的同种地物。 3、将属于相同地物的不同光谱改为同一组,并设为相同的贴近实物的标注色(如下图)。然后再合成(参数见下图),即可生成处理的图像。如下图:(左87年右00年) 五、图像的监督分类 1.打开ERDAS IMAGE 8.7,点击,打开将要进行监督分类处理的图像,再点击Classifier,弹出对话框后选择Signature Editor,打开Signature Editor对话窗口;点击Viewer的工具条中的择某种地物的区域。再点击按钮,点击其窗口中的按钮,然后在Viewer #1中选,对选择的图像进行添加; 2. 在图中同一种地物至少选择15个点,再点击,将选择的点合成同一个,然后修改其属性; 3.按照此种方法依次选取河流、湖泊、海洋、水稻1、城镇、农村、水稻2、道路; 最后表格如上图,生成监督分类的模板。 4. 各类地物的模板选择完之后,进行监督分类,在EDRAS IMAGINE 9.2的图标面板工具条中,点击,弹出对话框后选择 ,打开Supervised Classification的窗口后,选择输出和输入路径,点击后选择mean和std.dev,参数设置完后点击OK即可。 ,弹出对话框 1987年监督分类 2000年监督分类 六、遥感地图专题制作 1.确定地图图幅 点击ERDAS面板工具条中的Composer图标打开Map Composer菜单,选择New Map Composition ,打开New Map Composition对话框;输入地图名称并选择存储路径,在Map Width 一栏中输入地图宽度,在Map Height一栏中输入地图高度;设置完成后,点击OK。 2.确定专题制图范围 点击Annotation工具面板中的图标;在地图编辑视窗中,按住鼠标左键拖动绘制一个矩形框; 点击Viewer,在已打开图像中选择范围;在弹出的对话框中进行相应属性设置。设置完成后,点击OK,即把所选范围图像加载到地图编辑视窗中。 3. 绘制网格线与坐标注记 点击Annotation工具面板中的图标; 在地图编辑视窗中的图像图框内点击左键;打开Set Grid/Tick Info对话框并进行如右图设置; 设置完成后,点击OK。 4.绘制图像说明 ①绘制地图比例尺 点击Annotation工具面板中的图标;在Map Composer图形窗口中选择合适位置按住左键拖动鼠标,绘制比例尺放置框;打开Scale Bar Instructions指示器;在Map Composer图形窗口的地图图框中点击左键,指定绘制比例尺的依据;打开Scale Bar Properties对话框并进行相关设置后单击Apply,然后关闭对话框 ②绘制表头文字 点击Annotation工具面板中的图标;在图形窗口中选择合适的位置点击左键,弹4.实验数据分析与结论(可另附文字材料) 1987年和2000年土地利用面积统计 土地利用 1987年 2000年 1987年与2000年相比 类型 面积 面积 变化面积 变化(%) 71526.5 41827.2 29399.3 41.1 湖泊 3552 202412 154040 43.2 水稻1 590512 434174 156338 26.5 水稻2 72931.9 41256.2 31675.9 43.4 海洋 118750 682060 563310 474.4 城市 30274.2 55963.3 256.1 84.8 道路 705011 116518 588493 83.4 农村 由上表格可以看出: (1)2000年该地区的城市用地面积比1987年增加了474.4%;而农村用地面积减少了83.4%。 (2)由于围湖造田等多种原因的影响,造成湖泊及海洋的面积有所缩小。 (3)随着需求的增加,2000年的道路用地面积比1987年增加了84.8%。 (4)由于建筑用地等原因,农业用地耕地面积2000年比1987年减少 4. 实验收获及需要解决的问题 实验收获: (1)这次综合的遥感实习,让我们真正的综合地使用了一次ERDAS IMAGING,让我们真正认识到遥感处理的强大功能,重新温习了一学期所学习的内容。 (2)通过该综合实验,可以看出在实验中的每一步操作都是至关重要的,是相关操作的基础和前提,这就要求在实验的严谨科学的态度和一丝不苟的治学精神。 (3)在这次综合实习中,我们组的成员分工明确,各负其责,体现了良好的协作精神。 需要解决的问题: (1)由于所选地区离青岛较远没有实地调研,不清楚图像上的部分地物。 (2)对软件的有些操作有些淡忘,以后应注意对知识的回顾。 (3)由于电脑配置条件有限,对ETM+中的全色波段没有充分利用。 (4)由于实验的前期准备工作中没有收集到大比例尺航片,所以在后期的数据处理中的得到的结论存在很大的误差,需要后期的处理。 5. 指导教师评语 教师签名: 年 月 日 备注: