遥感教案9实习指导

《遥感原理与方法》实习指导实习1航空像片比例尺测定实习2立体观察练习实习3利用反光镜测定像点高程差实习4遥感图像的光学合成原理实习5认识遥感图象处理软件（ERDASIMAGINE8.31）及数据输入输出实习6遥感图像增强处理（2）辐射增强处理实习7地质地貌实习实习8植被判读实习实习9扫描图像判读实习10热红外像片判读实习11航空像片的判读实习12遥感图象分类（1）非监督分类与监督分类实习13遥感图象分类（2）监督分类实习1航空像片比例尺测定一、目的：通过实习进一步了解航空像片比例尺的意义。在野外判读时能将实地距离换算为像片上的距离，或将像片上的距离换算为实地的相应距离。二、要求：1．每个同学测定一张航空像片比例尺。2．测定的两组比例尺分母（即M1、M2）之差，不得大于较大一个分母的1/180。例如M1=26000，M2=25700，26000×1/180=325，而M1－M2=300325即认为合格，取其平均数作为该张像片平均比例尺的分母，即M=1/2（M1+M2）。上例中其像片比例尺分母M=1/2（26000+25700）=25850。三、步骤1．在像片四角附近各选择一个明显地物点（这些点在地图上必须能够找到其相应位置），其对角线的交点大致通过像主点附近，并量测对角线的长度d1,d2。2．在地形图上量取像片上相应于对角线的长度d1'、d2'。3．将d1'd2'乘地形图比例尺分母M'，得到实地距离D1、D2。4．按下式计算像片比例尺分母：M=1/2（M1+M2）=1/2（D1/d1+D2/d2）M1、M2:像片上两组比例尺分母M：像片平均比例尺分母d1、d2：像片上两点间的距离D1、D2：对应于像片上两点间的实地距离注：（1）此法仅适用于平坦地区求像片比例尺，其精度比较低，如要精度高，则需要野外实测出对应点间的距离。（2）丘陵地区像片因受投影差和倾向误差的影响，不能用一个比例尺来代替整张像片不同高度地区的比例尺，因此必须按各不同高度地区分别求像片比例尺。实习2立体观察练习一、目的：立体观察是地理工作者一项基本功，特别是在山区，立体观察能提高判读效果，因此必须学会立体观察。二、要求：每个学生都要学会立体观察。三、立体观察（一）几何图形的立体观察1．用桥式立体镜观察附图，并指出观察到的是什么图形？2．不用立体镜观察此图，可用一张硬纸片（大约12×18cm）垂直放在左图和右图之间，使左眼只看左图，右眼只看右图。初看时有两个图形渐渐靠拢成为一个立体模型，这时将中间硬纸片抽掉，仍然有立体模型存在（此时左眼仍保持看左图，右眼仍保持看右图）。试练习是否能看到立体模型，它与桥式立体镜所看到的有什么不同，如形状、大小、难易程度等。（二）像对立体观察1．在立体镜下安置像片时，应使两张像片的基线在一条直线上，然后将立体镜基线距离调整到与两眼距离（即眼基线）大致相等，并使立体镜基线方向与像片基线平行。2．观察时，眼睛接近立体镜，若同一地物影像出现双影，是由于两张像片相隔太远或太近（即两张像片的相应点距离大于或小于眼基线），或是两张像片的基线未在一直线上等原因所造成的，这时应慢慢移动像片，使两张像片的基线在一直线上，并使两张像片的间隔适当，直至影像重合。重合后只要仔细观察就会出现立体。3．在立体观察时，像片的阴影部尽量对着自己，这样对立体观察有很大帮助，可以提高立体观察效果。因为人的生理比较适应光线从人的对方照射过来。实习3利用反光镜测定像点高程差一、目的：通过实习加深理解横坐标、左右视差和左右视差较的概念。利用简单工具在像片上测量横坐标、计算左右视差和左右视差较，利用公式，计算像点间的高程差。二、要求：至少在像对上测量5——10点左右视差读数，每点两次，其差数不超过0.1mm.。然后取其平均值做为结果。三、工具1．直尺或三角板2．航空像片(像对)四、实习步骤：1．分别确立像对左右像片的平面直角坐标系2．用直尺测量出摄影基长线b。即O1Oˊ2和O2Oˊ1的长度，并求出平均值3．在像片找出地物,如A和C，并用直尺测量出横坐标Xa1Xa2和Xc1Xc24．计算左右视差Pa=Xa1-Xa2Pc=Xc1-Xc25．计算左右视差较▲P=Pc-Pa6．代入公式H=▲P*HA/(b+▲P)计算出高程差。高程计算表班级姓名学号日期HA（航高）＝3500mb=(b1+b2)/2航片的编号：点号同名像点的横坐标读数左右视差P左右视差较▲P像点高程差注左相片平均读数右相片平均读数起始点A123456实习4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．了解和认识色度图;4．认识正负像片的产生过程。二、实习步骤本实习在CAI软件中进行。包括以下四部分: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)进人彩色与非彩色，对比彩色图像和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迸人彩色的特性分别再迸人“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迸人颜色立体，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，屏幕中圆盆的颜色是什么色?(黑色)(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，同时观察屏幕圆盘颜色的变化。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，屏幕圆盘为什么颜色?(白色)(6)使红为0，拖动标尺使蓝和绿均为255，屏幕圆盘为什么颜色?(青色)同样，使绿为0，拖动红和蓝的标尺至255，屏幕中圆盘为什么颜色?(品红色)使蓝为0，拖动绿和红的标尺至255，屏幕中圆盘为什么颜色?(黄色)(7)如何改变蓝、绿和红色，使屏幕圆盘为灰色?3．补色(1)从CAI软件主界面进人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)单击非互补色按钮，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．色度图(1)从CAI软件主界面进入遥感光学合成原理子目录;(2)进入“色度图”子目录;(3)观看系统演示过程，单击右上角“思考题”按钮，回答提出的问题。5．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，单击右上角“思考题”按钮，回答提出的问题。实习5认识遥感图象处理软件（ERDASIMAGINE8.5）一、目的和要求1．了解ERDASIMAGINE831软件的图标面板及其功能体系2．熟悉基本的ERDASIMAGINE831软件的视窗操作掌握ERDASIMAGINE831软件中数据的输入输出二、实习内容1．图标面板和功能体系主要了解以下内容：ERDASIMAGINE图标面板ERDASIMAGINE是美国ERDAS公司开发的专业遥感图象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。启动ERDASIMAGINE以后，用户首先看到的是ERDASIMAGINE的图标面板（见下图），包括菜单条和工具条两部分：查阅ERDAS信用卡打开IMAGINE视窗启动数据输入输出模块启动数据预处理模块启动专题制图模块启动图象解译模块启动图象库管理模块启动图象分类模块启动空间建模工具启动雷达图象处理模块启动矢量功能模块启动虚拟GIS模块主要功能体系根据ERDASIMAGINE系统功能、常规遥感图象处理与遥感应用研究的工作内容，用下示框图说明ERDASIMAGINE的功能体系。2．视窗操作主要学习以下内容：图象及图形文件的显示图象叠加重要的实用菜单功能矢量图形要素及属性编辑注记文件与注记要素3．数据输入输出主要学习以下内容：常用输入输出数据格式普通二进制图象数据输入TIFF图象数据输入输出输出JPEG图象数据三、实习步骤1．视窗操作图象、图形显示操作（File）第一步启动程序“打开文件”第二步确定文件确定打开文件的类型、文件名第三步设置参数在“打开文件”操作弹出的对话框中点击“RasterOption”设置图象文件显示的各项参数第四步打开图象矢量图形文件的显示操作与上类似。实用菜单操作（Utility）视窗菜单条中Utility（实用功能）对应有14项命令，选择不同命令进行不同操作：1）光标查询功能（InquireCursor）可查询十字光标所在位置像元的纵横坐标、三个波段颜色、灰度值、直方图等信息，并随光标移动实时变化2）数据叠加显示（Blend,Swipe,Flicker）3）文件信息操作（LayerInfo）图象信息显示及图象信息编辑显示菜单操作（View）视窗菜单条中的View对应下拉菜单包含19项命令，其中：1）文件显示顺序（ArrangeLayers）棗首先在视窗依次打开多个文件（包括图象、图形、注记等文件），注意在打开上层图象时，不要在选择参数中选中清除已打开图象；然后在ArrangeLayersViewer对话框中进行调整文件顺序2）显示比例操作（DisplerScale）3）显示变换操作（Rotate/Flip/Stretch）棗只是显示变换，而非对文件数据进行操作矢量文件的生成、绘制与编辑因为ERDASIMAGINE有专门的矢量模块，这里只是熟悉基本的矢量操作命令。矢量文件的建立和编辑：第一步打开图象文件（OpenRasterLayer）第二步创建图形文件（CreateVectorLayer）第三步绘制图形要素（DrawVectorElements）棗“Vector”→“EnableEditing”第四步保存矢量文件（SaveVectorLayer）注记菜单操作注记数据用于标识和说明主要特征或重点区域。注记文件的生成与打开操作还需借助视窗菜单条的文件操作部分完成。2．数据输入输出常用或常见的栅格数据和矢量数据格式ERDASIMAGINE的数据输入输出功能（Import/Export），允许你输入多种格式的数据供IMAGINE使用，同时允许你将IMAGINE的文件转换成多种数据格式，几乎包括常用或常见的栅格数据和矢量数据格式，具体的数据格式都罗列在IMAGINE输入输出对话框中。二进制图象数据输入单波段和多波段数据1）输入单波段数据首先需要将各波段依次输入，转换为ERDASIMAGINE的.img文件:第一步打开输入输出对话框棗选择输入数据操作（Import）、输入数据文件类型为普通的二进制（GenericBinary）、选择输入数据媒体为文件（File）、确定输入文件路径和文件名、确定输出文件路径和文件名；第二步设置参数棗数据格式（BSQ或BIL或其他）、数据类型、图象记录长度、头文件字节数、数据文件行数、列数、波段数量等第三步输入单波段数据棗依次将多个波段数据全部输入2）组合多波段数据若干个单波段图象文件合成一个多波段图象文件：第一步在ERDASIMAGINE中要先打开“相应的对话框（“ImageIterpreter”→“Utilities”→“LayerStack”→LayerSelectionandStacking对话框第二步在LayerSelectionandStacking对话框中，依次选择并加载（Add）单波段图象第三步将选择的多个波段图象组合成一幅多波段图象TIFF图象数据输入输出TIFF图象数据是非常通用的图象文件格式，ERDASIMAGINE可以在打开图象文件时直接指定TIFF格式即可在视窗中显示TIFF图象；如果要利用其他模块对图象作进一步处理操作，依然需要