遥感数字图像处理实验课教案模板

毕节学院教师教案（2012～2013学年第1学期）课程名称：遥感数字图像处理英文名称：Remotesensingdigitalimageprocessing课程编号：2812230课程类别：专业方向选修课学分：1总学时：34理论学时：实验学时：34授课班级：地理科学2010级任课教师：任金铜职称:助教所在学院：地理与生命科学学院一、实验项目、内容及学时分配序号实验项目名称内容提要实验类型学时分配每组人数备注实验一软件基础（一）1、软件的背景2、软件的功能及特点3、软件的文件系统和存储4、软件常用系统配置基础21必做实验二软件基础（二）1、主菜单及其功能简介2、数据输入与输出3、文件列表管理4、显示窗口功能基础21必做实验三数据显示操作1、菜单操作1、快捷菜单操作2、ENVIZoom基础21必做实验四遥感图像预处理（一）1、自定义坐标系2、图像几何校正验证41必做实验五遥感图像预处理（二）1、图像融合2、图像镶嵌3、图像裁剪验证21必做实验六图像增强（一）1、空间域增强处理2、辐射增强处理验证21必做实验七图像增强（二）1、光谱增强处理2、波段组合验证61必做实验八图像分类（一）1、监督分类2、非监督分类综合41必做实验九图像分类（二）1、基于专家知识的决策树分类2、分类后处理综合41必做实验十地图制图地图制图综合21必做实验十一面向对象图像特征提取1、面向对象图像分类技术2、发现对象3、特征提取综合41必做二使用教材及主要参考书目、参考文献等1、教材：邓书斌.ENVI遥感图像处理方法[M].北京:科学出版社,2010.062、主要参考书：[1]李小娟、刘晓萌等.ENVI遥感影像处理教程[M].北京：中国环境科学出版社，2007[2]赵文吉、段福州等.ENVI遥感影像处理专题与实践[M].北京：中国环境科学出版社，2007三成绩考核办法1、成绩考核采用百分制记分，60分以上取得该实验课程的学分2、平时成绩70%（包括考勤、预习、实验操作、实验报告等）3、期终考核30%4、综合考核成绩=平时成绩×70%+学期考核×30%教学进度计划表周次节次教学主要内容周次节次教学主要内容一7-8ENVI基础（1）：文件系统和存储；常用系统配置十7-8傅里叶变换波段组合二7-8ENVI基础（2）：主菜单命令及其功能；数据输入与输出十一7-8监督分类三7-8数据显示操作：文件列表管理；显示窗口功能十二7-8非监督分类四7-8主图像窗口菜单操作；快捷菜单操作；ENVIZoom十三7-8基于专家知识的决策树分类五7-8自定义坐标系；图像几何校正：基于自带定位信息的几何校正；基于GLT的FY3气象卫星几何校正十四7-8分类后处理六7-8ImagetoImage几何校正；ImagetoMap几何校正；ImagetoImage图像自动配准十五7-8地图制图七7-8图像融合；图像镶嵌；十六7-8面向对象图像分类计数八7-8图像裁剪；空间域增强处理十七7-8耕地信息提取实例九7-8辐射增强处理；光谱增强处理十八7-8期末考核实验一软件基础（一）（2学时）一、实验类型基础性二、实验目的1、了解遥感数字图像处理软件的背景、软件的功能及特点2、了解软件的文件系统和存储3、掌握软件常用系统配置三、实验原理ENVI作为遥感数字图像处理的主流软件之一，其软件处理技术覆盖了图像数据的输入/输出、定标、图像增强、纠正、正射校正、镶嵌、数据融合以及各种变换、信息提取、图像分类等。ENVI栅格文件格式：ENVI使用的是通用栅格数据格式，包含一个简单的二进制文件和一个相关的ASCII的头文件。常用系统配置包括常用参数的选择、用户自定义文件、默认文件目录的配置等。这些配置可以方便用户对软件的定制，选择合适的配置适合用户的使用习惯。四、实验仪器设备、实验材料及药品计算机、ENVI4.8软件五、实验重点软件的文件系统和存储；软件常用系统配置六、实验难点文件的存储及软件常用系统配置七、实验内容、方法及步骤1、实验内容：（1）遥感数字图像处理软件的背景、软件的功能及特点（2）遥感数字图像处理软件的文件系统和存储（3）遥感数字图像处理软件的软件常用系统配置2、实验方法讲授法、启发式教学法、多媒体演示教学法、实验法3、实验步骤（1）通过讲授法介绍遥感数字图像处理软件的背景、软件的功能及特点（2）通过讲授法、多媒体演示教学法引导学生学习遥感数字图像处理软件的文件系统和存储①主菜单界面主菜单——File——SaveFileAs，将图像按照需要的格式进行存储，保存为原始数据，没有拉伸等增强处理②主图像窗口主菜单——File——SaveImagesAs，将图像按照需要的格式进行存储，存储的图像是显示的图像样式。主菜单——File——SaveZoomAs，将Zoom窗口显示的图像按照需要的格式进行存储，存储的图像是显示的图像样式。③其他窗口下的文件存储主菜单——Map——Mosaicing的镶嵌窗口下：Apply；SaveTemplate等；Classification等功能下：OutputResultto等。这些结果经过了重采样处理。（2）通过讲授法、启发式教学法、多媒体演示教学法等引导学生了解常用系统配置：①安装目录结构：ENVI的所有文件及文件夹保存在Home\ITT\IDL71\products\envi48②常用参数选择：ENVI主模块——File——Preferences，在SystemPreferences对话框中可以浏览和更改ENVI系统的当前配置信息。这些配置参数保存在Menu文件夹下的envi.cfg文件中。可以设置的参数包括用户自定义文件、默认文件目录、显示设置、绘图默认参数、网格线默认参数、先前文件列表参数和其他项。六、注意事项1、进机房要遵守相应管理制度、进入机房要穿鞋套2、爱护实验室仪器设备，离开实验室要记得关机，保持卫生清洁3、在教师的指导下进行实验七、作业1、复习本次课程的主要内容2、预习下次课程内容，了解ENVI主菜单的基本功能八、板书提要软件基础（一）1、软件的背景2、软件的功能及特点3、软件的文件系统和存储4、软件常用系统配置实验二软件基础（二）（2学时）一、实验类型基础性二、实验目的1、了解主菜单及其功能2、熟悉遥感数字图像数据输入与输出3、掌握文件列表管理及其操作4、熟悉显示窗口功能三、实验原理ENVI的图像用户界面可以是水平的菜单样式或者垂直的按钮样式，两种样式可以通过鼠标点击菜单条的边角拖放来改变，也可以在参数选择中设置一种为默认样式。标准的ENVI主菜单包括12项下拉菜单，每个下拉菜单都是有一系列的命令组成。ENVI支持90多种图像以及矢量数据格式的输入，多种格式图像文件的直接调入以及30多种格式的输出。可用波段列表是用于存储ENVI图像文件和显示图像文件的主要控制对话框。无论何时何地打开一个图像文件，可用波动列表将同步出现打开文件的波段和信息。可通过该列表实现显示灰度后彩色图像、启动新的显示窗口、打开新文件、关闭文件、浏览头文件、浏览显示波段的信息、根据波长定位波段等操作。ENVI的显示窗口是显示栅格图像、注记文件、ROI等数据层的主要窗口，也是实现人机互动的重要途径。四、实验仪器设备、实验材料及药品多媒体投影仪、计算机、ENVI4.8软件五、实验重点1、遥感数字图像数据输入与输出2、文件列表管理及其操作3、熟悉显示窗口功能六、实验难点1、文件列表管理及其操作2、熟悉显示窗口功能七、实验内容、方法及步骤1、实验内容：（1）主菜单及其功能（2）遥感数字图像数据输入与输出（3）文件列表管理及其操作（4）显示窗口功能2、实验方法讲授法、启发式教学法、多媒体演示教学法、实验法3、实验步骤（1）通过讲授法介绍遥感数字图像处理软件主菜单及其功能，并同步学生一起操作（2）通过讲授法、多媒体演示教学法引导学生学习常见遥感数字图像数据输入与输出，并同步学生一起操作①常见数据的输入主菜单——File——OpenImageFile，打开ENVI图像文件或其他已知格式的二进制图像文件。如果在打开一个ENVI支持的文件时出现“HeaderInfo”对话框，选择ExternalFile来代替OpenImageFile②常见数据的输出在ENVI中为了提高处理速度，会将输入的任何数据格式经过处理后生成ENVI自己的格式，虽然很多处理过程的图像输出对话框中可以修改其他后缀名，如.tif等，实际输出的图像还是ENVI标准栅格格式，其输出其他栅格格式可以选择以下两种方式：主菜单——File——SaveFileAs——选择相应的输出格式，在选择对话框中选择输出的文件，单击ok按钮打开输出路径选择框。Display显示窗口：保存整个图像：Display窗口——File——SaveImagesAs——Image，打开OutputDisplaytoImageFile对话框保存放大窗口中的图像：Display窗口——File——SaveZoomAs——ImageFile,将Zoom窗口显示的图像按照选择的格式输出（3）通过讲授法、启发式教学法、多媒体演示教学法等使学生掌握文件列表管理及其操作：①打开可用波段列表：ENVI主菜单——Window——AvailableBandsList②可用文件列表：ENVI主菜单——Window——AvailableFilesList或者在AvailableBandsList对话框中单击File——AvailableFilesList③编辑头文件：主菜单——Files——EditingHeaderFiles，选择相应文件；右键单击AvailableBandsList对话框上文件层，在弹出快捷菜单中选择EditHeader；单击AvailableFilesList对话框中Options——EditHeader选择其中一种方式打开文件编辑器。（4）通过讲授法、启发式教学法、多媒体演示教学法等使学生了解显示窗口功能：当打开一个栅格文件时，一般会自动打开一个显示窗口，也可以随时打开一个新的空白显示窗口，可选择方式：主菜单——Window——StartNewDisplayWindow；在AvailableBandsList对话框中，单击Display#n再选择NewDisplay；从显示窗口中，单击Window——StartNewDisplayWindow六、注意事项1、进机房要遵守相应管理制度、进入机房要穿鞋套2、爱护实验室仪器设备，离开实验室要记得关机，保持卫生清洁3、在教师的指导下进行实验七、作业1、复习本次课程的主要内容2、预习下次课程内容，了解ENVI主菜单的基本操作八、板书提要软件基础（二）（1）主菜单及其功能（2）遥感数字图像数据输入与输出（3）文件列表管理及其操作（4）显示窗口功能实验三数据显示操作（2学时）一、实验类型基础性二、实验目的1、主图像窗口菜单操作2、快捷菜单操作3、ENVIZoom三、实验原理ENVI主图像窗口中的File菜单所对应的下拉菜单包含9项命令，菜单中包含各项命令及其功能有：保存显示图像、Overlay菜单操作等。快捷菜单的操作是在显示窗口中单击右键，可以打开快捷菜单。ENVIZoom视窗可在单一窗口中显示多幅图像，并且支持矢量和标注的叠加显示，用户可以更加方便地对影像进行缩放和平移操作四、实验仪器设备、实验材料及药品多媒体投影仪、计算机、ENVI4.8软件五、实验重点主图像窗口菜单操作六、实验难点主图像窗口菜单功能及操作七、实验内容、方法及步骤1、实验内容：（1）主图像窗口菜单操作（2）快捷菜单操作（3）ENVIZoom2、实验方法讲授法、启发式教学法、多媒体演示教学法、实验法3、实验步骤（1）通过讲授法介绍遥感数字图像处理软件主图像窗口菜单操作及其功能，并同步学生一起操作①File菜单：主图像窗口中的File菜单所对应的下拉菜单包含9项命令，其中3项包括二级菜单。保存显示图像：利用主图像窗口中的SaveImageAs菜单命令，可以讲主图像窗口中经过颜色调整或图像增强等处理后的效果图保存为图像文件。②Overlay菜单操作：