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地理遥感图像处理实验教案

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教 案

(2010/2011学年第2学期)

课程名称 遥感图像处理实验 课程编号 101001504 课程性质 专业课 教学时数 20 教学对象 08级地理科学 授课教师 黄雄伟 职 称 副教授

邵阳学院城市建设系

2011年2月

实验一 图像预处理

一、实验目的

使学生初步了解ENVI软件的基本操作如图像文件管理,图像的裁剪、重采样以及图像中的条带和噪声的去除方法。

二、实验设备

遥感图像处理软件ENVI4.0;使用数据Landsat TM data。 三、实验内容与步骤 1、图像的输入与输出 2、编辑ENVI图像头文件 3、图像的裁剪与重采样 4、叠加公里网格 5、去除条带及坏线方法 四、实验总结

包括通过实验获得的实验注意事项、心得体会等。

实验二 几何校正

一、实验目的

1、掌握图像几何校正的方法和步骤。 二、实验原理

ENVI 的图像配准与几何校正工具允许你将图像定位到地理坐标上,并校正它们使其与基图像几何形状相匹配。图像可以用 Rotate/Flip Data 菜单项在配准以前进行旋转。通过使用全分辨率(主图像) 和缩放窗口选择地面控制点(GCPs),来进行图像-图像和图像-地图的配准。基图像和未校正图像的GCPs 的坐标被显示,伴随有特定纠正算法计算的误差项。

纠正用旋转、缩放和平移(RST),多项式函数或德洛内三角测量(Delaunay triangulation)实现。RST 纠正是最简单的方法,需要三个或更多的 GCPs 运行图像的旋转、缩放和平移。多项式可进行1 次到 n 次纠正,当进行多项式纠正时ENVI要求所需的控制点数必须大于

(n?1)2(其中n为多项式的次数degree),德洛内三角测量适于三角到不规则空间 GCPs 和内

插数值到输出格网中。支持的重采样方法包括最近邻、双线性和立方体卷积。用 ENVI 的多个动态覆盖能力,对基图像和纠正图像进行比较,可以快速估价配准精度。

ENVI全面支持带有各种投影的地理信息的图像,除此之外,用户还可以根据它提供的6类基本投影、超过35种椭球和100种基准来构造自定义的投影。ENVI图像所具有的地理信息可以在ENVI的头文件里可以看到,其中参考像元的地理坐标是其它所有像元的参考。

三、实验设备

遥感图像处理软件ENVI4.0;使用数据Landsat TM data。 四、实验内容与步骤 1、图像对图像的校正

本例将以SPOT图像作为基准图像,把另一幅同一地区的不具备地理信息的TM图像与SPOT图像配准。

(1)打开基图像bldr_sp.img和待纠正的图像bldr_tm.img,

(2)在ENVI主菜单中选择Map?Registration ?Select GCPs:Image to Image,

(3)出现Image to Image Registration对话框时,在“Base Image:”下面点击选择基图像(参

照图像)的显示(Display #1,SPOT图像)。在 “Warp Image:” 下方点击选择被纠正的图像的显示(Display #2,TM图像),

(4)单击OK,出现 Ground Control Points Selection 对话框。在该对话框里添加地面控制点(GCP),

(5)查看各控制点的精度、RMS误差并作适当的修改,

(6)纠正图像,在Ground Control Points Selection 对话框中选择Options?Warp file,

选择bldr_tm.img文件,点击OK,出现Registration Parameters对话框,纠正方法选择RST,重采样方法采用最邻近采样,

(7)键入输出文件名,单击OK,进行纠正,

(8)将纠正图像与SPOT基图像进行动态链接和动态覆盖,检查纠正的精度。 2、图像对地图的纠正

图像对地图配准要求至少由一幅图像是打开的。图像中地面控制点(GCPs)由缩放窗口中的光标选择。也可以选择亚像元坐标。相应的地图坐标被手工输入或从矢量窗口输入。一旦选择了足够的点定义一个纠正多项式,在纠正图像中的GCP位置就能预测。

(1)在实验数据路径下打开TM图像bldr_tm.img,图像默认加载到显示窗口中(图

像打开时的默认显示可以在头文件里进行设置),

(2)选择Map??Registration??Select GCPs: Image to Map,出现Image to Map Registration对话框,

(3)在该对话框中,在 “Select Registration Projection” 列表中,点击类型选择要输出的投影。这里选择UTM投影,在标有 “Zone” 的文本框里输入区域号13,像元分辨率接受默认的30m,点击OK,

(4)出现 Ground Control Points Selection 对话框,在该对话框中选择地面控制点,地面控制点的选择类似于图像-图像配准,

(5)用同样的方法添加另外的GCPs, (6)按前述方法执行纠正。 五、实验总结

包括通过实验获得的实验注意事项、心得体会等。

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