遙感應(yīng)用模型 遙感反演 土地變化檢測

1、遙感應(yīng)用模型實習(xí)報告學(xué) 院：班 級： 學(xué) 號：姓 名：日 期：指導(dǎo)老師：Part1大冶研究區(qū)土地使用情況分析1. 監(jiān)督分類最大似然法2009年影像分類結(jié)果：分了4類：建筑，水體，裸地，植被2010年影像分類結(jié)果：2.柵格轉(zhuǎn)矢量3.變化檢測-疊加分析（1）先提取2009年和2010年分類圖的建筑用地： 2009年 2010年（2）變化檢測（疊加分析）Chang=2010-20094.空間查詢變化圖層Chang與建設(shè)用地紅線進行查詢5.提取結(jié)果效果圖：批而未用 : 用而未盡 ：正規(guī)使用：越界開發(fā) ： 未批先用將變化矢量圖與2010年影像疊加顯示：Part2：遙感反演與建模1.數(shù)據(jù)預(yù)處理1.安裝環(huán)境

2、衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理補丁將ENVI_HJ1A1B_Tools.sav補丁放在ITTIDLIDL80productsenvi48save_add目錄下。2.數(shù)據(jù)讀取和定標(biāo)主菜單->File->Open External File->HJ-1A/1B Tools，打開環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理補丁后，選擇CCD，Input path選擇環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)文件夾，點Search，設(shè)置輸出路徑，勾選“Calibration”“Layer Stacking”，點Apply，如下圖： 3.工程區(qū)裁剪由于整景影像范圍太大了，進行幾何校正之前，裁剪出我們需要的太湖及其周邊區(qū)域。1.打開上一步處理好的數(shù)據(jù)：HJ1B-

3、CCD1- Calbrated_LayerStacking.img2. 完成太湖及其周邊區(qū)域的裁剪主菜單->File->Save File As->ENVI Standard，彈出New File Builder面板，單擊Import File，彈出 Create New File Input File面板，選中Select Input File面板中的數(shù)據(jù)，單擊Spatial Subset，彈出Select Spatial Subset面板，單擊image彈出Subset by Image對話框，在其中裁剪出太湖及其周邊區(qū)域，在幾個對話框中單擊ok，在New File Bu

4、ilder面板中，單擊choose，設(shè)置保存路徑，輸出文件名HJ1B-CCD1-Cal-sub.img 4.幾何校正(1)打開基準(zhǔn)影像TM_baseimage.img，選擇Map-> Registration ->Automatic Registration：Image to Image，選擇基準(zhǔn)影像TM_baseimage.img的波段4作為匹配波段(2)選擇被配準(zhǔn)影像HJ1B-CCD1-20091006-Cal-sub.img，選擇band4作為匹配波段，在提示是否手動選擇同名點時，選擇否后，彈出Automatic Registration Parameters面板(3)在Au

5、tomatic Registration Parameters面板中，設(shè)置下圖參數(shù)單擊ok執(zhí)行基于像元值自動尋找同名點。對于RMS高的點直接刪除，水域中的點由于沒有固定參考物都刪掉，湖岸線的點RMS高的點可以直接刪掉，或者在兩個影像的ZOOM窗口上將十字光標(biāo)定位到正確位置，再點擊Update進行微調(diào)，在缺少控制點的地方手動添加一些控制點。調(diào)整控制點，直到總的RMS小于1時，完成控制點的選擇，點擊Ground Control Points Selection上的File->Save GCPs to ASCII，保存控制點。(4)在Ground Control Points Selectio

6、n面板上，選擇Options->Warp File（As ImageMap）選擇校正文件。在校正參數(shù)面板中，投影參數(shù)默認(rèn)。在X和Y的像元大小輸入30，按回車，圖像輸出大小自動更改。選擇輸出路徑和文件名HJ1B-CCD1-20091006-Cal-sub-jz.img，點擊ok進行Image Registration。(5)打開基準(zhǔn)影像和校正影像，在顯示校正后影像的窗口中，右鍵選擇 Geographic Link命令，選擇顯示圖像的兩個窗口，打開十字光標(biāo)查看校正結(jié)果。5.大氣校正環(huán)境小衛(wèi)星提供了波譜響應(yīng)函數(shù)，以文本形式提供第一列表示波長（nm），后面4列分別表示4個波段對應(yīng)波長的波譜響應(yīng)函

7、值。為了做大氣校正，需要制作波譜曲線來描述波譜響應(yīng)函數(shù)，用于大氣校正（波譜響應(yīng)函數(shù)與CCD型號相對應(yīng)）（1）制作波譜響應(yīng)函數(shù)主菜單Window->Start New Plot Window，打開ENVI Plot Window面板，選擇File->Input Data->ASCII，導(dǎo)入681_HJ1BCCD1文本文件，波長單位選擇Nanometers，單擊ok。在繪制窗口出現(xiàn)了4條曲線，選擇Edit->Data Parameters，編輯每條線的名稱為b1，b2，b3，b4，便于區(qū)別選擇File->Save Plot As->Spectral Librar

8、y，在Output Plots to Spectral Library窗口中，單擊Select All Items，單擊ok。在Output Spectral Library面板中，選擇輸出路徑和文件名“HJ1BCCD1光譜響應(yīng)”，單擊ok，將波譜曲線保存為波譜庫文件。（2）FLASSH大氣校正選擇主菜單Basic Tools->Convert Data（BSQ 、BIL、 BIP ）選擇校正后的影像HJ1B-CCD1-20091006-Cal-sub-jz.img，在Convert File Parameters中選擇BIL,選擇Convert In Place：yes，單擊ok。 主

9、菜單Spectral->FLAASH，打開FLAASH大氣校正模塊，點擊Input Radiance Image，選擇BIL格式的HJ1B-CCD1-20091006-Cal-sub-jz.img，在彈出的Radiance Scale Factors面板中，選擇Use single scale factor for all bands，在此Single scale factor選擇默認(rèn)：10，單擊ok。設(shè)置輸出路徑及文件名，傳感器基本信息設(shè)置數(shù)據(jù)可以從數(shù)據(jù)頭文件HJ1B-CCD1-451-76-20091006-L20000180174.XML中讀取大氣模型選MLS，氣溶膠模型選Rura

10、l，氣溶膠反演方法選None，能見度給40km單擊Multispectral Setting按鈕，在Filter Function File導(dǎo)入之前做好的光譜響應(yīng)曲線“HJ1BCCD1光譜響應(yīng)”，單擊ok。 單擊Advanced Settingsa按鈕，Tile Size 設(shè)置為100，點擊ok。在大氣校正模塊中，單擊apply，進行大氣校正。校正完成后檢查校正結(jié)果，分別加載校正前后的影像，將兩幅影像進行地理鏈接，移動到植被區(qū)域，在影像上右鍵選擇Z Profile打開光譜曲線窗口，顯示兩幅圖像同一位置的光譜曲線。左邊為大氣校正前，右邊為大氣校正后： 6.區(qū)域裁剪打開大氣校正后的圖像HJ1B-C

11、CD1-20091006-Cal-sub-jz-dqjz.img，在image窗口中選擇Overlay->Vectors，打開Vector Parameters窗口，選擇File->Open Vector File，打開taihu_based.shp。選擇正確的投影類型，彈出Available Vectors List面板，選擇該矢量文件，點擊Load Selected，選擇顯示圖像的Display，點擊ok，將矢量疊加在影像上。在Available Vectors List面板，選擇File->Export Layers to ROI，在Select Data File t

12、o Associate with new ROI面板中選擇影像，點擊ok，在彈出的對話框中選擇Convert all records of an EVF layer to one ROI，點擊ok，將矢量轉(zhuǎn)化為ROI；在圖像窗口，選擇Overlay->Region of Interest，打開ROI面板，選擇File->Subset Data via ROIs，在Select Input File to Subset via ROI中，選擇影像，單擊ok；在Spatial Subset via ROI Parameters中選擇太湖ROI，Mask pixels outside o

13、f ROI選擇Yes；設(shè)置輸出路徑及文件名HJ1B-CCD1-20091006-Cal-sub-jz-dqjz-taihu.img，單擊ok。2. 反演建模（1）獲取采樣星上數(shù)據(jù)使用Basic Tool->Bandmath，在Enter an expression下面輸入表達(dá)式：float(b4)/b3，單擊Add to List，單擊ok，在Variables to Bands Pairings面板中選擇第3、4波段對應(yīng)b3、b4，設(shè)置輸出路徑和文件名“b4除b3”點擊ok，計算得到比值圖像；在display中顯示比值圖像，選擇overlay->Region Of Interes

14、t，打開ROI Tool在ROI Tool 中，選擇ROI_Type->Input Points from ASCII，選擇文本格式的反演點.txt，x選擇經(jīng)度3，y選緯度2，These point comprise：Individual Points設(shè)置投影信息后，點擊ok，將實地調(diào)查的點位信息加載到圖像中。在ROI TOOL中，選擇File->Output ROIs to ASCII。選擇b4/b3的圖像，在Output ROIs to ASCII Parameters面板中選擇ROI點，單擊Edit Output ASCII Form，在輸出內(nèi)容設(shè)置面板中，選擇ID、經(jīng)緯度（

15、Geo Location）、波段像元值（Band Values）模型參數(shù)反演：葉綠素反演:1.線性模型2.指數(shù)模型3.對數(shù)模型Part3 QiuckBird數(shù)據(jù)融合后分類提取1.影像融合（1）多光譜影像重采樣在MapGis中查看影像信息后，可知多光譜影像分辨率為2.4m，全色影像分辨率為0.6m，在進行影像融合前先對多光譜影像重采樣，使其分辨率與全色影像的分辨率一樣。重采樣前：重采樣后：（2）裁剪 由于整幅影像太大，處理起來計算機要允許很長時間，于是先對影像裁剪出光谷附近的部分區(qū)域。記錄下裁剪后的多光譜影像的行列值，對高分辨率的全色影像做相同區(qū)域的裁剪：（3）影像融合對影像進行加權(quán)融合法融合

16、融合后影像：（4）影像融合精度評價2.監(jiān)督分類(最大似然法)原始影像:選取AOI區(qū)：分類結(jié)果：精度評價:專題圖:2.非監(jiān)督分類(IsoData)分類結(jié)果： 精度評價： 面積統(tǒng)計：3.面向?qū)ο蠓诸惙诸惤Y(jié)果： 精度評價：Part4總結(jié)本次實習(xí)主要分為三大部分，土地利用變化檢測，葉綠素反演，分類。在這三塊中主要用的的軟件有MapGIS和ENVI4.5。在土地變化檢測中，先對時相一和時相二的影像進行監(jiān)督分類，提取出建筑用地，再進行疊加分析，得出建筑用地變化部分。與所得到的建筑用地紅線進行比較，得到批而未用，用而未盡，越界開發(fā)，未批先用等違規(guī)現(xiàn)象。在這里面從影像里面提取建設(shè)用地的精度決定了最后結(jié)果的精度。主要鍛煉了我們做監(jiān)督分類，地圖編輯器的使用。實踐了使用遙感的方式做土地利用變化的方法。在葉綠素的反演建模中，按照實習(xí)指導(dǎo)書上的操作，就可以進行葉綠素的反演，其實在這個過程中，操作不難，主要是經(jīng)過這個過程，就可以熟悉反演這個過程。在第三部分的分類，主要是面向