实验五-遥感动态监测
遥感动态监测
——0000000000 *** 一、实验目的
学习并掌握以下内容：遥感动态监测技术、图像直接比较法工具、分类后比较法工具、林冠状态遥感状态监测实例、农业用地变化监测实例
二、实验数据
分类后处理数据文件、耕地利用变化监测数据文件、林冠变化监测数据文件、森林开采监测数据文件
三、实验内容和步骤
1.图像直接比较法工具
1)Compute Different Map工具
选择Basic Tools→Change Detection-→Compute Difference Map。在Select the Initial State Image文件选择对话框中，从前一时相图像中选择
一个波段，单击OK按钮；在Select the Final State Image文件选择对话
框中，从后一时相图像中选择一个与前面相同的波段，单击OK按钮，打
1-1 Compute Difference Map Input Parameters对话框
2)Image Different工具
第一步启动Image Differenc
?在ENVI Zoom中，选择File→Open打开july_00_quac.img和july_06_quac.img图像
?在工具栏中，单击按钮，利用Portal功能浏览这两个图像相同区域
地表变化情况
?在Toolbox列表中，双击Image Difference 选项，打开File Selection 对话框，分别为Time 1 File选择july_00_quac.img和Time 2 File选择
1-2 Image Difference对话框
第二步变化信息检测
1-3设置变化信息检测
1-4设置变化信息提取
1-5输出变化信息
2.分类后比较法工具
1)Change Detectio Statistics工具
?ENVI主菜单中，选择Basic Tools→Change Detection→Change Detection Statistics
?在Select the Initial State Image文件选择对话框中，从前一时相图像中选择一个波段，单击OK按钮；在Select the Final State Image文件
选择对话框中，从后一时相图像中选择一个与前面相同的波段，单击
OK按钮，打开Define Equivalent Classes对话框
?在Define Equivalent Classes对话框，如果两个分类名称一致，系统自动将Initial State Class和Final State Class对应；否则，手动选择?在左边列表中选择一个分类类别，在右边选择对应分类名称，单击Add Pair 按钮。
?重复（4）步骤，直至所有需要分析的分类类别一一对应。单击OK按钮，打开Change Detection Statistics Output对话框
?选择生成图像表示单位
?单击OK按钮，执行计算
2)Thematic Change工具
第12章遥感动态监测 本章主要介绍以下内容： （1）遥感动态监测技术 （2）图像直接比较法工具 （3）分类后比较法工具 （4）林冠状态遥感状态监测实例 （5）农业用地变化监测实例 12.1 遥感动态监测技术 遥感动态监测过程一般可分为三个步骤， 1.数据预处理 （1）在进行变化信息检测前，需要考虑以下因素对不同时相图像产生的差异信息。 ●传感器类型的差异： ●采集日期和时间的差异： ●图像像元单位的差异： ●像素分辨率的差异： ●大气条件的差异： ●图像配准的精度： 2.变化信息检测 根据处理过程可分为以下三类： （1）图像直接比较法 （2）分类后比较法 （3）直接分类法 3.变化信息提取 变化信息提取可以归纳为从图像上提取信息，有以下方法供选择： ●手工数字化法 ●图像自动分类 ●监督分类 ●非监督分类 ●基于专家知识的决策树分类 ●面向对象的特征提取法 ●图像分割
12.2 图像直接比较法工具 ENVI中的图像直接比较法工具包括Compute Different Map工具和Image Difference工具。 12.2.1 Compute Different Map工具 Compute Different Map工具对两个时相的图像作波段相减或者相除，设定的阈值对相减或相除的结果进行分类。 这个工具的详细操作过程如下： 在ENVI主菜单中，选择Basic Tools→Change Detection-→Compute Difference Map。在Select the Initial State Image文件选择对话框中，从前一时相图像中选择一个波段，单击OK 按钮；在Select the Final State Image文件选择对话框中，从后一时相图像中选择一个与前面 12.2.2 Image Different工具 Image Different工具可以检测两个时相图像中增加和减少两种变化信息，适合获取地表绝对变化信息。它集成在ENVI EX视图下，采用流程化操作方式。首先通过以下方式启动ENVI Zoom视图。 第一步启动Image Difference (1)在ENVI Zoom中，选择File→Open打开july_00_quac.img和 july_06_quac.img图像。 (2)在工具栏中，单击按钮，利用Portal功能浏览这两个图像相同区域地表变化 情况。 (3)在Toolbox列表中，双击Image Difference 选项，打开File Selection 对话框，分 别为Time 1 File选择july_00_quac.img和Time 2 File选择july_06_quac.img。单 击Next按钮，打开Image Difference对话框。
实验二：遥感图像的增强处理 1.实验目的和意义 （1）理解遥感图像的增强处理的方法和原理； （2）理解遥感图像彩色合成的原理，掌握遥感图像彩色合成的方法； （3）掌握遥感图像的增强处理，包括对比度变换（直方图）、空间滤波、HSL变换、多光谱变换（K-L变换，即主成分分析，PCA.；K-T变换，即缨帽变换）。 2、相关实验原理和步骤 （1）图像的彩色合成 A原理：色彩变换（RGB TO IHS）是将遥感图像从红(Ｒ)绿(Ｇ)蓝(Ｂ)三种颜色组成的色彩空间转换到以亮度（I），色度(Ｈ)，饱和度(Ｓ)作为定位参数的色彩空间，以便使图像的颜色与人眼看到的更接近。其中，亮度表示整个图像的明亮程度，取值范围是0-1；色度代表像元的颜色，取值范围是0-360；饱和度代表颜色的纯度，取值范围是0-1. B:步骤：Transform-color transform-RGB to HLS，如图： 真彩色与假彩色的对比 真彩色假彩色
（2）主成分分析 A原理：主成分变换（Principal Component Analysis）是一种常用的数据压缩方法，它可以将具有相关性的多波段数据压缩到完全独立的较少的几个波段上，使图像数据更易于解释。ERDAS IMAGE提供的主成分变换功能最多能对256个波段的图像进行转换压缩。 B步骤：transform-principal component-Forward PC Rotation-compute New Statistics and Rotate；如图： 最后得到的分析结果图
（3）缨帽变换练习 A原理：采用缨帽变换可以将ＴＭ图像除热红外波段的6个波段压缩成3个分量，其中的土壤亮度指数分量是6个波段的加权和，反映了总体的反射值；绿色植被指数分量反映了绿色生物量的特征；土壤特征分量反映了可见光和近红外与较长的红外的差值，它对土壤湿度和植物湿度最为敏感。这样的三个分量就是ＴＭ数据进行缨帽变换后的新空间，它可以对植被、土壤等地面景物作更为细致、准确的分析，应用这种处理方法可增强影像上深色区域的信息。 B步骤：transform-tasseled cap-can_tmr.img。如图： （4）锐化处理； A原理：调整图像的锐化程度使地物在图像上的差别便于人眼识别，可达到信息增强的目的。对图像进行锐化增强实际上是利用变换函数把原图像进行灰度级转换，增大相邻像元的灰度值之差，从而达到突出图像细节的目的。B步骤：transform-image sharpening。 具体步骤及其效果图如下所示：
ArcGIS、数据库及操作系统等软件技术要求 采购清单 1、ArcGIS技术要求 Sever主要功能包括： 1.提供通用的框架在企业内部建立和分发GIS应用； 2.提供操作简单、易于配置的Web应用； 3.提供广泛的基于Web的空间数据获取功能； 4.提供通用的GIS数据管理框架； 5.支持在线的空间数据编辑和专业分析； 6.支持二维三维地图可视化； 7.除标准浏览器外，还支持ArcGIS for Desktop和ArcGIS Explorer 等桌面客户端； 8.集成类型丰富的GIS服务； 9.支持标准的WMS、WFS、WCS、WMTS和WPS； 10.提供配置、发布和优化GIS服务器的管理工具；
11.地图服务支持时空特性； 12.提供动态图层服务； 13.提供预配置的缓存服务、发布服务、统计报表服务、地图打印服务、 几何服务、搜索服务以及一个地图服务实例。 14.提供富客户端Web APIs，Javascript API、Silverlight API、Flex API； 15.提供.NET和Java软件开发工具包； 16.为移动客户提供应用开发框架； 17.产品应支持跨平台，支持各种主流的硬件平台和操作系统，如 Solaris、AIX、HP-UX、Windows等。 18.支持在多种主流DBMS平台上提供高级的、高性能的GIS数据管理接 口，如Oracle、SQL Server、DB2、Informix、PostgreSQL等。19.为任意客户端应用提供一个在DBMS中存储、管理和使用各类空间数 据的通道。 20.支持TB级海量数据库管理和任意数量的用户。 21.提供版本管理机制，允许版本和非版本编辑，支持数据维护的长事 务管理。 22.支持历史数据管理。 23.支持基于增量的分布式异构空间数据库复制功能，支持多级树状结 构的复制，支持checkin/checkout,one way ,two way 三种复制方式。 24.支持数据跨平台及异构的数据库迁移。 25.支持空间数据库导出为XML格式，用于数据交换和共享。 26.支持对空间数据元数据的管理。 27.支持对多源多类型空间数据的管理，包括矢量、栅格、影像、栅格 目录、三维地表、文本注记、网络等数据类型。 28.支持影像数据金字塔以及金字塔的部分更新。 29.保证在DBMS中存储矢量数据的空间几何完整性，支持属性域、子类， 支持定义空间数据之间的规则，包括关系规则、连接规则、拓扑规则
遥感原理与应用 实验报告 姓名：学号：学院：专业： 年月日 实验一： erdas视窗的认识实验 一、实验目的 初步了解目前主流的遥感图象处理软件erdas的主要功能模块，在此基础上，掌握几个视窗操作模块的功能和操作技能，为遥感图像的几何校正等后续实习奠定基础。 二、实验步骤 打开imagine 视窗 启动数据预处理模块 启动图像解译模块 启动图像分类模块 imagine视窗 1.数据预处理（data dataprep） 2.图像解译（image interpreter） 主成份变换 色彩变换 3.图像分类（image classification） 非监督分类 4. 空间建模（spatial modeler） 模型制作工具 三、实验小结 通过本次试验初步了解遥感图象处理软件erdas的主要功能模块，在此基础上，基本掌握了几个视窗操作模块的功能和用途。为后续的实验奠定了基础。 实验二遥感图像的几何校正 掌握遥感图像的纠正过程 二、实验原理 校正遥感图像成像过程中所造成的各种几何畸变称为几何校正。几何校正就是将图像数据投影到平面上，使其符合地图投影系统的过程。而将地图投影系统赋予图像数据的过程，称为地理参考（geo-referencing）。由于所有地图投影系统都遵循一定的地图坐标系统，因此几何校正的过程包含了地理参考过程。 几何校正包括几何粗校正和几何精校正。地面接收站在提供给用户资料前，已按常规处理方案与图像同时接收到的有关运行姿态、传感器性能指标、大气状态、太阳高度角对该幅图像几何畸变进行了几何粗校正。利用地面控制点进行的几何校正称为几何精校正。一般地面站提供的遥感图像数据都经过几何粗校正，因此这里主要进行一种通用的精校正方法的实验。该方法包括两个步骤：第一步是构建一个模拟几何畸变的数学模型，以建立原始畸变图像空间与标准图像空间的某种对应关系，实现不同图像空间中像元位置的变换；第二步是利用这种对应关系把原始畸变图像空间中全部像素变换到标准图像空间中的对应位置上，完成标准图像空间中每一像元亮度值的计算。 三、实验内容 根据实验的数据，对两张图片进行几何纠正 四、实验流程
实验一植被覆盖度反演 一、实验目的 植被覆盖度是指植被（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比。通常林冠称郁闭度，灌草等植被称覆盖度。它是衡量地表植被覆盖的一个最重要的指标，被覆盖度及其变化是区域生态系统环境变化的重要指示，对水文、生态、全球变化等都具有重要意义。目前已有许多利用遥感技术测量植被覆盖度的方法，其中应用最广泛的方法是利用植被指数近似估算植被覆盖度，常用的植被指数为NDVI，本次实验完成植被覆盖度反演。 二、实验数据 实验选取两景覆盖北京市的Landsat8 OLI影像、土地覆盖类型图以及北京行政边界矢量数据为数据源。其中，土地覆盖类型图是作为掩膜文件使用，其目的是为了便于植被覆盖度的估算；北京行政边界矢量数据是裁剪出北京市行政区内的范围。Landsat8 OLI影像是从地理空间数据云网站上下载得到的，其成像时间为2013年10月份。与Landsat7的ETM+成像仪相比，OLI成像仪获取的遥感图像辐射分辨率达到12比特，图像的几何精度和数据的信噪比也更高。OLI成像仪包括9个短波谱段（波段1～波段9），幅宽185km，其中全色波段地面分辨率为15m，其他谱段地面分辨率为30m。 三、实验方法 本文反演植被覆盖度所采用的是像元二分模型方法，像元二分模型是一种简单实用的遥感估算模型，它假设一个像元的地表由有植被覆盖部分与无植被覆盖部分组成，而遥感传感器观测到的光谱信息(S)也由这2个组分因子线性加权合成，各因子的权重是各自的面积在像元中所占的比率，如其中植被覆盖度可以看作是植被的权重。因此，像元二分模型的原理如下：VFC = (S - Ssoil)/ ( Sveg - Ssoil) S为遥感信息，其中Ssoil 为纯土壤像元的信息, Sveg 为纯植被像元的信息。 改进的像元二分法——遥感信息选择为NDVI VFC = (NDVI - NDVIsoil)/ ( NDVIveg - NDVIsoil) 两个参数的求解公式 NDVIsoil=(VFCmax*NDVImin- VFCmin*NDVImax)/( VFCmax- VFCmin) NDVIveg=((1-VFCmin)*NDVImax- (1-VFCmax)*NDVImin)/( VFCmax- VFCmin) 当区域内可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0% VFC = (NDVI - NDVImin)/ ( NDVImax - NDVImin) 当区域内不可以近似取VFCmax=100%，VFCmin=0%，当有实测数据的情况下，取实测数据中的植被覆盖度的最大值和最小值；当没有实测数据的情况下，植被覆盖度的最大值和最小值根据经验估算。 其中, NDVIsoil 为裸土或无植被覆盖区域的NDVI值, 即无植被像元的NDVI 值；而NDVIveg 则代表完全被植被所覆盖的像元的NDVI 值, 即纯植被像元的NDVI 值。 四、实验处理步骤 1、实验处理流程如下图所示
基于遥感技术的土地利用动态监测 刘 义,于克蛟,于凤荣 (黑龙江省农垦科学院科技情报研究所,哈尔滨150036) 摘要:遥感技术是以航空摄影技术为基础,在20世纪60年代初兴起的一门新兴技术。分析了利用遥感技术进行土地利用动态监测的优势,简述了利用遥感技术进行土地利用动态监测的技术路线以及数据与特点,并阐述了利用遥感技术进行土地利用动态监测的主要方法。 关键词:遥感技术;土地利用;动态监测 1 引言 遥感(Remote Sensing,简称RS)技术在我国农业领域的应用始于20世纪70年代末。根据当时全国农业资源区划工作的要求,在国家原计委、财政部和联合国粮农组织、联合国开发计划署等的支持下,我国农业领域的RS技术应用工作经历了“六五”期间的技术与设备引进和人才培养,“七五”、 “八五”期间的技术攻关、实验研究,到“九五”期间的实用化、运行服务系统的基本建立,已经成为初具规模,能够承担农业资源调查及动态监测、农业灾害监测等多种任务的农业RS应用主力军之一。多年来,RS技术在农业领域的应用越来越广泛,完成了大量的基础性工作,取得了很大的进展。1993～1996年,全国农业资源区划办公室组织相关技术单位,利用美国最新陆地卫星影像连续4年开展了全国耕地变化RS监测工作;“十五”期间农业RS应用领域重点建设主要是农作物RS监测系统、国家农业资源监测系统、数字农业和精确农业示范系统,通过这些系统可以为建立农产品预警系统、农业结构战略性调整、农业资源区域优势分析和优势农产品区域布局规划提供基础性和支持性信息。土地利用动态监测内容主要包括耕地、林地、草地、水面、交通、城市用地等各类生产建设用地面积的变化和各种自然灾害对土地利用所造成的破坏和影响。 2 应用卫星RS技术进行土地利用动态监测的优势 a.卫星的轨道一般在距离地面150～3000km 广阔的空间领域,能在太空俯视地面很大的范围,并将大范围的地面物的形态和特征囊括在一张很小的RS影像上。通过影像可以覆盖400多km长、40多km宽的广袤区域。在影像上可以找到这个地区的详收稿日期:2007208210细地物,方便快捷地观察地物的变化情况。 b.利用卫星RS技术克服了因地形复杂和气候条件极度恶化给人类实地调查监测造成的困难。 c.卫星RS技术采用的是信息自动采集汇总分析系统,大大提高了监测的精度。那是因为其中有大量的数据处理工作在计算机中进行,减少了很多的调查环节,消除了大量的因测量工具和各种人为技术等因素造成的误差。 d.计算机应用技术、解译分析、影像融合和影像增强处理技术的发展利用,使人们可以在很短的时间和较少投入的情况下,得到大量丰富、珍贵的信息资料,配合完成各种动态监测任务。 e.利用卫星RS技术进行土地利用监测既节约了时间,又提高了效率。 3 土地利用动态监测的技术路线 土地利用动态RS监测利用最新时相的卫星RS资料和3S技术对土地变化情况进行动态监督分类。RS技术在土地利用动态监测的应用通过与地理信息系统的有机集成,将推向一个向多时相和多数据源的最佳融合技术、计算机辅助的定量自动制图、分析和计量探索等方面的技术突破。土地利用动态RS监测是以土地变更调查数据、图为本底,利用地理信息系统的空间数据处理和RS影像处理分析等技术,从RS影像上利用处理分析软件提取变化信息。其工作流程是,以RS技术获得的多光谱多时相的RS数据为依据,借助地理信息系统的相关软件(如MA P GIS、SU PERMA P、ENV I、ER2 DAS等)进行影像纠正、配准、镶嵌、多源数据融合、变化信息的取得,与以前的土地变更调查资料进行对比分析,再通过全球定位系统引导外业实地调查,进行样方验证和数据核查,最后完成土地利用的动态监测工作。 4 土地利用动态监测的数据和特点
实验五遥感图像的融合 一、实验目的和要求 1.理解遥感图像的融合处理方法和原理； 2.掌握遥感图像的融合处理，即分辨率融合处理。 二、设备与数据 设备：影像处理系统软件 数据：TM SPOT 数据 三、实验内容 多光谱数据与高分辨率全色数据的融合。 分辨率融合是遥感信息复合的一个主要方法，它使得融合后的遥感图象既具有较好的空间分辨率，又具有多光谱特征，从而达到增强图象质量的目的。 注意：在调出了分辨率融合对话框后，关键是选择融合方法，定义重采样的方法。 四、方法与步骤 融合方法有很多，典型的有HSV、Brovey、PC、CN、SFIM、Gram-Schmidt 等。ENVI 里除了SFIM 以外，上面列举的都有。 HSV 可进行RGB 图像到HSV 色度空间的变换，用高分辨率的图像代替颜色亮度值波段，自动用最近邻、双线性或三次卷积技术将色度和饱和度重采样到高分辨率像元尺寸，然后再将图像变换回RGB 色度空间。输出的RGB 图像的像元将与高分辨率数据的像元大小相同。 打开ENVI,在主菜单中打开数据文件LC81200362016120LGN00_MTL 选择File>data manage，任意选择3个波段组合，查看效果
打开分辨率为30和15的图像
下图分别是分辨率为30、15的，可以看到图像清晰度明显发生改变，分辨率越高，图像越清晰
下面进行融合 点击工具栏中的Image Sharpening>Gram-Schmidt Pan Sharpening，在对话框中点击Spectral Subset…改变其波段 选择如下图所示的三个波段
矿山遥感动态监测系统 内蒙古阿拉善盟是一个矿产资源较为丰富的地区，矿产资源开发给当地经济带来了繁荣，同时也对生态环境造成一定的破坏，特别是一些地区特定的矿产资源乱采滥挖引起环境污染、资源破坏等一系列问题。如何及时发现这些问题，并对其实施有效监管，是当前进行矿产资源开发管理所面临的重要课题。 国遥万维公司应用遥感技术、地理信息技术和全球定位技术搭建可视化平台，以矿产资源的非法开采监测为主题，利用遥感技术手段，采用形象的图形图像语言和简便的计算机表达方式，可以为阿拉善盟市国土资源部门进行矿产资源的开发管理、低成本快速高效地打击非法采矿行为提供科学执法依据。 利用多种遥感平台获取的多种类、多时相遥感数据，或者是高分辨率的无人机航拍数据，采用多种遥感图像处理方法，通过室内对比，提取出矿产资源开发地采矿活动痕迹的影像信息，发现其不同时段采矿活动痕迹的变化信息。然后在野外实地建立采矿活动痕迹遥感解译标志，再对影像进行全面解译分析。以采矿权登记信息为合理开发依据，将采矿活动痕迹解译成果与采矿权登记范围进行叠合分析，以便筛选、界定出非法盗采区域。最终形成监测成果图像、图件、统计分析成果，提供进一步执法检查，并能通过矿产遥感动态监测系统展示给相关管理部门。 “阿拉善盟市矿产资源开采状况遥感动态监测系统”是以由图形、图像、统计数据及调查研究成果等数据所构成的数据库为基础，在地理信息系统的平台上建立的可视化监测系统。该系统的基础数据主要包括地形数据、多时相和多比例尺的遥感数据（航飞、卫星遥感）、基础地质矿产图、矿产开发利用现状图、矿产资源规划图、探矿权和采矿权登记范围图和登记表等。主要功能包括系统初始化、查询浏览、对比监测、专题制图、滥采预警、虚拟现实、系统维护等功能。 1、矿山属性查询 在遥感解译结果的基础上，采用面向对象方法，以矿井（坑）为对象建立数据库属性表包括采矿范围、采矿许可证号、矿产种类、矿山建筑名称及尾矿种类等内容，以用户的采矿许可证为主键，把其它解译内容的采矿许可证字段作为外键关联到矿山数据库中。在矿山遥感监测信息系统中就可以通过点查询、多边形
遥感实验五数字图像处理 ------------图像镶嵌、裁切及融合 一、实验目的 学会图像镶嵌、图像裁切及图像融合等技术，通过实际影像的操作，制作可用于实际工作的某区域遥感图像，为下一次实验准备数据。 二、实验数据 某区域的遥感图像：11942E20000504.rar、11943E20010304.rar； 某区域的范围：xianyou.shp 三、实验内容及主要步骤 1、图像镶嵌 注：要镶嵌的两幅或多幅影像要求具有相同的投影信息，如果不同，则需要首先统一。ERDAS IMAGINE中提供了投影转换的工具，点击、选择Reproject Images；或者，也可以在ArcGIS的ArcToolbox中选择Projections and Transformations/Raster/Project Raster进行转换。以下以ERDAS IMAGINE 软件为例进行投影转换。 1.1.投影定义和转换 在ERDAS中，点击DataPrep,在下拉选项卡中点击Rejection Images,在Input File中输入需要进行投影转换的影像数据——福建某地区2000年5月30米分辨率的的多光谱影像（本例以TM4、3、2波段为例）。在Output File设置保存路径和输出文件名。在Categories中点击右侧的小地球标志进行投影定义。投影参数设置如下图1.1示，点击OK，完成投影转换。本图及以下各图均将WGS-84投影转换成Gauss Kruger投影。
同理，对裁切的多光谱小图进行投影转换，原理及步骤亦同上，图1.2示。 图1.2 对全色波段影像数据tm11942_8进行投影变换，原理同多光谱影像投影变换，但在erdas 中进行投影转化时由于在选择categories时，选择了南半球国家投影类别发生错误，结果显示为一“倒像”，故tm11942_8影像采用ArcGIS软件进行投影转换，转换目的主要是讲投 影信息中的Datum转成Krasovskv。
重庆交通大学测绘工程《遥感原理及应用》实验报告 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 实验室：地理信息中心实验室
实验一ENVI 视窗的基本操作 一、实验的目的 初步了解目前主流的遥感图象处理软件 ENVI 的主要功能模块，在此基础上，掌握视窗操作模块的功能和操作技能，为遥感图像的几何校正等后续实习奠定基础。 二、实验软件与数据 软件：Envi遥感图像处理软件。 数据：重庆地区UTM第八波段数据。 三、实验方法与步骤 Envi软件的主菜单： 这个是ENVI软件的主菜单,其中包括了文件的载入，基本工具栏，以及图像处理的一些必要的功能。 四、实验体会与建议 本次实验主要是熟悉Envi软件的菜单，以及一些常用的方法。还有就是将Envi软件菜单的界面转换成中文菜单。 1、在ENVI安装目录..\RSI\IDL60\products\envi40\menu下建立新文件夹，命名为orgmenu 2、拷贝..\RSI\IDL60\products\envi40\menu下原有的英文菜单文件display.men、display_shortcut.men和envi.men到新建的orgmenu目录中进行备份 3、拷贝下载的display.men、display_shortcut.men和envi.men文件到..\RSI\IDL60\products\envi40\menu中，覆盖原文件。 4、启动ENVI4.0。
实验二遥感图像的几何校正 一、实验的目的 通过实习操作，掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤，深刻理解遥感图像几何校正的意义。 二、实验软件与数据 软件：Envi遥感图像处理软件。 数据：重庆地区UTM第八波段数据以及未经校核的重庆地区jpg图片。 三、实验方法与步骤 1、打开ENVI软件将UTM图像和jpg格式的图片载入， 上述图像中我们可以看出，12840-8图像下面有图像的地理信息，而重庆城区图片是没有信息说明的。 2、选择校正与镶嵌菜单下的校正图像选取控制点(图像到图像)，
12-遥感动态监测
第12章遥感动态监测 本章主要介绍以下内容： （1）遥感动态监测技术 （2）图像直接比较法工具 （3）分类后比较法工具 （4）林冠状态遥感状态监测实例 （5）农业用地变化监测实例 12.1 遥感动态监测技术 遥感动态监测过程一般可分为三个步骤， 1.数据预处理 （1）在进行变化信息检测前，需要考虑以下因素对不同时相图像产生的差异信息。 ●传感器类型的差异： ●采集日期和时间的差异： ●图像像元单位的差异： ●像素分辨率的差异： ●大气条件的差异： ●图像配准的精度： 2.变化信息检测 根据处理过程可分为以下三类： （1）图像直接比较法 （2）分类后比较法 （3）直接分类法 3.变化信息提取 变化信息提取可以归纳为从图像上提取信息，有以下方法供选择： ●手工数字化法 ●图像自动分类 ●监督分类 ●非监督分类
●基于专家知识的决策树分类 ●面向对象的特征提取法 ●图像分割 12.2 图像直接比较法工具 ENVI中的图像直接比较法工具包括Compute Different Map工具和Image Difference工具。 12.2.1 Compute Different Map工具 Compute Different Map工具对两个时相的图像作波段相减或者相除，设定的阈值对相减或相除的结果进行分类。 这个工具的详细操作过程如下： 在ENVI主菜单中，选择Basic Tools→Change Detection-→Compute Difference Map。在Select the Initial State Image文件选择对话框中，从前一时相图像中选择一个波段，单击OK按钮；在Select the Final State Image文件选择对话框中，从后一时相图像中选择一个与前面相同的波段，单击OK按钮，打开Compute Difference Map Input Parameters对话框。 图12.1 Compute Difference Map Input Parameters
实验五遥感专题制图 一、背景知识 ERADS IMAGINE的专题地图编辑器(Map Composer)是一种所见即所得(WYSIWYG--What You See Is What You Get)编辑器，用于产生相当于地图质量的图像和演示图，这种地图可以包含单个或多个栅格图像层、GIS专题图层、矢量图形层和注记层。同时，地图编辑器允许您自动生成文本、图例、比例尺、格网线、标尺点、图廓线、符号及其它制图要素，您可以选择1600万种以上的颜色，多种线划类型和60种以上的字体。 ERADS IMAGINE专题制图过程一般包括六个步骤： ①根据工作需要和制图区域的地理特点，进行地图图面的整体设计，设计内容包括图幅大小尺 寸、图面布置方式、地图比例尺、图名及图例说明等； ②准备专题制图输出的数据层，在视窗中打开有关的图像或图形文件； ③启动地图编辑器，正式开始制作专题地图； ④确定地图的内图框，同时确定输出地图所包含的实际区域范围，生成基本的制图输出图面内 容； ⑤在主要图面内容周围，放置图廓线、格网线、坐标注记、以及图名、图例、比例尺、指北针 等图廓外要素； ⑥设置打印机，打印输出地图。 二、实验目的 1.掌握遥感专题制图的方法 2.专题制图的组成要素及其布局。 三、实验准备 实验数据：Modeler_output.img 用于专题地图编辑 germtm.img 用于遥感系列制图 四、实验内容（2课时） ·专题地图编辑过程(Process of Map Composition ) ·制图文件路径编辑(Edit Map Composition Path ) ·系列地图编辑工具(Map Series Tool ) 五、实验步骤、方法 1.专题地图编辑过程(Process of Map Composition ) (1)准备专题地图数据(Prepare the Data Layer) 在视窗中打开所有要输出的数据层，包括栅格图像数据、矢量图形数据、文字注记数据等。具体示例如下： 视窗菜单条：File / Open / Raster Layer，打开图像Modeler_output.img。 (2)产生专题制图文件(New Map Composition) 操作方法：ERDAS图标面板工具条：点击Composer图标/ New Map Composition，打开New Map Composition对话框。
实验一认识遥感图像 一、实验目的 通过实验，了解常用的遥感图像处理软件的名称；同时熟悉ENVI的功能及操作界面，并掌握如何利用该软件进行遥感图像的读取等操作。 二、实验内容 1. 常用遥感软件 遥感软件的发展伴随着遥感技术的发展而出现很多遥感软件，目前国内外最常用的遥感图像处理软件有： 1）ERDAS IMAGINE，是美国Leica公司开发的遥感图像处理系统，它以先进的图像处理技术，友好、灵活的用户界面和操作方式，面向广阔应用领域的产品模块，服务于不同层次用户的模型开发工具以及高度的RS/GIS集成功能，为遥感及相关应用领域的用户提供了内容丰富而功能强大的图像处理工具。 2）ENVI（The Environment for Visualizing Images），是美国RSI公司（2006年5月更名为ITT Visual Information Solutions公司）的旗帜产品，ENVI是由遥感领域科学家采用IDL(Interactive Data Language)开发的一套功能强大的遥感图像处理软件；它是首屈一指的以快速、便捷、准确地从地理空间图像中提取信息的软件解决方案，它提供先进的、人性化的使用工具来方便用户读取、准备、探测、分析和共享图像中的信息。目前，ENVI已以其人性化的优势渐渐占领了中国市场，成为中国用户最广泛的专业遥感软件。 3）PCI Geomatica，是加拿大PCI公司开发的用于摄影测量分析、遥感图像处理、几何制图、GIS 分析、雷达数据分析，以及资源管理和环境监测的多功能软件系统。 2. ENVI4.6功能结构与特点 现今，众多的图像分析和科研人员选择ENVI来获取遥感图像中的信息，其应用领域包括科研、环境保护、气象、石油矿产勘探、农业、林业、医学、国防和安全、地球科学、公共设施管理、遥感工程、水利、海洋、测绘勘察、城市与区域规划等。ENVI是一个完整的遥感图像处理平台，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、与GIS的整合、DEM及三维信息提取、雷达数据处理、三维立体显示分析，提供了专业可靠的波谱分析工具和高光谱分析工具。ENVI可以迅速、便捷、准确地从遥感图像中获取您所需要的信息；它提供先进的、人性化的使用工具来方便用户读取、探测、准备、分析和共享图像中的信息；还可以利用IDL为ENVI编写扩展功能。 三、ENVI4.6菜单介绍 1. 打开程序主菜单中打开ENVI 4.2，弹出窗口如下： 图1 主菜单 主菜单中包括File、Basic Tools、Classification、Transform、Filter、Spectral、Map、Vector、Topographic、Radar、Window和Help共12项下拉菜单，每个下拉菜单都有一系列子菜单组成。
遥感动态监测实践探讨及研究 摘要：利用卫星遥感技术辅助城乡规划督查，通过不同时期遥感影像，辅以违法建设动态监测系统，定期对城乡规划实施情况进行遥感监测，是现代科学技术应用日常工作的典范，是提高城乡规划管理水平和行政监管效能的有效措施，本文总结查违监测的工作流程、分析动态监测系统的实际成效及探讨后期的发展方向。关键词：城乡规划;遥感;动态监测;违法建设 1 前言 近年来，随着城市飞速发展，区位优势凸显，城市化水平不断提高，城市影响力进一步提升的同时，违法建设与城市规划矛盾也呈现井喷式增长，对新的规划观念、管理方法及工作方式产生诉求。 规划监察主要采取城市网格化管理，常规的手段是人工巡查，发现规划违法行为，获取与分析，耗时费力，效率低且不能保障全覆盖，建立违法建设动态监测系统，基于遥感和地理信息系统技术辅助城乡规划督察具有全面及时准确，同时可进行空间定位和定量分析，做到“监测有手段、执行有依据、事后有跟踪”，达到违法建设“早发现、早制止、早处理”的工作目标[1]。维护了城乡规划的严肃性、权威性。 建立违法建设遥感动态监测系统，采用不同时期的高分辨率卫星遥感影像进行城市建设变化监测，并且与GIS、GPS、移动技术相集成，利用基础空间数据、总规、历史及最新不同时相的遥感影像数据，通过检测变化、自动和半自动人工比对、空间分析等技术实现对城市建设的监控，第一时间为城乡规划管理部门提供精确的辅助决策。既可掌握被督察城市规划的总体情况，如规划管理水平、规划审批情况、违法建设的类型及规模，还可以监督风景名胜区、历史文化街区和历史文化风貌区、城市绿地、水源保护区等敏感地区的规划执行情况。是规划研究和管理手段从定性转变为定性与定量相结合的综合体现。是城市规划不可或缺的重要组成部分和技术支撑。 2 违法建设遥感动态监测工作流程 2.1 遥感监测目标 遥感监测目标主要是城市用地类型及变化、城市规划强制性内容等。 1、城市用地变化重点监测目标：建设工程监测，如建筑物、构筑物和基础设施等建设用地监测，包括用地范围、用地布局和用地性质与总规是否一致。 2、城市规划强制性内容：城市绿线、蓝线、紫线、黄线、道路红线的保护情况，例如城市绿地资源监测、城市水系监测，城市水厂规模和布局及水源保护区范围等是否侵占保护线、城市禁建区的保护情况等。
重庆交通大学 学生实验报告 实验课程名称遥感原理与应用 开课实验室测量与空间信息处理实验室 学院2013 年级测绘工程专业1班学生姓名文洋 学号631301040126 开课时间2015 至2016 学年第 1 学期
目录 实验一ENVI 视窗的基本操作 (2) 实验二遥感图像的几何校正 (4) 实验三遥感图像的增强处理 (8) 实验四遥感图像的变换 (12) 实验五遥感信息的融合 (15) 实验六遥感图像分类--- 监督分类 (17)
实验七遥感图像分类--- 非监督分类 (19) 实验八遥感图像分类后处理 (22) 实验一ENVI 视窗的基本操作 一、实验目的 初步了解目前主流的遥感图象处理软件ENVI 的主要功能模块，在此基础上，掌握视窗操作模块的功能和操作技能，为遥感图像的几何校正等后续实习奠定基础。 二、实验容 视窗功能介绍；文件菜单操作；显示数据；裁剪数据；合并波段 三、实验步骤 1、首先打开ENVI4.7软件，看见的只有菜单栏，如图所示： 2、打开每个下拉菜单浏览其下拉栏中都有哪些功能，比如:我们如果需要打开遥
感文件，则可以选择File下的打开功能open image file，打开遥感图像如下图： 裁剪数据打开basic tools的resize data功能，如果需要对图像进行一系列处理，可以利用Transform，Classification等功能进行操作，在后续实验中我们也会用到其中的一些功能进行图像的一系列操作，到时候在详细叙述。 3、再熟悉了ENVI4.7的一些基本知识后我们可以简单地操作下，比如对一组数据分别用Gray Scale和Load RGB导入，看看两幅图的区别以及各自的优缺点。 四、实验结果分析 在这次的实验中，我们简单的熟悉了下ENVI4.7的一些功能，发现它是可以对遥感图像进行图像几何纠正，直方图均衡，监督分类，非监督分类等一系列操作，为我们后续利用软件对遥感图像处理打下了基础。
遥感ENVI实验报告 学号： 姓名： 班级： 专业： 2016年10月14日 实验一：ENVI软件认识与操作基础
一，实验内容 1，学习如何将多波段遥感图像进行波段组合； 2，掌握在ENVI系统中显示单波段和多波段遥感图像的方法。 二， ENVI5.1简介 自ENVI5.0版本开始，ENVI采用了全新的软件界面，从整体上增强了用户体验，ENVI5.1延续了ENVI5的界面风格，对图标做了更现代化的设计。启动ENVI5.1，如下图所示，包括菜单项、工具栏、图层管理、工具箱、状态栏几个部分组成。 图1.1 ENVI软件界面 为了方便老用户的使用，ENVI 5.1 还保留了经典的菜单+三视窗的操作界面，也就是在安装ENVI5.1 时候，自动会把 ENVI Classic 版本安装。其实 ENVI Classic 就是一个完整的 ENVI4.8 或更早期的版本。习惯这种界面风格的用户，可以选择使用 ENVI Classic 界面操作。 图1.2 经典ENVI操作界面 三， ENVI安装目录结构 一般情况下ENVI 5.1安装在Exelis文件夹下，完全版本包括IDL、License等文件夹。ENVI5.1的所有文件及文件夹保存在HOME\Program Files\Exelis\ENVI51下。
四， ENVI数据输入 4.1 常见数据的打开 在ENVI5.1中，使用File –> Open菜单打开ENVI 图像文件或其它已知格式的二进制图像文件。ENVI 自动地识别和读取下列类型的文件：
······· 4.2 特定数据的打开 虽然上述的Open 功能可以打开大多数文件类型，但对于特定的已知文件类型，我们需要打开图像文件外，还需要打开图像文件附带的其他文件，比如RPC文件等。 使用File > Open AS 菜单，ENVI 能够读取一些标准文件类型的若干格式，包括精选的遥感格式、军事格式、数字高程模型格式、图像处理软件格式及通用图像格式。ENVI 从内部头文件读取必要的参数，因此不必在Header Information对话框中输入任何信息。 如下为打开一个多波段Landsat Fast格式的过程： （1）选择主菜单>File > Open AS>Landsat >FAST （2）对于Fast TM 格式数据，选择header.dat文件。 对于Landsat 7 FAST 全色波段数据，选择.hpn头文件。 对于VNIR/SWIR Landsat 7 FAST 数据6个波段，选择.hrf头文件。 对于Landsat 7 FAST 热红外波段，选择.htm 头文件。 （3）点击Open打开。ENVI同时自动从头文件中读取包括：gains 和bias，太阳高度角和方位角，成像时间等信息。对于普通的单波段二进制文件，用Open As方式找不到对应选项，可以在Toolbox选择/Raster Management/Edit ENVI Header。或者直接选择File > Open打开普通二进制文件。
遥感动态监测学习体会 ------ 在土地利用方面遥感动态监测是很深奥的一门课，同时也是广泛应用的一门课，它包含的东西，它要求的基础，一度让我有些害怕，深深地体会得自己有限的基础知识可能学好这门课有些难。好在教员的细心教授，我还是了解了不少的知识的。谢谢教员。 因为能力有限，也只能听懂部分内容，所以写起感受也不怎么有理论性，大部分是查资料所得。 我国土地利用遥感动态监测状况方法及特点 1、我国土地利用遥感动态监测状况 我国应用遥感技术开始于20 世纪70 年代。20世纪80 年代初,首次利用美国陆地卫星MSS 数据进行了全国范围的土地利用现状调查,并按1 ∶50万比例尺成图,客观地反映了我国土地资源的基本状况。此后,遥感技术在我国土地利用动态监测中的应用日趋广泛。如80 年代中期,我国利用美国的Landsat 资料进行了土壤侵蚀分区、分类、分级制图;1989 —1993 年,实施了中国北方草原草畜动态平衡监测;1993 —1996 年,连续 4 年开展了全国耕地变化遥感监测工作;1996 和1997 年,运用TM 和SPOT 等卫星遥感资料,分别对19 个城市和100 个城市的扩展与耕地变化进行了动态监测; 1999 和2000 年,又对全国66 个城市的建设用地和耕地变化进行了动态监测。近10 年来随着全球变化研究的深入开展,土地利用变化研究受到越来越高的重视。为配合“国际地圈与生物圈计划”( IGBP) 和“全球环境变化人文计划”( HDP)的工作“九五”期间,我国开展涉及全
球变化的研究项目,其中有多项是土地利用变化研 究,如应用“3S”技术进行土地利用变化的监测。目前,国土资源部已将遥感监测纳入土地管理业务化运行体系。 2、我国土地利用遥感监测的主要方法 (1) 目视解译方法。如常庆瑞、魏永胜等利用乾县枣子沟流域不同时期的航空遥感影像进行了区域土地资源动态监测实验研究;孙依斌采用航空和资源卫星遥感图像资料,对土地利用变化率极高的福州市区进行了长达20年的环境与土地利用动态监测实验;张松岭、杨邦杰等研究了应用GIS的人机交互解译成图系统,为大面积耕地解译提供了较为实用、快捷的方法。 (2) 计算机动态信息提取自动分类方法。如王杰生、戴昌达等利用1986 年SPOT多光谱数据图像和1987年TM数据,通过建立“亮度指数—垂直植被指数平面”,输出变化分类图;郑兴年等设了一个分级结构的遥感图像分类系统,在GIS支持下,对得到的TM分类图像进行了土地利用动态监测分析;黎夏、叶嘉安在珠江三角洲的东莞市,利用TM 图像进行了城市扩展的监测研究,并采用主成分分析方法改善了监测精度。 (3) 目视解译与计算机图像处理相结合的方法。如莫虹采用1994 年的1 ∶1 万土地详查图、1996 年5 月26 日的TM图像及1996 年8 月30 日的光盘数据,监测分析了黑龙江省阿城市土地动态变化;黄敬峰等采用TM CCT 资料,在GIS技术支持下,对新疆干旱区进行了土地利用类型识别和土地利用变化监测研究。在近期的土地遥感监测中,国土资源部主要是利用不同时相TM 和SPOT数据融合所显示的光谱特征变异来提取变化信息,并针对各监测区内的地形地类特征,分别采用了HIS 变换法、主分量变换法、加法和加权相乘等融合方法。随着
关于地质灾害调查与监测中遥感技术的应用 摘要：遥感技术是一门新兴技术，在地质灾害方面的预测和治理方面是有效的，而且是可行的。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。而今，随着遥感技术理论的逐步完善，以及遥感图像空间分辨率、时间分辨率与 波谱分辨率的不断提高，遥感技术必将成为地质灾害及其孕灾环境宏观调查以及 灾体动态监测和灾情损失评估中不可缺少的手段之一。但是要全面推广遥感技术 在地质灾害中的应用，目前尚存在一定的困难和技术缺陷，有待于广大遥感工作 者和地质灾害工作者不断完善。 关键词：遥感技术；地质灾害调查；监测 1地质灾害遥感监测主要内容 地质灾害遥感监测关键内容归纳起来有下面几点： （1）分析映射地质环境和地质灾害体的电磁数据，探明它们在现有多种高光谱或多光谱 遥感图像上的表现。（2）对多种地质环境与地质灾害体的电磁信息分类，查询最好的特征 信息，给灾害分析、遥感监测提供依据。（3）选用粗、细、精空间分辨率及长、中、短时 间分辨率的遥感数据与非遥感数据的融合，构建遥感动态监测系统。（4）选用“多S”集成科技，研究以主题数据库为重心的地质灾害遥感监测信息系统。（5）编写土地利用图、植被 和别的覆盖分布图、并对地质灾害危害性作出预评估处理。（6）参考地质灾害调查资料， 经由遥感解译，参考必要的地面调查，编写1：10000灾害地质图，并构建灾害地质空间数 据库对其管理。（7）对可能出现的新的地质灾害体依次识别、预测、评价，编写示范区 1：10000 灾害点分布及别的相关图件。 2 遥感技术调查地质灾害的内容 2.1遥感技术在地质灾害现状调查与区划方面的作用 地质灾害作为一种特殊的不良地质现象，无论是滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体，还是 由它们组合形成的灾害群体，在遥感图像上呈现的形态、色调、影纹结构等均与周围背景存 在一定的区别。因此，对崩、滑、泥等地质灾害的规模、形态特征及孕育特征，均能从遥感 影像上直接判读圈定。在此基础上进行地质灾害区划，划分地质灾害易发区域，评价易发程度，为防治地质灾害隐患，建立地质灾害监测网络提供基础资料。 2.2 遥感技术能够调查与研究的孕灾背景 利用遥感技术有效地调查研究地质灾害孕灾背景，是地质灾害调查中最基础而又最重要 的工作内容：①时日降水量；②多年平均降水量；③地面坡度；④松散堆积物的厚度及分布；⑤构造发育程度（控制岩石破碎程度和稳定性）；⑥植被发育状况；⑦岩土体结构 （反映岩土体抗侵蚀、破碎的能力）；⑧人类工程活动程度。由于气象卫星可以实时监测降 雨强度与降水量，陆地资源卫星不仅具有全面系统的调查地表地物的能力，其红外波段及微 波波段还具有调查分析地下浅部地物特征的作用。因此，在上述8种孕灾背景中，第①与第②种可通过气象卫星与地面水文观测站调查统计，其它因子可通过陆地资源卫星并结合适当 的实地踏勘资料得以查明。 2.3 遥感技术对灾情实时调查与损失评估提供可靠的技术手段 地质灾害的破坏包括人员与牲畜伤亡。村庄、工矿、交通下线、桥梁、水工建筑等财产 损失以及土地、森林、水域等自然资源的毁坏。利用遥感技术进行地质灾害调查，除人员与 牲畜伤亡难以统计外，高分辨率的遥感影像对工程设施和自然资源的毁坏情况均可进行实时 或准实时的调查与评估，为抢灾救灾工作提供准确依据。 2.4 遥感技术对地质灾害动态监测与预警 地质灾害的发生是缓慢蠕动的地质体（如滑坡体等）从量变到质变的过程。一般情况下，地质灾害体的蠕动速率是很小而且稳定的，当突然增大时预示着灾害的即将到来。由于全球 卫星定位系统（GPS）的差分精度达毫米级，可以满足对蠕动灾体测的精度要求。因此，利 用卫星定位系统可以全过程地进行地质灾害动态监测，在此基础上有效地行地质灾害的预测、预报甚至临报和警报。 3 遥感技术在地质灾害中的应用