地学空间分析课程报告未来72h内火箭弹袭击预警 报告人： 班级： 学号： 指导老师： 2017年6月
摘要：地理信息系统（GIS）在军事行动中发挥关键作用，因为作战本质上与空间性质相关。军队在情报，战场管理，地形分析，军事部署，军事安装管理，可能的恐怖主义活动监测等各种行动中使用地理信息系统，为指挥官提供地理空间信息可视化作战区域并尽快做好战斗决策以增加胜算和减少损失。本文介绍了利用GIS分析加利福尼亚州蒙特雷附近一个前线作战基地(FOB)Rookie在未来72h内可能受到叛军的火箭弹袭击的方式和可能的发射地点。 1. 引言 军事自人类文明开始以来一直扮演着主导角色，拥有强大军事力量的国家统治着世界的主要部分。现代技术的使用不仅改变了战争的方式，而且成为军事通知地位占优势的关键因素。军队如今以各种方式使用地理信息系统，包括情报，战场管理，地形分析，军事安装管理和可能的恐怖活动监测等，其中GIS在情报分析工作尤为重要，快速准确的情报分析可以为决策提供重要的参考价值。 作战模拟太平洋安全组织(MPSO)与蒙特雷解放阵线(MLF) 叛军进行交战，MPSO的前线作战基地(FOB)Rookie设置于加利福尼亚州蒙特雷附近，它是叛军常年运用游击战袭击的目标。自20.5.1.1以来，蒙特里解放阵线内一直在有叛军攻击FOBRookie，其中火箭弹危害较大。当地时间2015.3.31凌晨0:30和4点，叛军发射的共发生两枚枚火箭弹，造成MPSO一些人员的伤亡和物资的损失，火箭弹型号当时有待确认。 最初，蒙特里的叛军的网络是一个个打了就跑的独立实体，但随着时间的推移，这些网络开始协同作战。然而，由于种种原因，不同网络之间的派系斗争也十分显著。历史上，一些叛军的网络往往回到相同的地点进行敌对活动，如伏击，简易爆炸装置（IED）攻击或火箭弹袭击等。这些网络中黄色和绿色网络可以发射火箭弹。其中，黄色网络位于西部滨海地区；绿色网络总部设在萨利纳斯。 图1.2015.1.1~2015.3.31期间MPSO遭受叛军的攻击和攻击类型 经过对有关敌人进攻FOB Rookie 区域的信息的表格，此表格涵盖了敌军在三个月内
第1章绪论 一、遥感地学分析 遥感地学分析是以地学规律为基础对遥感信息进行的分析处理过程。 地学分析方法与遥感图像处理方法有机地结合起来，一方面可扩大地学研究本身的视域，提高对区域的认识水平；另一方面可改善遥感分析、处理、识别目标的精度。 二、遥感的分类 1、以探测平台划分；（地面、航空、航天、航宇） 2、按探测的电磁波段划分； 3、按电磁辐射源划分；（被动、主动） 4、按应用目的划分。（地质、农业、林业、水利、海洋等） 二、按探测的电磁波段划分 1、可见光遥感 2、红外遥感 3、微波遥感 4、多光谱遥感 5、紫外遥感 6、高光谱遥感 三、遥感信息定量化的定义 遥感信息定量化是指通过实验或物理模型将遥感信息与观测目标参量联系起来，将遥感信息定量地反演或推算为某些地学、生物学或大气等测量目标参量。 四、遥感信息的定量化两重含义 1、遥感信息在电磁波不同波段内给出的地标物质定量的物理量和准确的空间位置。 2、从定量的遥感信息中，通过实验或物理模型将遥感信息与地学参量联系起来，定量地反演或推算某些地学或生物学的参量。 3、定量化模型：分析模型、经验模型、半经验模型。 第2章地物光谱特征与遥感数字图像信息提取 一、地物的反射光谱特性 反射率——用来表示不同地物对入射电磁波的反射能力的不一样。 反射——当电磁辐射到达两种不同介质的分界面时，入射能力的一部分或全部返回原介质的现象。 光谱反射率——Ρ(λ)=E R（λ）/E I(λ) ↓↓↓ 反射率反射能入射能 一般地说，当入射电磁波长一定时，反射能力强的地物，反射率大，在黑白遥感图像上呈现的色调就浅。反之，反射入射光能力弱的地物，反射率小，在黑白遥感图像上呈现的色调就深。 判读遥感图像的重要标志——在遥感图像上色调的差异。
地图学与地理信息系统(070503) 学科门类：理学(07) 一级学科:地理学(0705) 地图学与地理信息系统(GIS)属地理学一级学科，是在地图学,遥感与地理信息系统基础上发展起来。该专业以地图、遥感影像和统计数据为信息源，利用地图学、地理学、信息论、系统论等相关理论以及计算机科学与技术、3S技术进行地理认知和地理信息传输、分析与应用的一门学科。随着信息技术、知识工程和计算机技术的发展，该学科在深化地理认知的同时,已逐步成为全球变化,区域资源与环境、城市及区域规划管理，土地利用管理、水利、交通等国民经济各部门的重要技术支撑，在区域可持续发展中发挥重要作用。 河海大学地图学与地理信息系统学科以地理信息系统技术与应用为研究对象，以数字流域与城市地理信息系统研究为特色，着重研究地理信息认知理论、空间数据模型和数据管理、地理信息的遥感提取,专题信息制图与数据更新技术；空间分析技术，空间决策支持原理与方法；为全球变化,区域资源环境、数字流域以及防灾减灾等重大问题决策提供决策依据和技术支撑。 一、培养目标 该专业培养具有地理学、地图学、地理信息系统、遥感、全球定位系统等基本理论，掌握地理信息分析技术、空间数据结构及信息处理技术、遥感信息提取技术、地图可视化等基本技能和方法，在地理信息系统理论及应用、遥感数据分析及处理、空间决策支持等方面具有较深造诣，具有独立进行科学研究和技术开发的的高级专门人才。 二、主要研究方向 1、GIS及应用 2、遥感及应用 3、地图学 4、数字流域 5、GPS及应用 三、学制与学分 攻读硕士学位的标准学制为2.5年，学习年限实行弹性学制，最短不低于2年，最长不超过3.5年（非全日制学生可延长1年）。硕士研究生课程由学位课程、非学位课程和研究环节组成。硕士研究生课程总学分不少于32学分，其中学位课程不少于18学分，非学位课程不少于9学分，研究环节5学分。 四、课程设置
遥感地质学报告 学院：资源与环境工程学院专业：地理信息系统 班级：地信111 学号：1108100013 学生姓名：王才妹 指导教师：刘沛 2015年1月10日
一、对ENVI软件的认识 启动ENVI软件： 双击击桌面上的ENVI图标，就能成功的打开ENVI软件。 打开影像文件： 1、选择File→Open Image File。屏幕弹出对话框“Enter Input Data File”。 2、选择进入envidsta目录中的can_tm子目录，从列表中选择can_tmr.img文件然后点击OK。随即弹出可用波段列表（Available Band List）。在列表中可以选择特定的光谱波段显示影像或者对其进行处理。此时就可以选择打开灰阶影像或RGB彩色影像了。 3、使用鼠标左键点击对话框中所列波段名，选中某个影像波段。所选波段会在标有“Selected Band”的区域中显示出来。 4、点击Load Band，将影像加载到一个新的显示窗口中。 打开的影像窗口有三个，包括主图像窗口（Image Window）、滚动窗口（Scroll Window）、缩放窗口（Zoom window）。 显示影像剖面廓线 可以交互式地选择和显示X轴（水平）、Y轴（垂直）和Z轴（波谱）的剖面廓线图。这些剖面廓线图显示了穿过影像的横线（X）、纵线（Y）或者波谱波段（Z）的数据值。 从主图像窗口菜单栏中，可作以下操作：Tools → Profile → X Profile → Y Profile → Z Profile
分别显示数据值与列号（sample number）之间的关系曲线图；数据值与行号（line number）之间的关系曲线图；波谱剖面廓线图。 进行快速对比度拉伸 我们可以使用主图像窗口、缩放窗口或者滚动窗口中的默认参数和数据来进行快速对比度拉伸。 Enhance菜单中可进行各种各样的对比度拉伸：线性拉伸，0-255之间的线性拉伸，2%的线性拉伸，高斯拉伸，均衡化拉伸以及平方根拉伸。 显示交互式的散点图 ENVI可以绘制出两个所选影像波段的数值关系图，即分别选定这两个波段为X、Y轴，在平面坐标上绘制两者的散点图。 1、在主图像窗口菜单栏中，选择Tools → 2D Scatter Plots。接着Scatter Plot Band Choice对话框就会出现在屏幕上，在该对话框中选择要进行比较的两个影像波段。 2、选择其中一个波段作为X轴，另一个波段作为Y轴，然后点击OK。 3、一旦打开了散点图绘制窗口，就可以将鼠标光标放在主图像窗口中任意位置，并可以按住鼠标中键来拖动光标。此时，十字丝光标周围10×10范围内的像素在散点图中所对应的点将会用红色突出显示出来。
遥感学习书籍大全 《遥感》 作者:赵振远 《遥感遥感技术的发展及其应用研究》 作者:[日]卡农公司图象研究室 《遥感地质学》 作者:陈华慧 《遥感地质学》 作者:李永颐李斌山陆成 《遥感概论》 作者:马蔼乃 《遥感文选》 作者:国家遥感中心 《农业遥感》 作者:寇有观萧鉥 《遥感专辑（第三辑）矿产勘查中的遥感方法》 作者:地质矿产部情报研究所 《遥感与非遥感地质信息复合应用中的计算机处理》 作者:谭海樵余志伟 《微波遥感第二卷雷达遥感和面目标的散射、辐射、理论》作者:[美]F.T.乌拉比R.K.穆尔冯健超 《遥感研究文集》 作者:吉林省遥感学会论文选编 《大气微波遥感》 作者:张瑞生 《微波遥感理论》 作者:王宝发 《遥感精解》 作者:[日]遥感研究会 《宇航遥感物理基础》 作者:孙星和 《航天多光谱遥感》 作者:韩心志 《高等学校教材水文遥感》 作者:武汉水利电力大学魏文秋 《环境遥感技术简介》 作者:龚家龙阎守邕 《遥感手册第一分册》 作者:汤定元陈宁锵等 《资源遥感研究文集》 作者:中国地理学会环境遥感分会编辑 《国外遥感技术的发展》 作者:上海科学技术情报研究所
《国土资源遥感技术》 作者:马鸿良等 《遥感地震地质文集》 作者:国家地震局地质研究所编 《航空物探遥感论文集》 作者:熊盛青唐文周姚正煦 《巡天千里眼遥感入门》 作者:[加]D.D.哈珀 《英汉遥感地质学词汇》 作者:张世良张炯姚彦之 《环境遥感与地理制图》 作者:中国科学院成都地理研究所 《航空摄影测量及遥感》 作者:西南交通大学刘文熙许伦北方交通大学魏志芳吴景坤《遥感图像对地定位研究》 作者:李树楷 《地球物理勘探遥感原理》 作者:R.D.里根J.V.塔拉尼克S.I.古特曼 《遥感地质学实习指导书》 作者:刘允良邢立新杨德明 《遥感地学分析》 作者:陈述彭赵英时 《遥感图象的数字处理》 作者美)J.G.莫伊克 《遥感图像处理与应用》 作者:宁书年等 《遥感手册第八分册》 作者:[美]吉尼·索利查尼斯·波尔顿等 《遥感图象信息处理》 作者:许殿元丁树柏 《遥感手册第五分册》 作者:[美]迪特尔·斯坦纳等 《遥感手册第七分册》 作者:[美]罗伯特G.里维斯等 《遥感手册第三分册》 作者:[美]理查德K.穆尔等 《遥感手册第六分册》 作者:[美]约翰 E.埃斯蒂斯弗雷德里克J.多伊尔 《遥感手册第四分册》 作者:奥尔登P.科尔沃科雷塞斯等 《遥感中的自适应雷达》 作者:[美]D.T.吉辛 《全球环境、资源遥感分析》 作者:李树楷
第一章 广义的遥感：广义的角度来理解遥感，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震）等的探测。 狭义的遥感：狭义的角度来理解遥感，指应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。 遥感是一种以物理手段、数学方法和地学分析为基础的综合性应用技术 遥感技术系统一般由四部分组成：遥感平台、传感器、遥感数据接收与处理系统、遥感资料分析处理系统。遥感信息源的类型①按遥感平台划分：地面遥感，航空遥感，航天遥感，航宇遥感 ②按探测的电磁波段划分 可见光遥感：波段在0.38-0.76μm 红外遥感：波段在0.76-1000μm 微波遥感：波段在1mm-1m 紫外遥感：波段在0.05-0.38μm 多光谱遥感：多光谱摄影机、多光谱扫描仪等 高光谱遥感：成像高光谱和非成像高光谱 ③按电磁辐射源划分：被动遥感，主动遥感 ④按应用领域划分：地质遥感、农业遥感、林业遥感、水利遥感、海洋遥感、环境遥感、灾害遥感等。 遥感的特点 ①大面积的同步观测：遥感平台越高，视角越宽广，可以同步探测到的地面范围越大，从而可观测地物的空间分布规律。 ②时效性：遥感技术可以在短时间内对同一地区进行重复探测。 ③数据的综合性和可比性：遥感技术获取的数据反映地表的综合特性，包括自然、人文等方面。 ④经济性：可节省大量的人力、物力和财力。 ⑤局限性：波谱的有限性、电磁波段的准确性、空间分辨率低等。 遥感信息源的综合特征：①多源性②空间宏观性③遥感信息的时间性④综合性、复合性⑤波谱、辐射量化性 空间分辨率（Spatial resolution） ①像元大小（pixel size）：针对传感器或图像而言，指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小 ②地面分辨率（Ground resolution）：针对地面而言，指可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小 空间分辨率的表示形式 ①象元（pixel size)——瞬时视域所对应的地面面积象元(pixe1)，即与一个象元大小相当的地面尺寸，单位：米(m)。 ②瞬时视场(IFOV)，指遥感器内单个探测元件的受光角度或观测视野，单位：毫弧度(mrad)。IFOV越小，最小可分辨单元(可分像素)越小，空间分辨率越高。一个瞬时视场内的信息，表示一个象元。 线对：成像平面上1毫米间距内能分辨开的黑白相间的线条对数 光谱分辨率：传感器所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小（带宽） 光谱分辨率在遥感中的意义: 开拓遥感应用领域; 专题研究中波段选择针对性; 图像处理中多波段的应用提高判识效果 时间分辨率:对同一地区遥感影像重复覆盖的频率 时间分辨率的意义: 动态监测与预报；自然历史变迁和动力学分析；利用时间差提高遥感的成像率和解像率；更新数据库 辐射分辨率指传感器对光谱信号强弱的敏感程度、区分能力。即探测器的灵敏度(遥感器感测元件在接收光谱信号时能分辨的最小辐射度差，或指对两个不同辐射源的辐射量的分辨能力)，一般用灰度的分级数来表示，即最暗—最亮灰度值(亮度值)间分级的数目——量化级数。
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
成像光谱技术研究动态 王立平刘洪博 1 引言 地物的反射辐射光谱特征是遥感的主要物理基础，是开展地球表层物质的物性和空间结构分析，进而加以识别的主要依据。成像光谱技术具有高光谱分辨率、超多波段和图谱合一的特点，在大尺度范围内探测地表物质连续光谱特性的同时，还获取了地物的空间形态和状态信息。成像光谱仪的光谱分辨率越高，所反映地物光谱特征就越精细，甚至可获取与实验室或地面实测光谱类似的曲线，为地物或地物成份的遥感识别奠定了基础。 2 成像光谱技术的发展与现状 成像光谱遥感所用的仪器是成像光谱仪。从世界范围来看，美国的成像技术发展较早，也最具代表性。从20世纪80年代到现在，美国已经研制了三代成像光谱仪。 第一代成像光谱仪的代表是航空成像光谱仪AIS。它由美国国家航空和航天管理局NASA所属的喷气推进实验室JPL设计，已于1984-1986年装在NASA的C-130飞机上飞行。这是一台装有二维、近红外阵列探测器的实验仪器，128个通道，光谱覆盖范围从1.2~2.4μm，并在内华达Cuprite地区的应用中取得很好的效果。 第二代成像光谱仪的代表是机载可见光/近红外成像光谱仪AVIRIS，它有224个通道，使用光谱范围为0.41~2.45μm，每个通道的波段宽约为10nm。曾放在改装后的高空U2飞机上使用．为目前最常用的航空光谱仪之一。 基于NASA仪器的成功应用，也基于采矿工业及石油工业的需求，在AVIRIS之后，地球物理环境研究公司GER又研制了l台64通道的高光谱分辨率扫描仪GERIS。其中63个通道为高光谱分辨率扫描仪，第64通道是用来存储航空陀螺信息。该仪器由3个单独的线性阵列探测器的光栅分光计组成。它与其他仪器的区别是在不同的光谱范围区内，通道的光谱宽度是不同的。
本科学生综合性、设计性 实验报告 姓名宋国俊学号114130168 专业地理信息系统班级 实验课程名称遥感地学分析 实验名称NDVI计算 开课学期2011 至2012 学年下学期 云南师范大学旅游与地理科学学院编印 一、实验准备
1、实验目的和要求： 利用TM卫星数据，应用ENVI软件进行归一化植被指数的计算，及在此基础对研究 区进行植被覆盖率的提取，根据植被覆盖率进行一些应用分析。 2、实验材料及相关设备： 昆明影像数据(path/row:129/43（2002.02.09）)ENVI及ArcGIS软件。 3、实验方法步骤及注意事项： 实验方法：利用ENVI及ArcGIS图像处理软件，参考软件的处理操作步骤，对图像进行处理。 注意事项：下载数据时应该严格遵照行列号来下载，下载的数据要包括完整的影像数据信息以便数据的预处理。 二、实验内容、步骤和结果（详细写清楚本次实验的完成的主要内容、具体 实施步骤和实验结果。） 1、实验内容 利用下载的昆明影像数据用ENVI进行NDVI计算，计算公式如下： NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)(NIR为近红外波段，R为红光波段) 2、实验步骤 (1)对昆明影像数据进行辐射定标： Ⅰ、启动ENVI External →Geo TIFF with metadata→Enter Landsat MetaData （输入元数据） Ⅱ、Spectral→Preprocessing→Calibration utilities→Landsatcalibration→Landsat calibration input file→输 入第一步的元数据 Ⅲ、将辐射定标后的数据转化为BIL格式：
一．基础知识 1.一些概念性的东西： （1）反射类型：镜面反射、漫反射、方向反射 （2）遥感概念：广义与狭义 （3）遥感技术系统：遥感平台、传感器、遥感数据接收与处理系统、遥感资料分析处理系统 （4）遥感分类：平台分；探测的电磁波分；电磁辐射源分；应用领域分。 （5）遥感的特点：大面积同步观测；时效性；经济性；局限性 （6）遥感信息在地学分析中的模糊性和多解性： 地面信息室多维的、无限的（时空），而遥感信息是简化的二维信息； 遥感信息的复杂性与不确定性：同物异谱，异物同谱；混合像元；时相变化；信息传输中的衰减与增益（辐射失真与几何畸变） （7）空间分辨率，时间分辨率，光谱分辨率，辐射分辨率 （8）不同应用的卫星遥感系统：如陆地资源卫星系列；气象卫星系列、海洋卫星系列、地球观测系统计划、环境遥感卫星 2.识别土壤，植被，岩石，水体，地物的光谱反射特征 3.黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射都完全吸收的理想辐射体 4.目视解译的标志：色调、颜色、图型、阴影、形状、纹理、大小。 5.目视解译的方法与步骤： （1）自上而下的过程：特征匹配、提出假设、图像辨识； （2）自下而上的过程：图像信息的获取、特征提取的识别、证据的选取 6.目视解译的步骤：
7.遥感图像校正 （1）辐射校正：消除图像数据中依附在辐射亮度中的各种失真的过程。包含遥感器校正、大气校正、地形辐射校正、地物反射模型校正； （2）几何校正：控制点的选择 （3）大气校正：消除大气反射的影响 8.图像处理 1. 图像显示合成 （1）目的：综合不同波段的特征，突出显示对象的差异。原则信息量最大，相关性最小，差异最大。 （2）主要方法： 密度分割（将灰度按照指定的间隔分为不同的级别，对新的密度级别分别赋予不同的颜色） 彩色合成：任选3个波段作为RGB进行彩色合成，产生彩色图像。 反差增强/对比度增强：灰度拉伸、直方图均衡化、直方图匹配 2.图像变换 （1）目的：将图像从空间域转换到频率域的过程，简化图像处理的过程。 （2）作用：更易于进行特征抽取 （3）主要方法 傅里叶变换：进行数据压缩、图像增强、特征提取 K-T变换：分离和消除干扰信息突出研究的专题信息 K-L变换：减少波段之间的相关性，去除多余信息，减少图像的数据量 代数运算：突出地物差异，压抑噪声 HSI彩色变换：将显示的彩色从RGB空间转换到HSI空间 3.图像滤波 （1）图像平滑：领域滤波、中值滤波、梯度倒数加权、高斯低通滤波去噪，突出主体（2）图像锐化：罗伯特算法、sobel算子、拉普拉斯算子强化边缘信息 （3）频率域图像增强：高通滤波（锐化）、低通滤波（平滑）、带通滤波（突出地物）、同态滤波（改善图像质量） 4.图像融合：在同一坐标系中将对同一目标的多幅遥感图像数据采用一定的算法，生成一
重庆交通大学 学生实验报告 实验课程名称遥感地学分析 开课实验室土木学院机房实验室 学院河海学院年级 2012级专业班资环1班学生姓名邓双福学号 631203050107 开课时间 2014 至 2015 学年第二学期 河海学院资源与环境科学系 2015年6月
实验题目遥感地物识别与专题制图 实验时间2015年6月1日实验地点土木学院机房实验室 实验成绩实验性质综合性试验 一、实验目的 1、以自己所熟悉的软件,选择一个区域(影像自己选择,不小于500×500像素),进行地物类型的判别与读取(人机交 互目视解译或者计算机自动分类)监督与非难监督 2、考察学生对本课程有关典型地物类别光谱特征知识点的掌握情况。 3、地物类型不小于五类,结果输出为专题图,图分,图例,各地物类型的面积(矢量面积,栅格百分比)。 二、原理与方法 实验数据：地理空间数据云网址下载三市ETM遥感影像。 图像预处理：下载的遥感影像进行预处理。 图像预处理流程图如下： 波段合成：将下载到的单波段遥感数据运用ENVI进行波段合成，形成假彩色的遥感影像图。 监督分类(supervised)，又称训练分类法，即用被确认类别的样本像元去识别其他未知类别像元的过程。已被确认类别的样本像元是指那些位于训练区的像元。在监督分类过程中，首先选择可以识别或者借助其他信息可以判定其类型的像元建立分类模板（训练样本），然后让计算机系统基于该模板自动识别具有相同特性的像元。对分类结果进行评价后再对分类模板进行修改，多次反复后建立一个比较准确的模板，并在此基础上最终进行分类。监督分类一般有以下几个步骤：定义分类模板、评价分类模板、进行监督分类、评价分类结果，在实际应用过程中，可以根据需要执行其中的部分操作。 分类后处理（Post-Classification Process），无论监督分类还是非监督分类，都是按照光谱特征进行聚类分析的，因此，都带有一定的盲目性。所以，对获得的分类结果需要进行一些处理工作才能得到最终相对理想的分类结果，这些处理操作统称为分类后处理。
绪论第1章一、遥感地学分析遥感地学分析是以地学规律为基础对遥感信息进行的分析处理过程。一方面可扩大地学研究本身地学分析方法与遥 感图像处理方法有机地结合起来，的视域，提高对区域的认识水平；另一方面可改善遥感分析、处理、识别目标的精度。二、遥感的分类、以探测平台划 分；（地面、航空、航天、航宇）1 、按探测的电磁波段划分；2 、按电磁辐射 源划分；（被动、主动）3 、按应用目的划分。（地质、农业、林业、水利、海洋等）4二、按探测的电磁波段划分、高光64、多光谱遥感5、紫外遥感、可见光遥感12、红外遥感3、微波遥感谱遥感遥感信息定量化的定义三、将遥感信息与观测目标参量联系遥感信息定量化是指通过实验或物理模型某些地学、生物学或大气等测量目标参量。起来，将遥感信息定量地反演或推算为四、遥感信息的定量化两重含义空间位定量的物理量和准确的给出的1、遥感信 息在电磁波不同波段内地标物质置。将遥感信息与地学参量联系起来，、从定量 的遥感信息中，通过实验或物理模型2 定量地反演或推算某些地学或生物学的 参量。定量化模型：分析模型、经验模型、半经验模型。3、 地物光谱特征与遥感数字图像信息提取第2章一、地物的反射光谱特性反射率——用来表示不同地物对入射电磁波的反射能 力的不一样。入射能力的一部分或全部返反射——当电磁辐射到达两种不同介质 的分界面时，回原介质的现象。光谱反射率——Ρ(λ)=E（λ）/E(λ) IR ↓↓↓ 反射率反射能入射能 一般地说，当入射电磁波长一定时，反射能力强的地物，反射率大，在黑白遥感 图像上呈现的色调就浅。反之，反射入射光能力弱的地物，反射率小，在黑白遥 感图像上呈现的色调就深。 ——在遥感图像上色调的差异。重要标志判读遥感图像的． 判读识别各种地物的基础和依据——不同地物在不同波段反射率存在着差异，在 不同波段的遥感图像上就呈现出不同的色调。 物体对电磁波的反射形式——镜面反射、漫反射、方向反射。 反射光谱特性： 1、发射率：任何地物当温度高于绝对温度0K时，组成物质的原子、分子等微粒，在不停地做热运动，具有向周围空间辐射红外线和微波的能力。 2、黑体：其发射率ελ=1，黑体发射率对所有波长都是一个常数。 灰体：其发射率ελ=常数<1，灰体的发射率始终小于1，发射率不随波长变化。
绪论 根据遥感信息的利用方式和效应，可以把遥感技术的发展划分为四个阶段： 1.瞬时信息的定性分析 2.空间信息的定位分析 3.时间信息的趋势分析 4.环境信息的综合分 析，即多种来源信息的复合分析 第一章遥感信息的地学评价 （一）遥感信息的属性 1.遥感信息的多源性（平台、载体的多层次，波段不同，视场不同，时间不同） 2.遥感信息的物理属性（不同的空间分辨率、波普分辨率、时间分辨率） （二）遥感研究对象的地学属性 1.空间分布 2.波谱反射和辐射特征 3.时相变化 二、遥感信息地学评价的标准 （一）空间分辨率 空间分辨率又可称为地面分辨率，指一个影像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小。空间分辨率有三种表示形式： （1）象元，每个象元的大小在地面上对应的范围，即在地表与一个象元大小相当的尺寸，用米表示。 （2）象解率，指胶片上1毫米间隔内包含的线对数，用线对/毫米来表示。 （3）视场角，指电子传感器的瞬时视域，用豪弧度表示。视场角小，得到的光通量小，空间分辨率低；反之，空间分辨率高。 （二）波谱分辨率 波普分辨率指传感器所用的波段数目、波段波长以及波段宽度。也就是选择的通道数、每个通道的波长、带宽，这三个因素决定波普分辨率。 对于传感器波谱分辨率的选择，有两种情况。在实验过程中，分析波谱特征时，光谱波段分得愈多愈细、频带宽度愈窄，所包含的信息量就愈大，针对性愈强，则易于鉴别细微差异，因而在实验室研究中多光谱波段往往可以发展到十几、甚至几十个波段.但是在实际应用中，便要对之进行综合归纳。因为波段分得愈细，各波段数据间的相关性就愈大，增加了信息的冗余度，未必能达到预期识别效果。同时波段愈多，数据量愈大，给数据传输、数据处理和鉴别带来困难。 （三）时间分辨率 时间分辨率指对同一地区遥感影像重复覆盖的频率。 第二节陆地卫星系列的地学评价 (三)火箭遥感的特点 1. 火箭可以选择最有利的时机 2.火箭资料有快速、大面积同步覆盖的特点 3.火箭灵活、方便，发射简单，准备时间短，发射架小，可以移动 4.成本较低，并可根据用户的需要来设计 5.摄影处理设备简单 二、航空遥感的特点 航空遥感作为遥感立体观测系统中不可缺少的一部分，有其明显的特点。 1.航空遥感空间分辨率高、信息容量大，主要服务于较大比例尺的区域资源与环 境详查，以及解决工程技术上的具体问题，其经济与社会效益明显。 2，航空遥感灵活、方便，适用于专题遥感研究。它可以根据用户的需求，灵活选择具有一定空间分辨率、波谱分辨率、时间分辨率的遥感信息，设计航空遥惑飞行的方案和路线等。获得图象较为方便，成本不高。
第二章：地物光谱特征与遥感数字图像信息提取 1.地物的光谱特性： 自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律，如具有反射、吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性;它们又都具有发射某些红外线、微波的特性;少数地物还具有透射电磁波的特性，这种特性被称为地物的光谱特性。 2.电磁辐射能量入射到地物表面上的三个过程： 当电磁辐射能量入射到地物表面上，将会出现三种过程：一部分入射能量被地物反射;一部分入射能量地物吸收，成为地物本身内能或部分再发射出来，一部分人射能量被物透射。 3.物体对电磁波的反射形式 1. 镜面反射:当入射能量全部或几乎全部按相反方向反射，且反射角等于入射角，称为镜面反射。若表面相对于入射波长是光滑的，则出现镜面反射。对可见光而言，在镜面、光滑金属表面、平静水体表面均可发生镜面反射;而对微波而言，由于波长较长，故马路面也符合镜面反射规律。 2. 漫反射:当人射能量在所有方向均匀反射，即人射能量以人射点为中心，在整个半球空间内向四周各向同性的反射能量的现象，称为漫反射。若表面相对于入射波长是粗糙的，即当入射波长比地表高度小或比地表组成物质粒度小时，则表面发生漫反射。如对可见光而言，土石路面、均一的草地表面均属漫射体。漫射体保留了反射表面的光谱信息(颜色或亮度)，因而在遥感领域被广泛应用。 3. 方向反射:朗伯体表面实际上是一个理想化的表面，它被假定为介质是均匀的、各向同性的，并在遥感中多用以作为近似的自然表面。 4.地物发射电磁辐射能力以发射率为基准，地物发射率以发射光谱为基准 5.根据发射率与波长的关系，将地物分为三种类型 1.黑体：发射率＝1，即黑体发射率对所有波长都是一个常熟 2.灰体：其发射率等于常数＜1，即灰体的发射率始终小于1，发射率不 随波长变化
《遥感地学分析》课程教学大纲 一、课程基本情况 二、课程性质与作用 遥感地学分析课程是遥感科学与技术专业一门重要的专业基础课，同时也是地理信息系统专业推广地理信息系统工具应用的一门重要的选修课。遥感技术是当今国际上异常活跃，发展日新月异的高新科技领域，是构筑“数字地球”不可或缺的强大核心技术，现已发展到推广应用阶段,在众多的专业领域得到广泛应用,已成为地学领域相关科学研究的全新技术方法。在我国也深入到国民经济和社会发展的众多领域，在国家资源环境调查、重大自然灾害监测、城市规划与管理、海洋勘察、国家安全等方面发挥着越来越重要的作用。《遥感地学分析》是遥感与地学交叉的边缘科学，是一门以传播图像科技知识为主的专业课程，具有明显的应用技术学科特点，是地学类各专业的技术方法课。该课程是应用遥感的理论、方法和技术，应用遥感数据源，实现复杂地学问题的快捷、方便、省时和省力的解决。 三、培养目标与标准 本课程需在学习了测量学等课程后再深入学习本课程。本课程具体完成培养方案如下：
信息渠道获得知识，侧重知识的获取，没有实训要求。T：讲授，指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习，匹配有课程讨论、课后研讨等环节。U：运用，指以学生为主导，通过实练而形成的对完成某种任务所必须的活动方式，匹配有课程的三级项目或其它实践环节。 四、理论教学内容与学时分配
五、实践（实验、上机）教学内容与学时分配 高光谱与高空间分辨率遥感实验紧密结合大纲要求，在前所学课程基础上，深入应用ENVI软件对高光谱与高空间分辨率遥感图像进行验证和综合分析，是对理论知识的深入消化与理解。 六、学业考核 本课程的作业规范：每章结束后布置适量作业，学生独立完成，以便加深对本课程的理解。每个月布置一个中型的项目，学生撰写项目书，并完成整个流程，上交项目报告！
遥感地学分析 实验报告成绩： 姓名： 学号： 班级： 题目：
课程实验报告要求 一、实验目的 掌握并熟悉band math的操作，对建筑用地分离用的几个建筑指数；学会面对对象分类；学会反演地表温度。 二、实验准备 软件准备：ENVI5.1 数据准备：中等分辨率数据AA、高分辨率数据qb_colorado.img、热岛监测band6 三、实验步骤 1.中等分辨率数据中城市范围的提取： （1）加载数据AA，首先在BAND MATH里面计算图像的NDVI值其公式：(float(b1)-float(b2))/(float(b1)+float(b2))，正确输入公式后点击OK； 在接下来的界面中为公式中b1和b2赋予相应的波段，及近红外波段和红色波段，选择合适的路径即可点击OK；
结果如图： （2）同样用上述发放计算图像的归一化建筑指数（NDBI值），公式同样使用前面所用，但是后面给b1和b2赋予第五和第四波段就行，同样选择合适的路径即可； 结果如图：
（3）利用前面所计算的NDVI和NDBI值计算改进的归一化裸露指数（MNDBI），MNDBI= NDBI+(1-NDVI)，首先在BAND MATH中输入一下公式并b1和b2赋予NDBI的波段和NDVI的波段； 结果如图：
（3）同样使用上述方法计算城镇用地指数（ULI）计算公式为ULI=NDBI and NDVI，同样在BAND MATH中输入公式并赋予相应的波段，在设置好输出路径即可； 结果如图：
（4）三种指数的阈值的设置，通过查看三种指数的直方图可以为每种指数的分离建筑用地提取合适的阈值；通过查看NDBI的阈值设置为0.035，并将其在band math中进行二值化； 通过查看MNDBI的阈值设置为0.681，并将其在band math中进行二值化；
题型： 1、简答题：地表温度反演20分；简答10分。 2、判断题：2 x 10 = 20分； 3、填空题：2 x 10 = 20分； 4、选择题：2 x 5 = 10分； 5、名词解释：4 x 5 = 20分。 名词解释： 1、植被指数：多光谱遥感数据经分析运算（加、减、乘、除等线性或非线性组合方式），产生某些对植被长势、生物量等有一定指示意义的数值——即所谓的“植被指数”。 2、红边：反射光谱的一阶微分最大值所对应的光谱位置，对应红光区外叶绿素吸收减少部位到近红外高反射肩之间，健康植物的光谱响应陡然增加的（量度增加约10倍）的这一窄条区。通常位于0.68~0.75μm之间。 3、遥感地学分析：建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，其结合物理手段、数学方法和地学分析等综合型应用技术和理论，通过对遥感信息的处理和分析，获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论方法。 4、叶面积指数LAI：单位土地面积上的柱体内全部植物叶子面积（仅叶片向上半面）之和。 5、叶倾角：叶子向上半面某一点上的法线方向与Z轴（垂直于水平面指向天空）的交角，称为叶子在该点的倾角。 6、光合有效辐射：植物光合作用是植物叶片的叶绿素吸收光能和转化光能的过程。植物光合作用所能利用的仅仅是太阳光的可见光部分（0.4~0.7um），这个波长范围的太阳辐射也称为光合有效辐射 7、劈窗算法：是利用相邻两个热红外通道来进行地表温度反演的方法，是目前为止发展最为成熟的地表温度反演算法。 8、水体富营养化：当大量的营养盐进入水体后，在一定条件下引起藻类的大量繁殖，而后在藻类死亡分解过程中消耗大量溶解氧，从而导致鱼类和贝类的死亡。这一过程称为水体的富营养化。 填空题： 1、水体的反射光谱特性三方面的贡献：包含水表面反射、水体底部物质反射及水中悬浮物质的反射3方面的贡献。 2、1.3um以外植物含水量的三个吸收波段：1.4、1.9和2.7um。 3、Landsat TM缨帽变换为6维空间，前三维分量有意义，包括： 亮度，反映总体亮度变换 绿度GVI，反映地面植物的绿度 湿度 4、对水体的反射波谱影响最大的4个组分：纯水、浮游植物、悬浮物、黄色物质。 5、维恩位移定律：地面物体的温度在300k 时，辐射峰值波长在9.7um 附近。
遥感地学分析复习题Revised on November 25, 2020
遥感地学分析复习题 一、名词解释： 1、大气窗口：电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段称为大气窗口。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。考虑各种气体吸收的综合影响，仅有某些波段大气的吸收作用相对较弱，透射率较高。这些能使能量较易通过的波段。 2、图像镶嵌：当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时，通常需要将两幅或多幅图像拼接成一幅后一系列覆盖全区的较大图像的过程。 3、光谱分辨率：是指探测器在波长方向上的记录宽度，又称波段宽度(band width)。光谱分辨率被严格定义为仪器达到光谱响应最大值的50%时的波长宽度。 4、遥感地学分析：遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，是综合物理手段、数学方法和地学分析等综合性应用技术和理论，或者能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息理论方法。 5、水体富营养化：是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。 6、植被指数：根据地物光谱反射率的差异作比值运算可以突出图像中植被的特征、提取植被类别或估算绿色生物量，通常把能够提取植被的算法称为植被指数。 7、几何纠正：就是纠正这些系统及非系统性因素引起的图像变形，从而使之实现与标准图像或地图的几何整合。 二、问答题： 1、辐射分辨率与空间分辨率的关系 瞬间视场IFOV越大，最小可分像素越大，空间分辨率越低。但是 I FO V越大，通光率即瞬时获得的入射能量越大，辐射测量 越敏感，对微弱能量差异的检测能力越强，则辐射分辨率 越高。因此，空间分辨率的增大，伴之以辐射分辨率降 低。 2、在定量遥感中，比较经验模型、物理模型、半经验模型的优缺点。 经验模型优点：简单、实用性强
遥感地学分析实验心得 遥感是综合利用物理手段、数学方法，依据地学规律来研究地球表层的资源与环境问题的技术手段。遥感地学分析，就是遥感与地学各学科——遥感应用对象的一个接口。遥感地学分析既是遥感应用基础研究的重点，也是遥感技术发展的前沿。因此，学习并逐步深入了解遥感地学分析相关知识很有必要！ 遥感地学分析这门学科对学生的综合素质要求比较高，想要学好，不仅要把理论知识掌握牢固，更要具备较强的动手实践能力，此次实验就是对学生很好的一次锻炼。在此，我想谈谈实验后自己心里所得到的一点看法。 首先，即是数据源的选取。由于我们才初步涉及到遥感，对遥感影像图的目视解译、监督分类等太缺乏必备的专业知识，所以，选取的区域最好是地块比较集中，地物较为单一的数据。比如：北方的平原地区，西北的高原地区等。第一次做实验，并不知道要如何选择数据，就随便找了江西省及其周边的部分区域的遥感影像图，结果在把分类后处理好的文件导入arcmap中制作专题地图时就花费了很多时间，因为地物较杂，碎斑太多了，处理起来虽然不难，但是工作量很大，较为繁琐。 其次，就是对软件的选择，因为软件的选择将决定你的工作量及做事效率。此次实验可以有很多类软件供我们选择，比如：ENVI、Erdas、Arcgis、mapgis等。因为之前做地图学课程设计时运用的是arcmap软件，所以理所当然的选择了arcmap来制作专题地图。而对遥感影像图目视解译则选择的是ENVI，据说这个软件比较好用。但于我这又是一款完全陌生的软件，而且还是全英文版的，所以在使用当中遇到了不少问题，不过同学们都很热心，在大家的帮助及查阅各类资料的情况下，一个个的难题终于都迎刃而解了。老师在我们做实验之前就再三的提起软件选择的事，实验后发现，选择自己熟悉的软件来完成的确是最为明智的做法。 第三，就是对碎斑的处理，不同的方法处理的精度是不一样的。
《遥感地质学》地质解译 读书报告 姓名：杜勇 班级：011101 学号：20101002198 指导老师：张旺生 日期：2014年1月4日
目录 一、解译目的............................................................. - 2 - 二、解译原则............................................................. - 2 - 1.从整体到局部、先已知后未知、先易后难................................. - 2 - 2.先岩石、地层，后构造，最后矿产解译................................... - 2 - 三、图片解译............................................................. - 3 - 四、解译结果............................................................. - 3 - 1.岩石地层解译 ........................................................ - 4 - 2.构造解译 ............................................................ - 4 - 3.河流地貌解译 ........................................................ - 5 - 五、心得体会................................................ 错误！未定义书签。