遥感图像处理实验指导书(PCI)1

遥感图像处理实验指导书孙华林辉莫登奎编著林业遥感信息工程研究中心2006年11月目录实验一图像处理软件ENVI4.2功能介绍 (3)实验二影像的地理坐标定位和校正 (15)实验三使用ENVI进行正射校正 (23)实验四图像镶嵌 (29)实验五图像融合 (36)实验六波段组合计算及图像增强 (45)实验七图像分类 (58)实验八使用ENVI进行三维曲面浏览与飞行 (66)实验九地图制图 (78)实验一图像处理软件ENVI4.2功能介绍1 ENVI4.2支持文件格式ENVI使用的是通用的栅格数据格式，包含一个简单的二进制文件和一个相关的ASCII的头文件。

读该文件格式允许ENVI使用几乎有的影像文件，包括那些自身嵌入头文件信息的影像文件。

通用的栅格数据都会存储为二进制的字节流，通常它将以BSQ（按波段顺序）、BIP（波段按像元交叉）或者BIL（波段按行交叉）的方式进行存储。

ENVI软件支持的数据类型，包括字节型，整型，无符号整型，长整型，无符号长整型，浮点型，双精度浮点型，复数型，双精度复数型，64位整型，以及无符号64位整型。

2 ENVI的窗口和显示使用ENVI软件时，打开图像通常有三个窗口，即主影像窗口（Main Image Window）、滚动窗口（Scroll Window）和缩放窗口（Zoom Window），见图1.1。

图1.1 ENVI显示窗口组：主影像窗口、滚动窗口和缩放窗口2.1 ENVI主菜单ENVI主菜单位于显示窗口的顶部，在默认情况下，它显示于主影像窗口的顶部，并提供交互式的影像显示和分析功能，见图1.2。

如果所选的显示组中不包括主影像窗口，那么菜单将会出现在滚动窗口或者缩放窗口的顶部，同ENVI 其他的菜单一样，从该菜单中可以选择任意的菜单选项。

此外，在任何一个显示窗口点击右键会弹出一个快捷菜单。

通过这个菜单可以访问显示函数，也可以改变显示的设置。

图1.2主影像窗口中的overlay菜单和快捷菜单2.2 可用波段列表ENVI可以打开影像文件或者这些文件中的单个波段。

遥感图像处理实验报告《遥感图像处理实验报告》摘要：本实验利用遥感技术获取了一幅卫星图像，通过图像处理技术对图像进行了处理和分析。

实验结果表明，遥感图像处理技术在地理信息系统、环境监测、城市规划等领域具有重要的应用价值。

引言：遥感图像处理是利用遥感技术获取的图像进行数字化处理和分析，以获取有用的地理信息和环境数据的过程。

本实验旨在通过对遥感图像的处理和分析，探讨遥感图像处理技术在实际应用中的作用和意义。

实验方法：1. 获取卫星图像：选择一幅特定区域的卫星图像作为实验对象，确保图像质量和分辨率满足处理要求。

2. 图像预处理：对原始图像进行预处理，包括去噪、增强、几何校正等操作，以提高图像质量和准确性。

3. 图像分析：利用遥感图像处理软件对图像进行分类、特征提取、变化检测等分析，获取地理信息和环境数据。

4. 结果展示：将处理后的图像结果进行展示和分析，对图像处理技术的应用效果进行评估。

实验结果：经过处理和分析，得到了一幅清晰的遥感图像，并从中提取了有用的地理信息和环境数据。

通过图像分类和特征提取，可以准确地识别出不同地物类型，如建筑物、植被、水体等；通过变化检测，可以发现地表的变化情况，如城市扩张、土地利用变化等。

这些信息对于地理信息系统、环境监测、城市规划等领域具有重要的应用价值。

结论：遥感图像处理技术在地理信息系统、环境监测、城市规划等领域具有重要的应用价值，通过对遥感图像的处理和分析，可以获取丰富的地理信息和环境数据，为相关领域的决策和规划提供重要的支持。

在未来的研究中，可以进一步探讨遥感图像处理技术的改进和应用，以满足不同领域的需求。

实验一 PCI 软件介绍一、实验目的：了解PCI软件的基本模块；学习PCIDSK库文件结构；掌握PCIDSK库文件的建立和数据传输。

二、实验内容：1、PCI软件的主要模块；1）Focus浏览图像；对图像进行查询；制图；2）EASI 用键盘输入命令并执行；批处理文件（重复性、计算量大的工作）；3）Orthoengine正射处理，常用于处理航片，主要用到DAM数据；4）Fly制作三维图，模拟三维飞行（设定路线，影像飞行）；5）ImageWorks类似Focus，主要是图像显示、交互式的查询、访问图像，图像分类、图像增强、分类；6）Xpace 把常用命令打包处理成菜单界面；7）GCPWorks几何校正。

2、PCIDSK库文件结构、数据类型文件扩展名：.pix1）专门存放图像的数据：channel（通道），包括四种类型：8U8 bit unsigned integer 灰度值范围0~25516S16-bit signed integer -32767~+3276816U16-bit unsigned integer 0~6553532R 32-bit floating point real ±32×1028（可以有小数）注：位数越多，占用电脑空间越大，计算速度越慢。

结构：影像数据存放在channel中，非影像数据存放在Segment（段）中。

2）储存图像信息：Segment（段）投影坐标段（georeferencing）直方图对照表段（look-up tables）图像增强后，灰度值范围变大，使图像更清楚，反差更大图形段（Bitmaps）感兴趣区域，位图，一般用来表示分类特征矢量段（Vectors/Polygons）图像解译，存放矢量数据分类特征标志段（Signatures）监督图像分类，首先选分类特征，如农田、林地，根据不同特征对图像进行分类。

伪彩色表段（Pseudo-color tables）控制点段（Ground Control Point Segments）文本段（Text segments）二值段（Binary Segments）3、建立PCIDSK库文件到Xpace中点击“Kernel”包下的“CIM”：FILE 新建的文件名称TEX1 文件描述1TEX2 文件描述2DBSZ 数据文件行列数PXSZ 像元尺寸DBNC 各类型通道数量，依次为8U、16S 、16U 、32RDBLAYOUT 数据排列方式设置好参数后，点击“Run”按钮。

遥感图像处理课程设计指导书1 概述1.1 课程设计任务、性质与目标遥感图像处理课程介绍了遥感图像处理的基础知识、图像校正、图像增强、图像分类以及图像分析等方面的内容，并介绍基本方法。

遥感图像处理课程设计使学生掌握遥感图像处理的基本方法，掌握对不同任务进行不同处理的基本流程以及采用不同的处理方法。

1.2 课程设计过程及考核时限：课程设计任务在2周内完成。

方式：采取分组选题的方式。

提交材料：1. 课程设计报告书（按照《课程设计报告书》规范格式排版打印）考核与成绩确定：根据课程设计报告书质量和对程序的测试运行结果评定成绩等级，分为优秀、良好、中、及格和不及格5个等级。

2 预备知识主要介绍遥感图像处理的基本方法。

2.1 图像校正主要内容●数字图像的性质与特点●辐射校正●图像的几何畸变●几何校正的方法●几何校正的重采样、内插方法数字图像遥感数据的表示既有模拟图像又有数字图像。

–模拟图像：普通像片那样的灰度级及颜色连续变化的图像–数字图像：而是以数字形式表示的遥感影像。

包括把模拟图像数字化的图像。

数字图像的性质与特点–把模拟图像分割成同样形状的小单元，进行空间离散化处理叫采样（sampling）。

–以各个小单元的平均亮度值或中心部分的亮度值作为该单元的亮度值，为亮度值的离散化处理，即量化（quantization）。

以上两种过程结合起来叫图像的数字化（digitization）。

由于传感器上探测元件的灵敏度直接影响有效量化的级数，因此，不同传感器提供的有效量化的级数是不同的。

像素（像元）是遥感数字图像最基本的单位，是成像过程的采样点，也是计算机图像处理的最小单元。

像素具有空间特征和属性特征。

由于传感器从空间观测地球表面，因此每个像素含有特定的地理位置的信息，并表征一定的面积。

对于多光谱扫描仪提供的数字图像来说，一个像素对应的地表面积是由传感器上瞬间视场角所决定的，瞬间视场角在地表的投影面称地面分辨率（或空间分辨率），由于传感器种类不同，它的瞬间视场角也不同，因此，对应的地面分辨率是不同的。