实验报告范例-遥感地物波谱特性分析

实验五：植被波谱特征与叶面积指数、生物量分析（3学时）
原理与方法
遥感图像上面的植被信息主要是通过绿色植物叶子和植被灌层的光谱特性以及差异变化变现出来的，选择多光谱遥感数据进行分析运算，产生某些对植被长势、生物量等有一定指示意义的数值，即是所谓的“植被指数”。

用一种简单有效的形式来实现对植被状态信息的表达，以定性和定量地评价植被覆盖、生长活力与生物量。

在植被光谱中，通常选用对绿色植物（叶绿素引起的）强吸收的可见光波段和对绿色植物（叶内组织引起的）高反射的近红外波段，通过两个不同波段数据的分析运算得到不同的植被指数，如归一化植被指数（NDVI）等。

实习仪器
学生实习机房
图象处理软件（ENVI3.5）
叶面积指数仪（WINSCANNY）
实验目的
1、掌握应用遥感图像处理软件进行植被波谱与叶面积指数、生物量测量方法。

2、掌握运用植被指数分析叶面积指数和生物量。

实验报告
内容包括：实验目的、分析叶面积指数和生物量的区域分异。

遥感课程实验报告范文-遥感图像处理软件(ENVI)的初步熟悉和基本操作《遥感信息科学概论》课程实验报告二、遥感数据地物波谱特性分析1.“L7ETM+_121-032_123457”遥感数据地物波谱特性分析要求：以“L7ETM+_121-032_123457(200210)”为数据源，进行典型地物(水体、植被、居民地)的波谱特性分析(要求标注典型地物像元点的空间位置及其波谱特性曲线，并简要说明其波谱特征)水体：波谱特征：水体的波谱曲线在1波段的亮度最大，为180左右，2波段次之，为160,3波段较低，为60左右，由2波段向3波段急剧下降。

4、5、7波段约为20。

植被：植被波普特性曲线有明显的规律，在1波段有一个峰值60,2波段有一个峰谷50,然后到4波段上升达到最大峰值200,在减小到6波段140.居民地：居民地在各个波段的波谱亮度值均较大。

居民地遥感图像获得的是屋顶或道路，石棉瓦、沥青沙石、水泥等对各波段的反射率均较高。

在1波段最高为240,然后一直减少到5波段峰谷处130,在上升到6波段140.2.“L7ETM+_138-035_123457”遥感数据地物波谱特性分析要求：以“L7ETM+_138-035_123457(200004)”为数据源，进行典型地物(云/云阴影、雪、冰、裸地)的波谱特性分析(要求标注典型地物像元点的空间位置及其波谱特性曲线，并简要说明其波谱特征)云:云波谱特征：0.5-0.7波段亮度值均保持最高不变，为240,0.9波段下降至190左右，之后基本不变。

雪波谱曲线：0.5-0.9波段亮度均保持最大240,之后逐渐降低到40.其在可见光波段灰度值极高为240左右，说明冰对可见光的强反射，从0.6之后亮度降低直至20左右波谱曲线特征：0.5-0.65亮度逐渐升高，0.65处亮度出现峰值为160,0.87处出现波谷，为90,然后逐渐上升至170.3.“L7ETM+_116-031_123457”遥感数据地物波谱特性分析要求：以“L7ETM+_116-031_123457(199909)”为数据源，进行典型地物(水体、植被、火山灰)的波谱特性分析(要求标注典型地物像元点的空间位置及其波谱特性曲线，并简要说明其波谱特征)水体：总体亮度较低，波谱曲线从1波段到7波段亮度由60降为15,曲线趋于平缓。

实验四：水体波谱特征与水环境质量分析（3学时）
原理与方法
水既可以吸收也可以散射通过水汽界面的波谱辐射能量 (Ed)，但水的散射会增加天空辐射能量(Eu)，而水的吸收则会同时减少 Ed和 Eu。

遥感探测的波谱信息就是这种吸收和散射过程综合作用的结果。

水环境质量分析水质监测:对所测水体的地面光谱反射率数据通过系列波谱分析处理方法，提取不同污染类型水体的特征光谱曲线，与同步测量的悬浮物浓度、高锰酸盐指数等进行相关分析，建立光谱反射率与水质指标参数之间的定量模型。

实习仪器
学生实习机房
图象处理软件（ENVI3.5）
ASD野外光谱仪
水下光谱仪
实验目的
1、掌握应用遥感图像处理软件进行水体波谱的差异性分析
2、水体环境质量的分析方法。

实验报告
内容包括：实验目的、水体悬浮质浓度和水环境质量遥感分析。

实验一、典型地物的光谱反射特征一、实验目的熟悉ENVI软件提供的各种光谱库，针对五种典型地物：雪、植被、水体、土壤、矿物岩石，通过绘制地物的反射光谱特性曲线，说明典型地物的反射光谱特性，并分别比较属于同一大类但处于在不同状态下的地物反射光谱特性。

二、实验数据与原理数据：ENVI自带的波谱库。

原理：入射到物体表面的电磁波与物体发生三中作用：反射、吸收和投射。

不同地物的反射、投射和吸收能力不同，既地物的波普特性。

遥感传感器能够记录地物本身发射的电磁波信息和地物反射太阳光的电磁波信息。

三、实验过程与结果启动ENVI软件，拷贝实验所需原始数据并修改文件名。

在主菜单中打开Spectral--->Spectral Libraries--->Spectral Library Viewer；打开Spectral Library Input File对话框，点击open--->new file;打开原始文件夹，然后分别选择雪、植被、水体、土壤、矿物岩石的波普图文件，得到五种物质在不同状态下的波普曲线图图1为雪在五种不同状态下的波普图，观察图可得，不同状态的雪在波长0.5微米附近有个波峰，随着波长增加反射率逐渐降低，在可见光波段基本上是非选择性吸收体，既高反射体，但在近红外波段吸收很强。

图2为三种植物的波普反射曲线，三种植物分别为confier(针叶树)、decidous(落叶植物)、grass(草)。

观察图可看出在可见光波段0.55微米（绿光）附近的反射率较低，10%~20%左右，两侧0.45微米（蓝光）和0.67微米（红光）则有两个吸收带。

在近红外波段1.2~1.5微米件有一个反射的陡坡，至1.6微米附近有一峰值在2~3微米件吸收率大增，反射率大大下降图（3）绘出了纯净水、海水的波普曲线，观察图可得出水在波长1微米左右的反射率较高，近红外波段的反射率很低。

四、实验体会不同的地物一般有不同的反射率，根据此原理可以区分不同的地物。

遥感分析报告1. 引言遥感技术是通过感知地球上不同波段的电磁辐射，获取地表信息并分析地表特征的技术手段。

随着现代遥感技术的不断发展，人们可以利用多源、多时相的遥感数据进行地表特征的分析和研究。

本报告将通过遥感分析的方法和技术，对某区域的地表特征进行分析和评估。

2. 目标本次遥感分析的目标是对某区域的地表特征进行全面的评估和分析。

具体目标包括：确定目标区域的地物类型分布情况、监测目标区域的土地利用变化、分析目标区域的植被状况等。

3. 数据采集和处理为了完成遥感分析，需要获取目标区域的遥感数据，并对其进行预处理和处理。

数据采集包括获取卫星遥感影像和地面观测数据。

数据预处理主要包括图像配准、大气校正、辐射定标等。

数据处理则是通过图像分类、变化检测等方法进行对目标区域的地表特征分析。

4. 地物类型分布利用遥感数据进行地物类型分布分析是遥感分析的常见任务之一。

本次分析使用了多光谱影像数据，并采用了最常见的监督分类方法，如最大似然分类和支持向量机(SVM)分类。

根据分类结果，可以生成地物类型分布图，并评估分类结果的精度。

分类结果显示，目标区域主要包含了农田、森林、水体和城市等地物类型。

其中，农田占据了目标区域的40%，森林占据了30%，水体占据了20%，城市占据了10%。

这些结果可以为农业生产、森林保护和城市规划等提供重要的参考。

5. 土地利用变化遥感技术可以对土地利用变化进行监测和分析。

通过对多期遥感影像进行比对和分析，可以确定土地利用变化的情况及其原因。

本次分析使用了两期遥感影像数据，分别为2000年和2010年的影像数据。

通过比对两期影像数据，可以发现目标区域的土地利用发生了显著变化。

农田的面积减少了10%，而森林的面积增加了15%。

这种变化可能与农业政策的调整和森林保护工作的加强有关。

对土地利用变化的监测和分析可以为土地管理和决策提供重要的科学依据。

6. 植被状况分析植被状况是评估生态环境质量和植物生长状况的重要指标。

遥感地学分析实验——实验二：遥感图像典型地物波谱特征分
析
实验二：遥感图像典型地物波谱特征分析（3学时）
原理与方法
太阳辐射到达地面之后，物体除了反射作用外，还有对电磁辐射的吸收作用。

电磁辐射未被吸收和反射的其余部分则是透过的部分，即：
太阳辐射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量
反射能量的大小决定了不同地物在不同电磁波波段上的反射率的大小，针对实验一测量获得的典型地物波谱数据分析其不同波长上的反射和吸收特征。

实验方法采用曲线分析法，分析典型地物的反射光谱峰谷变换。

实习仪器
学生实习机房
图象处理软件（ENVI3.5）
实验目的
1、掌握典型地物（植被、水体、裸岩等）类型的波谱特征；
2、掌握应用遥感图像处理软件进行典型地物波谱分析方法；
3、重点分析不同植被类型光谱差异的影响因素。

实验报告
内容包括：典型地物（植被、水体、裸岩等）类型的波谱特征与遥感影像的对比分析，不同植被类型光谱差异的影响因素分析。

地物光谱测试与分析实习报告指导书一、实习目的与要求1.明确地物波谱测试在遥感技术与应用中的重要作用；2.了解光谱仪的结构及测试原理；3.掌握地物光谱仪的测量方法；4.掌握光谱处理软件的处理方法；5.实地测量多种地物的反射波谱并分析其特征；二、实习计划及安排三、实验设备及样本1、光谱仪HR4000、2.参考板、3.手持GPS、4.相机、5.记录本 6、光纤探头 7、笔记本电脑 8、实验样本（根据实测地物填写）四、HR4000简介HR4000CG-UV-NIR，新一代高分辨率光谱仪，是全新的光学和电子学器件组合。

适合应用于激光特征分析，反射率测量和确定原子散射线等领域。

配有全新的Toshiba 的3648像素CCD阵列探测器，光学分辨率可达0.02nm（FWHM）。

HR4000光谱范围为200-1100nm，具体的光谱范围和分辨率配置取决于实际光栅和狭缝的选择。

适用于计算机操作系统: Windows 98/Me/2000/XP, Mac OS X and Linux（USB接口）；任何32-bit Windows 操作系统（串口）。

通过“SpectraSuit ”软件进行光谱测量及相关分析。

五、野外反射率测定原理野外测量实习采用垂直测量的方法，为使所有数据能与航空、航天传感器所获得的数据进行比较，一般情况均采用垂直向下测量方法，以便与多数传感器采集数据的方向一致。

由于实地情况非常复杂，测量时常将周围环境的变化忽略，认为实际目标与标准板的测量值纸币就是反射率之比。

计算公式如下：()()()()s s V V λρλρλλ=∙ ()s ρλ为标准板反射率， ()V λ、()s V λ为测量物体和标准板的仪器测量值。

这种测量方法没有考虑入射角度变化时造成的反射辐射值的变化。

六、实验步骤及（把软件截图放上去）1、打开电脑，启动软件，将光谱仪相关设备连接好 2、打开标准板最后一步(自行编号).图表显示窗口，打印机图标右侧有一个“复制光谱数据到剪切板”按钮 ，点击，然后打开Excel ，选中列，复制即可。

实习报告（一）实验名称：《地物光谱特性测量》（二）所属课程名称：《资源环境遥感》（三）学生姓名：（四）实验日期及地点：（五）实验目的：对校园中的一些地物进行遥感光谱特性测量（六）实验意义：（1）对光谱测量仪器的认识：ASD野外光谱分析仪FieldSpecPro是一种测量可见光到近红外波段地物波谱的有效工具，它能够快速扫描地物，光线探头在毫秒内得到地物的单一光谱。

FieldSpec分光仪主要由附属手提电脑，观测仪器，手枪式把手，光线光学探头以及连接数据线组成。

通过连接电脑，可实时持续显示测量光谱，使得测量者可以即时获取需要的测量数据。

（2）对课堂内容的认识：地物反射光谱是指某种物体的反射率或反射辐射能随波长变化的规律，以波长为横坐标，反射率为纵坐标所得到的曲线即为反射波谱特性曲线。

影响地物波谱变化的因素：太阳位置（太阳高度角和方位角）。

不同的地理位置，海拔高度不同。

时间、季节的变化。

地物本身差异、土壤含水量、植被病虫害。

（七）实验原理：（八）人员要求：设备：（1）ASD公司生产的Field Spec3高光谱辐射仪（2）软件：RS3和View SpecPro Graph工作要求：（1）天气情况：地面能见度：晴朗，地面能见度不小于10km，云量要求：太阳周围90°立体角范围内淡积云量小于2%，无卷云或浓积云等，风力要求：无风或微风（测量时间风力小于4级，对植物测量时风力最好小于3级）测量时间：为保持太阳高度角大于45度，且由于北京地区处于中纬度地区，所以测量时间应在北京时间10:00~14:00之间，冬季对于测量时间应该更加严格一些。

另外，测量速度应该满足<=1min/组。

（2）测量情况：为减少反射光对观测目标的影响，观测人员应着深色服装，观测时面对太阳站立与目标区后方，观测时保持探头垂直向下，使得机载成像光谱仪观测方向保持一致，注意观测目标的二项反射影响。

记录人员应站在观测人员身后，并避免在目标区周围走动。