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《遥感原理与应用》实验报告一前言一、实验目的与任务《遥感原理与应用》是测量学科的基础课，也是一门实践性很强的课程，实验的目的一方面是为了验证、巩固课堂上所学的知识，另一方面是熟悉遥感平台的应用方法，培养学生进行遥感平台的基本操作技能，使学到的理论与实践相结合。
通过实验，培养学生的动手能力和严格的科学态度，以及爱护仪器、热爱劳动、热爱集体的良好思想。
二、实验内容与学时分配三、实验注意事项1.在实验之前，必须复习教材中的有关内容，认真仔细地预习实验，明确目的要求、方法步骤及注意事项，以保证按时完成实验。
2.每人必须认真、仔细地操作，培养独立工作能力和严谨的科学态度，同时要发扬互相协作精神。
3.实验应在规定的时间和地点进行，不得无故缺席或迟到早退，不得擅自改变地点或离开现场。
在实验或实习过程中或结束时，发现有损坏情况，应立即报告指导教师，同时要查明原因，根据情节轻重，给予适当处理。
四、实验成绩考核单个实验成绩由两部分组成：课程成绩 = 过程考核30% + 实验报告×70%。
实验一认识遥感影像并熟悉遥感影像处理软件一、实验目的1.掌握遥感影像的下载方式，了解相关平台。
2.掌握ENVI的基本视窗操作，能够进行系统设置，查看并理解遥感卫星影像的相关参数。
3.掌握使用ENVI进行遥感影像裁剪的方法和步骤。
4.了解遥感影像的格式，能够将遥感影像存储成特定格式。
5.掌握遥感影像的合成方法，包括真彩色合成和伪彩色合成。
二、实验原理1.图像裁剪图像裁剪的目的是将研究区之外的区域去除，常用的方法是按照行政区边界或者自然区划边界进行图像裁剪。
同时，还可以按照矩形，任意多边形，影像对其进行裁剪。
规则裁剪，是指裁剪图像的边界范围是一个矩形，这个矩形范围获取途径包括：行列号、左上角和右下角两点坐标、图像文件、ROI/矢量文件。
2.多波段组合以Landsat8 OLI传感器为例，多波段组合方式及用途如下表所示。
表1.1 Landsat8数据波段参数三、实验内容1.通过网络（如地理空间云等），免费下载一幅遥感影像。
遥感实验一遥感影像的初步识别时间：2012年03月13日班级10地信小组成员：XX实验报告撰写人：王露一、实验目的学会识别遥感影像及其标识、理解像元灰度值与图像亮度及颜色的关系、理解遥感图像的矩阵表示、理解像元大小、掌握遥感图像的各种打开方式，对比分析不同遥感数据的图像特征的异同。
二、实验原理地物光谱特征及成因。
三、实验数据某区域的遥感图像，包括：367-071-0000103564.rar；452-86-L10000004263.rar；11943E20010304.rar；12843_19731222.rar。
四、实验内容及主要步骤1、识别遥感影像及其标识在资源管理器中找到与遥感影像文件名相同扩展名不同的文本文件，用记事本或写字板打开该文件，阅读其中的图像信息；阅读layer info中标明的图像信息；2、遥感影像的打开方式a、用缺省方式打开遥感影像打开影像（数据格式、缺省显示方式）、重叠显示并对比两个影像；放大、缩小、漫游、全图显示b、遥感影像的多种打开方式包括：图像按多波段RGB真彩色、某波段按假彩色、某波段按灰度、高程数据按地势显示。
3、查询像元灰度值用光标定位和显示像元灰度值；用影像信息表查看像元灰度值，体会图像的矩阵表示。
4、不同遥感影像的对比识别结合1和2当中的具体操作，认识常用遥感数据的图像特征，识别不同传感器成像的异同点。
五、课后作业及要求1、能够熟练掌握遥感影像的多种打开方式及其相关基本操作，包括：了解软件所支持的文件格式，查看遥感影像的图像信息（像元大小、波段数、地图参数、投影参数、灰度直方图、像元灰度值），放大、缩小、漫游、全图显示图像，真彩色、假彩色、灰度、地势等多种方式打开遥感影像，在同一个窗口重叠显示对比两幅影像，等等；2、能够识别不同遥感影像标识，并能正确提取遥感影像的相关描述信息。
对实验当中所提供的影像数据（包括MSS、ETM、CBERS、HJ）进行对比识别和分析，内容包括：卫星及传感器、太阳高度角及方位角、成像时间、空间分辨率、覆盖范围、波段数及行列数、投影参数等相关信息，要求写出实际的操作过程及所得结果的依据所在。
本科学生综合性实验报告姓名学号404专业＿资源环境与城乡规划管理＿班级11 ＿实验课程名称遥感原理与应用实验名称遥感原理与应用的综合实验指导教师及职称付磊讲师开课学期2012 至＿2013 学年＿下学期云南师范大学旅游与地理科学学院编印一、实验准备二、实验内容、步骤和结果（要求：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。
纸张不够可以自行添加。
）实验一：第三章数据输入/输出一、数据的输入/输出主要内容：ERDAS IMAGINE的数据输入/输出功能允许用户输入多种格式的数据供IMAGINE使用，同时可以将IMAGINE的文件转换成多种数据格式。
具体实施步骤：在ERDAS图标面板菜单条中单击Main/Import/ Export命令，打开数据输入/输出对话框。
在数据输入/输出对话框中，通常需要设置下列参数信息。
1、确定是输入数据（Import）还是输出数据（Export）；2、在Type下拉列表框中选择输入数据或输出数据的类型〔Type)；3、在Media拉列表框中选择输入数据或输出数据的存储介质(CD-ROM、Tape、File )。
4、确定输入数据文件路径和文件名5、确定输出数据文件路径和文件名6、单击OK按钮，进入下一级参数的设置，随数据类型而不同。
（如下图所示）实验结果：二、波段组合（一）、单波段组合主要内容：首先需要将各波段依次输入，转换为ERDAS IMAGINE的IMG文件。
具体实施步骤：在ERDAs图标面板菜单条中单击Main/Import/Export命令，打开输入/输出对话框；1选择输入数据操作:Import；2、选择输入数据类型(Type)为普通二进制：Genenric Binary。
3、选择输入数据介质（Media）为文件：File；4、确定输入文件路径和文件名；5、确定输出文件路径和文件名；6、单击OK按钮（关闭数据输入/输出对话框）重复上述部分过程，依次将多个波段数据全部输入，转换为IMG文件。
实验三地图数据的查询操作—属性数据查询【实验目的】掌握在Microsoft Visual Studio 2005 C#环境中，利用ArcGIS Mobile控件开发实现基于属性条件限制的查询功能，并能够把查询结果定位到地图上。
【实验内容】1、属性条件限制的数据查询功能。
2、地图定位显示的功能。
【实验设备】1、计算机、实验箱、usb数据线2、Microsoft Visual Studio 2005 C#、ArcGIS Mobile软件开发包、MicrosoftActiveSync4.5【实验步骤】1、准备操作1)利用Microsoft ActiveSync4.5建立计算机与实验箱的连接。
2)利用ArcGIS Mobile软件开发包，创建地图数据加载的程序框架。
2、属性数据查询功能1)展开“工具箱”的“设备数据”，点选“Data Grid”选项，并把其拖拽到主窗体上，如图1所示。
图12)双击窗体，进入窗体初始化的代码设计，如图2所示，在该事件响应函数中，我们首先对某一图层的所有属性数据的读取，并把读取结果放入DataGrid控件。
3)增加命名空间引用：using ESRI.ArcGIS.Mobile.MobileServices;using ESRI.ArcGIS.Mobile;图2实现函数如下：4)运行程序，在实验箱WinCE系统中查看程序运行结果。
5)展开“工具箱”的“公共设备控件”，分别把“Textbox”和“Button”选项，拖拽到主窗体上，并把Button1的text属性设置为“属性查询”，并把Button2的text属性设置为“地图定位”，如图2所示。
图26)双击“属性查询”，在其响应函数中添加实现条件查询的功能函数7)全局变量的设置：FeatureLayer m_featureLayer;FeatureDataTable m_featureDataTable;位置如图4所示图48) 双击“地图定位”，在其响应函数中添加实现条件查询的功能函数3、 思考题：1) 如何实现按照属性限制条件查询地理要素的属性数据？2) 本实验实现查询对象的在地图上闪烁显示功能，但闪烁后与其他要素并无区别，能否把几何对象在地图上用不同的颜色绘制上？。
一、实验名称遥感影像地理坐标定位和配准二、实验目的1. 熟悉遥感影像地理坐标定位和配准的基本原理。
2. 掌握使用ENVI软件进行遥感影像地理坐标定位和配准的方法。
3. 学会利用全色影像生成影像地图。
三、实验原理遥感影像地理坐标定位是指将遥感影像上的像点坐标转换为地面实际地理位置的过程。
配准则是将不同时间、不同传感器或不同区域的遥感影像进行空间配准，以便进行对比分析。
四、实验内容1. 选取实验数据：选取一幅哈尔滨市TM影像，成像时间为2013年7月19日，分辨率为30m，各波段的波长为0.45～0.52μm、0.52～0.60μm、0.63～0.69μm、0.76～0.90μm、1.55～1.75μm。
2. 影像地理坐标定位：（1）打开ENVI软件，导入实验数据。
（2）在“地理信息”菜单中选择“地理坐标定位”。
（3）设置影像的投影类型为UTM，投影分带为北51区。
（4）输入图像左上角的公里网坐标（9819 8092）和地理坐标（经度125.4941，纬度47.0930）。
（5）点击“确定”进行地理坐标定位。
3. 影像配准：（1）打开ENVI软件，导入实验数据。
（2）在“图像处理”菜单中选择“配准”。
（3）选择“影像到影像配准”。
（4）选择参与配准的影像，设置配准精度。
（5）点击“确定”进行配准。
4. 影像到地图校正：（1）打开ENVI软件，导入实验数据。
（2）在“地理信息”菜单中选择“影像到地图校正”。
（3）选择参与校正的影像，设置校正精度。
（4）点击“确定”进行校正。
5. 生成影像地图：（1）打开ENVI软件，导入实验数据。
（2）在“图像处理”菜单中选择“生成影像地图”。
（3）选择参与生成影像地图的影像，设置地图投影、分辨率等参数。
（4）点击“确定”生成影像地图。
五、实验数据处理及成果1. 成功将哈尔滨市TM影像进行地理坐标定位和配准。
2. 利用ENVI软件生成哈尔滨市TM影像的影像地图。
六、体会及建议1. 通过本次实验，熟悉了遥感影像地理坐标定位和配准的基本原理，掌握了使用ENVI软件进行操作的方法。
实验1遥感影像初步识别与ENVI基本功能一、实验目的1、认识ENVI/IDL遥感图像处理系统的界面与功能菜单2、掌握在ENVI环境中遥感影像输入、显示、存储的基本方法3、掌握像元灰度值查询、剖面线生成与数据输出方法二、实验设备与数据设备：微型电子计算机软件：ENVI遥感图像处理系统数据：文件说明can_tmr.img Landsat TM数据Canon City,Coloradocan_tmr.hdr ENVI头文件三、实验内容与步骤（一）启动ENVI双击ENVI的图标，在Windows系统中启动ENVI。
在屏幕上出现ENVI 主菜单如图1-1。
在各主菜单移动和点击鼠标，可以看到图1-2所示子菜单。
图1-1ENVI主菜单图1-2ENVI子菜单（二）遥感影像显示1、遥感影像预备知识：ENVI栅格文件格式ENVI使用的是通用栅格数据格式，包含一个简单的二进制文件和一个相关的ASCII的头文件。
通用栅格数据都会存储为二进制的字节流，遥感数据通常将以BSQ（按波段顺序）、BIP（波段按像元交叉）、BIL（波段按行交叉）的方式进行存储。
BSQ（波段顺序格式）存完第一个波段第一行后再存第一个波段第二行，每一个波段存完后紧接着存下一个波段,这种存储方式可以获得十分清晰的图像。
BIP（波段按像元交叉格式）按BIP格式存储的图像按顺序存储第一个像元所有的波段，接着是第二个像元的所有波段，然后是第3个像元的所有波段，等等，交叉存取直到像元总数为止。
这种格式为图像数据波谱（Z）的存取提供最佳性能。
BIL（波段按行交叉格式）按BIL格式存储的图像先存储第一个波段的第一行，接着是第二个波段的第一行，然后是第三个波段的第一行，交叉存取直到波段总数为止。
每个波段随后的行按照类似的方式交叉存取。
这种格式提供了空间和波谱处理之间一种折衷方式，它是大多数ENVI处理任务中所推荐的文件格式。
图1-3遥感图像格式与转换窗口图1-4头文件信息窗口◆ENVI支持的数据类型字节型、整型、无符号型、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、无符号64位整型。
◆影像格式✧传感器文件格式不同的卫星传感器研发或运行机构一般会给所分发的卫星数据设计一种分发格式，如Landsat系列的Fast格式、EOS系列卫星的HDF格式等。
✧商业软件文件格式商业化的图像处理软件都会开发出软件本身的图像格式，如ENVI的Hdr&img格式，Erdas的IMG格式，PCI的pix格式等。
✧通用图像文件格式很多图像格式成为国际通用，被大多数软件所支持。
如TIFF、JPEG2000、BMP等。
✧ENVI支持的输入文件格式●Flat Binary Files:●BSQ（band sequential format）●BIL（band interleaved by line format）●BIP（band interleaved by pixel format）●Remote Sensing Format Files:●ADRG●GeoTIFF●AIRSAR●HDF●ArcView Raster（.bil）●HDF MAS-50●ATSR●JERS●AVHRR●MRLC●CADRG●NITF●CIB●NLAPS CD●DMSP（NOAA）●PDS Image●DOQ（USGS）●RADARSAT●EOSAT FAST IRS-1●SeaWiFS●EOSAT FAST TM●SIR-C●ERS●SPOT CD●ESA Landsat TM●TIMS●ESA SHARP●TOPSAR●GeoSPOT●Image Processing Formats●ArcView Raster（.bil）●ER Mapper●ERDAS7.5（.lan）●PCI（.pix）●ERDAS8.x（.img）●Other Generic Image Formats:●ASCII●PICT●BMP●SRF●GIF●TIFF（GeoTIFF）●HDF●TIFF world files（.tfw）●JPEG●XWD●Digital Elevation Formats●USGS DEM●USGS SDTS DEM●DMA DTED●Vector Files:●ARC/INFO Interchange●MapInfo InterchangeFormat●ArcView Shape File●Microstation DGN●DXF●USGS DLG●ENVI Vector File（.evf）●USGS DLG in SDTS Format✧ENVI支持的输出文件格式●ENVI Flat Binary Files:●BSQ（band sequential format）●BIL（band interleaved by line format）●BIP（band interleaved by pixel format）●Generic Image Formats●ASCII●PICT●BMP●SRF●GIF●TIFF（GeoTIFF）●HDF●TIFF world files（.tfw）●JPEG●XWD●Image Processing Formats●ArcView Raster（.bil）●ER Mapper●ERDAS7.5（.lan）●PCI（.pix）●Vector Formats●ArcView Shape File●DXF●ENVI Vector File（.evf）◆ENVI头文件与影像数据分开的一个文本文件，为ENVI提供了影像的维数、任何可能嵌入的头信息，数据格式，以及其他一些相关的信息。
ENVI头文件包含用于读取图像数据文件的信息，它通常创建于一个数据文件第一次被ENVI读取时。
单独的ENVI头文本文件提供关于图像尺寸、嵌入的头文件（若存在）、数据格式及其它相关信息。
所需信息通过交互式输入，或自动地用“文件吸取”创建，并且以后可以编辑修改。
也可以在ENVI之外使用一个文本编辑器生成一个ENVI头文件。
ENVI头文件查看与编辑：–数据行列数–数据波段数–起始偏移量–文件类型–数据存储格式–波长–投影信息等记事本打开can_tmr.hdr头文件：ENVI description={Canon City,Colorado,Landsat TM,Calibrated to Reflectance}samples=640lines=400bands=6header offset=0file type=ENVI Standarddata type=1interleave=bsqsensor type=Landsat TMwavelength units=Micrometersz plot range={0.00,100.00}z plot titles={Wavelength,Reflectance}band names={TM Band1,TM Band2,TM Band3,TM Band4,TM Band5,TM Band7}wavelength={0.48500,0.56000,0.66000,0.83000,1.65000,2.21500}打开外部文件虽然上述的Open Image File功能可以打开大多数文件类型，对于特定的已知文件类型，利用内部或外部的文件头信息通常会更加方便。
使用Open External File选项，ENVI从内部文件头读取必要的参数，因此你不必在Header Infor对话框输入任何信息。
ENVI能读取这些标准文件类型的若干格式，这包括精选的遥感格式、图像处理格式、通用图像格式及数字高程模型。
遥感影像打开、保存与输出1)选择File--Open Image File，屏幕上弹出文件选择对话框“Enter Input DataFile”（图1-5）。
注：Open Image File功能可以打开大多数文件类型，对于特定的已知文件类型，利用内部或外部的文件头信息通常会更加方便。
使用File>Open External File选项，ENVI从内部文件头读取必要的参数。
2)选择进入数据目录中的can_tm子目录，从列表中选择can_tmr.img文件，然后点击打开。
图1-5影像数据文件输入窗口3)弹出可用波段列表窗口。
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。
可以完成当前在ENVI中打开的或存储在内存中的文件的信息，还可以：打开新文件、关闭文件、将内存数据项保存到磁盘，以及编辑ENVI 头文件等操作（图1-6）。
可以选择打开灰阶影像（图1-7）或RGB彩色影像（图1-8）。
4)使用鼠标左键点击对话框顶部所列的波段名，选中某个影像波段。
所选的波段会在标有“Selected Band”的区域中显示出来。
5)点击Load Band，将影像加载到一个新的显示窗口中。
图1-6可用波段列表图1-7灰度图像显示图1-8RGB彩色影像显示6）影像保存和输出影像可以保存成ENVI或几种通用的图形格式：envi,jpeg,tiff,hdf,erdas,pci （图1-9a）。
✧窗口菜单界面File—Save File As，将影像按照需要的格式进行存储，保存的为原始数据，没有拉伸（图1-9b）。
✧主影像窗口File—Save Images As，将影像按照需要的格式进行存储，存储的影像是显示的影像样式（图1-9c）。
File—Save Zoom As，将Zoom窗口显示的影像按照需要的格式进行存储。
图1-9影像输出（三）遥感影像显示窗口影像加载成功后，ENVI影像显示窗口就会出现在屏幕上（图1-10）。
该显示窗口由主影像窗口、滚动窗口和缩放窗口组成。
图1-10影像显示窗口◆主图像Image窗口：（400*400）100％显示（全分辨率显示）scroll的方框，可交互式分析、查询信息。
主图像窗口内的功能菜单：在主图像窗口内点击鼠标右键，切换隐藏子菜单的开启和关闭。
该"Functions"菜单控制所有的ENVI交互显示功能，这包括：图像链接和动态覆盖；空间和波谱剖面图；对比度拉伸；彩色制图；诸如ROI的限定、光标位置和值、散点图和表面图等交互特征；诸如注记、网格、图像等值线和矢量层等的覆盖（叠置）；动画以及显示特征。
◆滚动Scroll窗口：全局，重采样(降低分辨率)显示一幅图像。
只有要显示的图像比主图像窗口能显示的图象大时，才会出现滚动窗口。
◆缩放Zoom窗口：（200*200）显示image的方框。
缩放系数（用户自定义）出现在窗口标题栏的括号中。
