邻近法(Nearest Neighbor)、双线性内插法(Bilinear interpolation)、三次卷积法(Cubic Convolution)。
这三种重采样方法各有优缺点:最邻近像元法最大可产生1/2像元的位置误差,不破坏原来的像元值,处理速度快,但易产生“锯齿效应”;双线性内插法具有平均化滤波效果,不会产生“锯齿”效应,但原先灰度值被破坏,边缘被平滑;三次卷积内插法具有图像均衡化和清晰化的效果,可得到较高的图像质量,但处理数据量大,处理速度慢,效率不高。
此次选用墨卡托投影空间为校正空间,以已校正过的2000年2月28日黄河三角洲Landsat图像为基准图像,对2001年3月18日遥感图像进行图像到图像的几何精校正。
具体方法:在遥感影像中选择道路交叉点或拐弯点、人工坑塘角点、渠道交叉点,海堤与其它地物的交叉点等30个明显地物点作为地面控制点,基本呈均匀分布,采用多项式校正模型和双线性内插重采样模型对原始图像进行几何精校正,校正后经重新选点检验,最终的定位精度控制在1个像元之内,达到研究精度要求。
4.3图像裁剪
图像裁剪的目的是将研究之外的区域去除。常用的方法是按照行政区划边界或者自然区划边界进行头像裁剪;在基础数据生产中个,还经常要进行标准分幅裁剪。裁剪分为规则裁剪和不规则裁剪。
4.3.1规则裁剪
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。规则分幅裁剪功能在很多的处理处理过程中都可以启动(Spatial Subset)。
4.3.2不规则图像裁剪
不规则图像裁剪,是指裁剪图像的边界范围是一个任意多边形。任意多边行
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可以是事先生成的一个完整的闭合多边形区域,可以是一个手工绘制的多边形,也可以是 ENVI 支持的矢量文件。针对不同的情况采用不同的裁剪过程。 本文采用的方法是利用行政区划分边界进行裁剪的,具体步骤如下: (1) 打开图像 jihejiaozheng.dat,按 Linear2%拉伸显示。
(2) File -> Open,打开“H:\\毕业设计\\垦利正确边界”下的“1.shp”数据。
图4-10 加载行政边界
Figure 4-10 Load administrative boundaries
(3) 在 Toolbox 中,打开 Regions of Interest /Subset Data from ROIs/Select Input File 选择jihejiaozheng.dat,点击 OK,打开 Subset Data from ROIs Parameters 面板;
(4) 在 Subset Data from ROIs Parameters 面板中,设置以下参数:Select Input ROIs:选择 EVF:矢量.shp Mask pixels output of ROI?:Yes Mask Background Value 背景值:0
(5)选择输出路径和文件名,单击 OK 执行图像裁剪。 裁剪结果为:
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图4-11 裁剪之后图像
Figure 4-11 Cut out image
4.4GIS空间校正
在进行空间校正之前,首先对采集到的垦利第五次野外实测记录表中的数据进行整理,要将原始的gps度分秒转化为度;其次从ENVI中找6--10个点(均匀的覆盖整个区域)通过经纬度得到在遥感影像上的坐标值;最后在ARCGIS中进行空间校正,具体校正的方法如下:
(1)将已经具有坐标系的要素类和需要校正的要素类加进arcmap中,调出spatial adjustment工具条,开始编辑。
(2)在spatial adjustment工具条菜单里设置要校正的数据,把要校正的要素类打钩。
(3)点置换连接工具,点击被校正要素上的某点,然后点基准要素上的对应点,这样就建立了一个置换链接,起点是被校正要素上的某点,终点是基准要素上的对应点。用同样的方法建立足够的链接。
(4)点spatial adjustment工具条菜单下的adjust,完成校正。
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4.5GPS对应影像值得提取
实测数据以GPS点坐标定位,把这好几百个点在影像中对应点的DN值、坐标等信息一次性提取出来,GPS的点其实就是一些坐标信息,根据上一步GIS校正得到的结果生成shape文件,然后在envi中将shp文件ROI,最后直接选择ROI工具的文件菜单->OutputROIs to ASCII。得到txt的文本文档结果如下图:
图4-12 ROI数据
Figure 4-12 ROI Data
5图像波段运算和决策树分类
5.1波段运算
根据上一步骤中得到的最后结果,将txt文本文档中其中的B1--B7波段的数据横向导入到excel表格中,然后将实际测定的高光谱数据一一对应的按B1--B7波段横向导入到同一个表格下方,部分表格如下:
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图4-13 表格数据
Figure 4-13 Table Data
从上表格中可以看出每个波段中的每一个点位,一一对应,然后让其做除法运算,得到比值一栏的数据,然后每个波段横向取平均值,比值得到的数据也取平均值作为订正系数。换言之,将所有采样点各波段的波段平均反射率进行平均,作为室外实测各波段平均反射率;在LandSat8经过线性混合像元分解的土壤遥感影像上,根据野外采样时记录的GPS坐标,找到各个采样点在遥感影像上的对应点,同样求取所有样点各波段反射率均值,作为遥感影像反射率。比较见下图:
图4-14 对比分析图
Figure 4-14 Comparative analysis chart
图中可见,由平均波段平均拟合得到的实测室外反射率和遥感影像反射率变化趋势一致,但实测平均反射率均低于遥感影像反射率,主要由于实测为纯土样品,
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