《遥感原理与应用》
实习报告
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中国矿业大学环境与测绘学院遥感实习
2010年12月26日
遥感原理与应用
目录
1、 实验一 高光谱数据分析………………………………………..2 2、 实验二 影像镶嵌……...……………………………………….15 3、 实验三 影像配准………………………………………………26 4、 实验四 非监督分类……………………………………………38 5、 实验五 监督分类………………………………………………41 6、 实习总结………………………………………………………..49
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遥感原理与应用
实验一 高光谱数据分析
一、 实验目的
本专题旨在向用户介绍波谱库的概念，并描述如何从感兴趣区中提取波谱信息，然后还将进行彩色合成，并使用二维散点图进行简单的分类。让学生学会如何使用 ENVI 先进的高光谱工具对多光谱数据进行分析。更好地理解高光谱处理的概念及其工具。本专题将从特定矿物质的感兴趣区中提取其波谱曲线，并与波谱库中的波谱曲线进行比较，找出显示波谱信息的最佳 RGB 彩色组合。使用二维散点图定位独特的像元，探究其数据的分布特点，然后进行简单的分类。
二、 实验数据介绍
文件 描述 zhumuqian95_at.int Cuprite地区ATREM校正后的反射率数据，50个波段（整型） zhumuqian95_at.hdr ENVI相应的头文件 Jpl1.sli ENVI格式的JPL波谱库 Jpl1.hdr ENVI相应的头文件 zhumuqian_min.sli ENVI格式的USGS波谱库 zhumuqian_min.hdr ENVI相应的头文件 zhumuqian95_av.roi 保存的感兴趣区文件 数据：1995 年的航空可见光/红外成像光谱仪（Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer，简称为 AVIRIS）所采集的表观反射率数据，该数据是美国内华达州（Nevada）Cuprite 地区的表观反射率数据，它使用 ATREM 大气纠正建模软件进行了校正。这个数据子集共包含 50 个波段，波谱分辨率近似为 10nm 宽，其波长范围为1.99~2.48μm。
三、实验内容
本部分将介绍以下内容：波谱库操作、浏览和提取影像反射率波谱、ENVI 中感兴趣区（ROI）的定义及进行彩色合成影像的选取，其目的是为了鉴别波谱类型。
1加载 AVIRIS影像数据并显示灰阶影像
在 ENVI 主菜单中，选择 File → Open Image File，然后选择进入envi47/data目录。 选择zhumuqian 95_at.int 文件作为输入文件名，点击 Open 弹出可用波段列表，它将列出 50 个波段的名字。 在可用波段列表对话框中，选择 Band 193（2.2008um），点击 Gray Scale 单选按钮，然后点击 Load Band。将灰度影像加载到显示窗口中。
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遥感原理与应用
从主影像窗口菜单中选择 Tools> Profiles>Z Profile (Spectrum)，提取表观反射率波谱曲线。
2 浏览影像波谱并同波谱库进行比较
在影像上移动缩放指示矩形框，同时查看#1 Spectral Profile窗口中的波谱曲线，浏览整个影像的表观反射率波谱曲线。 在主影像窗口中，使用鼠标左键点击并拖动缩放指示矩形框或者直接点击鼠标左键，将缩放指示矩形框移动到以所选像素点为中心的区域中。将从影像中获取的表观反射率波谱曲线同所选波谱库中的波谱曲线进行比较。ENVI 提供了几个不同的波谱库，根据本专题的目的，我们将会使用 JPL 波谱库（Groves 等，1992）以及 USGS 波谱库（Clarke 等，1993） 。
从 ENVI 主菜单中选择 Spectral>Spectral Libraries>Spectral Library Viewer。 在 Spectral Library Input File 对话框中，点击 Open File 按钮，从 spec_lib/jpl_lib 子目录中，选择jpl1.sli 波谱库文件，点击 OK。 选择 Select Input File区域中的 jpl1.sli，点击 OK。
在 Spectral Library Viewer对话框中，选择 Options → Edit (x, y) Scale Factors，并在 Y Data Multiplier 文本框中，输入值 1.000，以匹配影像表观反射率范围（1-1000） ，点击 OK。
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在 Spectral Library Viewer对话框中，选择下列波谱名称，绘制它们的波谱曲线：
ALUNITE SO-4A
BUDDINGTONITE FELDS TS-11A CALCITE C-3D
KAOLINITE WELL ORDERED PS-1A 得到如下波谱曲线绘制图：
从绘制（plot）窗口菜单中，选择 Edit> Plot Parameters，自定义波谱曲线的绘制图。在 Plot Parameters对话框中，按下面的步骤进行：
将 Charsize 减少为 0.50。 选择X-Axis单选按钮，然后将 Range 调整为 1.90 到 2.45。 还是选中X-Axis 单选按钮，点击 Left/Right Margins的箭头增量按钮，直到达到所需 X方向的页边距。 选择 Y-Axis 单选按钮，将 Axis Title改为“Reflectance” 。还是选中 Y-Axis 单选按钮，点击 Top/Bottom Margins 的箭头增量按钮，直到所需的 Y 方向的页边距。点击 Apply，然后再点击 Cancel。
要显示波谱名称的图例，可以在绘制窗口中点击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择 Plot Key。将绘制窗口拖动到所需的大小，以容纳下波谱名称。在绘制窗口中，选择 Options>Stack Plots，分别查看绘制的波谱曲线。绘制的
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