遥感原理与应用
如果想要从 zhumuqian1.sli 波谱库中加载相应的波谱曲线到绘图窗口,进行直接地比较或者鉴别,那么在加载波谱库的波谱数据时不要忘记将 Y的缩放系数改为 1000。
完成这些操作后,关闭所有的 File Statistics Report对话框以及所有的绘图窗口。在 ROT Tool对话框中,选择 Options>Mean for All Regions,在同一个绘图窗口中,绘制每个 感兴趣区的均值波谱曲线。
5、4鉴别矿物质设计选择合适的彩色合成来鉴别矿物质:
在可用波段列表对话框中,选择 RGB 单选按钮,并顺次点击 Band 183、Band 193和 Band 207。点击 Load RGB,将彩色合成影像加载到当前影像显示窗口中。
在主影像窗口中,点击Tools>Profiles>Z-Profile
(Spectrum)。 注意到0 在Z剖面廓线 (Z-Profile)窗口中,被用来合成彩色影像的三波段的位置上,分别用红、绿、蓝三条垂直线标出。
在 ROI Tool对话框中,选择 Off单选按钮,使用 Z 剖面廓线窗口,在主影像窗口中的感兴趣区上或其附近浏览相应的波谱曲线。
通过使用鼠标左键,点击并拖动波谱剖面廓线窗口中的颜色条(plot bars) ,将其拖动到所需
的波段位置上。
注意:突出影像上特定地物的一种方法是将某个彩色条放置在某个特征吸收中心,而把另两个彩色条放置在相对的波谱峰值上。
在 Z 剖面廓线(Z Profile)窗口内,双击鼠标左键,将新选择的波段加载到显示窗口中。查看了几个地物点后,就会明白彩色合成后的颜色是如何同波谱特征相一致的。例如,alunitic 区域在RGB 彩色合成影像上将显示出红
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紫色(magenta) ,这是因为绿色对应的波段位于 alunitic 的吸收带,这将产生较低的绿波段值,而红色和蓝色对应的波段反射率几乎相等。红色和蓝色混合的结果就导致了含有aluite 的像素颜色为红紫色。 6 二维散点图
6、1查看二维散点图:
在主影像窗口中,选择 Tools → 2-D Scatter Plots,打开二维的 scatter plot对话框,绘制表观反射率影像的散点图。
在 Choose Band X 列表中,选择波段 193(band 193) ,在 Choose Band Y 列表中,选择波段 207。
3. 点击 OK。左图的散点图就显示了 X、Y表观反射率值的关系 波段 193 和波段 207的散点图(ATREM 表观反射率影像)(左图)
6、2散点图的密度分割:
从散点图窗口菜单中,选择 Options → Density On,自动对散点图进行密度分割处理。散点的颜色表明了用来绘制散点图的两个波段特定表观反射率组合出现的频率。紫色(Purple)代表了出现的频率最低。随着颜色从蓝色、绿色、黄色,变化到红色,频率也依次变大。红色代表了出现的频率最高。从散点图菜单中,选择 Options>Density Off,关闭密度分割功能。
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6、3散点图中的跳跃像素(SCATTER PLOT DANCING PIXELS):
从主影像窗口中点击鼠标左键并拖动鼠标,触发散点图中的“跳跃像素” (Dancing Pixels) 。散点图中的红色点就对应于主影像窗口光标周围 10×10 区域内的像素点。预测一下某些影像颜色在散点图中的位置,然后进行核实。注意散点图中红色跳跃像素构成的子散点图的形状。
选择 Options>Set Patch Size,改变散点图中红色矩形光标的大小,并观察改变后的差异。
6、4影像中的跳跃像素(IMAGE DANCING PIXELS):
在散点图上点击鼠标中键并拖动鼠标,触发主影像窗口中的“跳跃像素” (Dancing Pixels) 。影像中的红色像素点就对应于散点窗口光标周围 10×10 区域内的散点。注意所选像素的空间分布及其空间一致性。
选择 Options>Set Patch Size,改变散点图中矩形光标的大小,并观察改变后的差异。
6、5将散点图连接到波谱剖面廓线(SCATTER PLOTS LINKED TO A SPECTRAL PROFILE):
从散点图窗口菜单中,选择 Options>Z Profile,选择一个输入文件用于提取波谱剖面廓线,然后点击 OK。打开一个连接到该散点图的空白的波谱剖面廓线绘制窗口。将鼠标光标放置到二维散点图中,点击鼠标右键,提取具有该散点位置特性的相应空间像素点的波谱曲线。比较散点图上的其它点,观察散点图上相对中心位置的点,记录这些点所属的类别。
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6、6散点图中的感兴趣区(SCATTER PLOT ROIS):
散点工具也可以用来作为一个快速的分类器。在散点图中点击鼠标左键,选择感兴趣区(ROI)的第一个顶点。使用鼠标左键,选择所需的线段顶点,在散点图中,绘制感兴趣区多边形。点击鼠标右键封闭该多边形。与该多边形包含的散点相对应的影像像素,在主影像窗口中会以彩色编码后的颜色(如红色)显示出来。
从散点图窗口的 Class 下拉式菜单中,选择其它的颜色。绘制其它的感兴趣区多边形,影像中对应的像素就会以所选颜色高亮突出显示出来。要移除某个类,可以选择 Options>Clear Class。此外,通过在绘图坐标轴以外(下面)点击鼠标中键,也可以移除当前所选的类(Class)。使用二维散点图工具,由散点图中的类追溯到影像上,查看某些对应像素出现在影像上的位置。
在散点图窗口菜单栏中,选择 Options> Export Class or Export All,将类(Classes)转换成感兴趣区,然后再作为训练样区,使用所有的影像波段,参与影像分类。以这种方式导入的感兴趣区将会列出在 ROI Tool 对话框中,它对后续的监督分类都有效。
从 ENVI 主菜单中,选择Classification>Create Class Image from ROIs,也可以将感兴趣区转换为分类影像。
在散点图窗口中,选择Options>Clear All,移除散点图中所选的类以及影像中相对应的像素点的颜色。
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6、7影像中的感兴趣区(IMAGE ROIS):
散点图工具也可以从影像上获取感
兴趣区,以作为简单的分类器。在散点图窗口菜单中,选择 Options>Image ROI。使用鼠标左键来绘制线条,在主影像窗口中绘制出感兴趣区多边形。使用鼠标右键封闭多边形或者锁定多边形的位置。然后影像感兴趣区多边形内的像素点就会映射到散点图中相对应的位置上,并用当前所选颜色高亮显示出来。相应地,影像中所有与散点图高亮显示点相匹配的像素点,也将反向映射到主影像窗口中,即用相同的颜色高亮显示出来,这就仿佛是绘制了散点图感兴趣区。这是一个用来形成两波段的分类最简单的方法,此外它也是一个强大的工具。绘制一些影像感兴趣区,注意影像颜色与散点图特性之间的一致性。 6、8散点图和波谱混合(SCATTER PLOTS AND SPECTRAL MIXING):
在散点图窗口菜单中,选择 Options>Change Bands,修改散点图绘制中所需的两个波段组合。尝试选择至少一对临近的波段组合以及其它相距较远的波谱波段组合。 Band X: Band 176 Band Y: Band 215 如下图
四、实验体会
本次实验的主要目的在于使用 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。最终通过自己的操作也达到了以上目的。实验过程中出现了对理论知识理解不透彻而不知所以的现象,通过阅读相关课件慢慢熟悉,顺利完成本次实验。
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