1、課 程： 遙感圖像處理 題 目： 長沙市植被覆蓋率變化姓 名： 劉 奔 學 號： 20124223 指導教師： 劉 峰 日 期 2015 年 5月 7 日 長沙市植被覆蓋率變化實習目的:1、本課程設計是綜合運用ENVI進行遙感圖像處理2、掌握使用ENVI進行多幅圖像鑲嵌的方法3、掌握使用ENVI進行圖像裁剪的方法4、掌握使用ENVI進行圖像分類來分析問題的方法 實習內容:1、數據下載：課程設計所需遙感影像數據的下載2、圖像鑲嵌：將下載的多幅遙感影像進行拼接3、圖像裁剪：裁剪出長沙市的遙感影像4、圖像分類：對長沙市的主要地物進行分類基本原理:1、NDVI（歸一化植被指數）NDVI=(N

2、IR-R)/(NIR+R)，或兩個波段反射率的計算。它的取值范圍是-11。對于陸地表面覆蓋來說，云、雨、雪在可見光比近紅外波段有較高的反射作用所以NDVI為負值，巖石、裸土的NDVI一般為0，有植被覆蓋的地方一般大于0。2、圖像鑲嵌(mosaic image)是具有地理參考的若干相鄰的圖像合并成一幅圖像或一組圖像，需要拼接的圖像必須含有地圖投影也就是說圖像必須經過幾何校正處理，雖然所有的輸入圖像可以具有不同的投影類型，不同的象元大小，但必須有相同的波段數。在進行圖像拼接時需要確定一幅參考影像，參考圖像作為圖像拼接的基準，決定輸出圖像的地圖投影和象元大小和數據類型。3、圖像裁剪目的是將

3、研究之外的區域去除。 常用的方法是按照行政區劃邊界或自然區劃邊界進行圖像裁剪。 在基礎數據生產中，還經常要進行標準分幅裁剪，按照ENVI的圖像裁剪過程，可分為規則裁剪和不規則裁剪。4、遙感圖像分類就是通過對遙感圖像中地物的光譜信息和空間信息進行分析，選擇特征，將圖像中每個象元按照某種規則或算法劃分為不同的類別，然后獲得遙感圖像與實際地物的對應信息，從而實現遙感圖像的分類。一般的分類方法可分為兩類：監督分類和非監督分類。將多源數據應用于圖像分類中，發展成基于專家知識的決策樹分類。5、遙感動態監測指利用多時相獲取的覆蓋同一地表區域的遙感影像及其它輔助數據來確定和分析地表變化。它

4、利用計算機圖像處理系統，對不同時段目標或現象狀態的變化進行識別、分析；它能確定一定時間間隔內地物或現象的變化，并提供地物的空間分布及其變化的定性與定量信息。數據準備:1、2006年長沙TM影像_L4_ 30米 4幅2、2009年長沙TM影像_L4_ 30米 4幅3、長沙Shp矢量文件4、長沙DEM影像_L4_ 30米 7幅 操作方法及過程:1、實習概述本次研究,結合研究目標和實際情況,綜合權衡各種因素后,主要采用的衛星遙感影像為長沙市2個時相的Landsat TM影像,成像時間分別為2006年和2009年，影像分辨率為30m,影像已經過大氣校正、幾何精校正及裁減處理。數據來源：TM影

5、像數據從中國科學院遙感與數字地球研究所（DEM影像數據從地理空間數據云（Shp矢量數據從GIS帝國論壇分享中下載。2、長沙矢量文件提取 利用ArcGIS10提取要素來導出長沙市的矢量Shp數據文件。（1）用ArcGIS10打開中國地級市矢量圖（2）選擇要素-長沙，使用篩選工具導出長沙市的矢量Shp數據文件。 導出結果后第二圖3、圖像鑲嵌（1）打開影像文件2006年（2）設置參數（3）輸出參數設置（4）圖像鑲嵌結果2009年的圖像鑲嵌按此操作4、圖像裁剪（1）打開長沙矢量Shp文件（2）設置文件打開參數（4）將矢量文件轉換為ROI（5）輸出圖像裁剪后的結果2009年的圖像裁剪按此操作5、圖像分類

6、（1）按分類要求繪制感興趣區域（2）檢查感興趣區域的可分離度（3）設置輸出參數（4）分類后結果輸出（5）圖像分類后處理-majority分析2009年的圖像分類操作按此進行6、遙感動態監測（1）選擇2006年和2009年分類后的遙感時相圖（2）定義變化分析類別（3）設置輸出參數（4）得出分析結果，分析數據報告導出Pixel Counts Unclassified植被 Green 3550 points建筑 Red 15187 points水系 Blue 4773 pointsRow TotalClass TotalUnclassified 10180844 1015159 80999 5242

7、 11282244 11282244植被 Green 15849 points 703697 5271680 847087 1056 6823520 6823520建筑 Red 53838 points 355913 2679276 1688509 7062 4730760 4730760水系 Blue 4817 points 75896 4288 3604 79990 163778 163778Class Total 11316350 8970403 2620199 93350 0 0Class Changes 1135506 3698723 931690 13360 0 0Image Di

8、fference -34106 -2146883 2110561 70428 0 0Equivalent Class Pairings Unclassified <=> Unclassified 植被 Green 3550 points <=> 植被 Green 15849 points 建筑 Red 15187 points <=> 建筑 Red 53838 points 水系 Blue 4773 points <=> 水系 Blue 4817 pointsReport Produced on: Sun May 10 16:16:00 2015

9、結果與分析:一、幾何精糾正控制點位置及其誤差 地面收集的控制點見下表 其中控制點的誤差RMS在1左右不超過1.5 二、影像處理結果分析 1、圖像裁剪前后影像比較 （1）圖像裁剪前的多光譜影像 （2）圖像裁剪后的影像 【結果與分析】按照行政區劃邊界或自然區劃邊界進行圖像裁剪，通過對圖像的裁剪，來進行特定區域的地物問題分析2、長沙兩年的遙感影像比較（1）2006年的多光譜影像（2）2009年的影像【結果與分析】從上兩圖明顯可以看出來的是眼和湘江流域，整個居民區在不斷擴張，人類的活動影響十分明顯。3、長沙兩年分類后的遙感影像比較（1）2006年的多光譜影像（2

10、）2009年的多光譜影像【結果與分析】從上兩圖清楚的看出長沙是的植被減少了很多，取而代之的是連綿的居民區特別是眼水系的區域，居民區以水系為中心在不斷向外擴張。5、動態監測報告【結果與分析】從上表中的數據可以清楚的看出長沙是的植被減少了很多，取而代之的是連綿的居民區，水系也在縮減。很明顯人類的活動下，城市化的擴張，都不可避免的占用植被來滿足人類生活的需要。存在問題與解決辦法:1、部分遙感影像的云量較多，怎么減少其對影像結果的影響?分析：遙感影像的云量可以從數據源上進行解決，當遙感影像的云量較多難以避免時，通過計算ndvi值，分析云值范圍，對該段數據進行忽略，盡量減少云量對實驗結果的影響。 2、按上面所述，它的根本值沒有發生改變，但是畢竟一部分數值已經擴大了，怎么處理比較合理？分析ENVI Basic Tools Band Math 波段運算，把負值去掉，在彈出的對話框Band Math中Enter an expression(b1 lt 0)*0+(b1 ge 0)*(b1*0.0001)。 這個公式意思就是要是值小于0 就乘以0使其變為0同時值大于等于0的話就乘以0.0001這個系數。 這樣就OK了。關于B