遥感图像处理
实验一、ERDAS视窗的基本操作
实验目的：初步了解目前主流的遥感图象处理软件ERDAS的主要功能模块，在此基础上，掌握视窗操作模块的功能和操作技能，为遥感图像的几何校正等后续实习奠定基础。
实验内容：视窗功能介绍；文件菜单操作；实用菜单操作；显示菜单操作；矢量和删格菜单操作等。
视窗操作是ERDAS软件操作的基础, ERDAS所有模块都涉及到视窗操作。本实验要求掌握视窗的基本功能，熟练掌握图像显示操作和矢量菜单操作，从而为深入理解和学习ERDAS软件打好基础。
1、 视窗功能简介
二维视窗（图1-1）是显示删格图像、矢量图形、注记文件、AOI等数据层的主要窗口。通过实际操作，掌握视窗菜单的主要功能、视窗工具功能。
图1-1 二维视窗
重点掌握ERDAS图表面板菜单条；ERDAS图表面板工具条；掌握视窗菜单功能和视窗工具功能等基本操作。
2、图像显示操作（Display an Image）
第一步：启动程序（Start Program）
poke
视窗菜单条：File→open→ RasterLayer→Select Layer To Add对话框。
第二步：确定文件（Determine File）
在Select Layer To Add对话框中有File和Raster Option两个选择项，其中File就是用于确定图像文件的，具体内容和操作实例如表。
表1-1 图像文件确定参数
参数项 | 含义 | 实例 |
Look in | 确定文件目录 | examples |
File name | 确定文件名 | xs_truecolor_sub.img |
File of type | 确定文件类型 | IMAGINE Image（*.img） |
Recent | 选择近期操作过的文件 | ------ |
Go to | 改变文件路径 | ------- |
| | |
第三步：设置参数（Raster option）
图1-2 参数设置
第四步：打开图像（Open Raster Layer）
4、 实用菜单操作
了解光标查询功能；量测功能；数据叠加功能；文件信息操作；三维图像操作等。
4、显示菜单操作
掌握文件显示顺序（图1-3）；显示比例；显示变换操作等。
5、矢量菜单操作
矢量菜单操作功能是ERDAS软件将遥感与地理信息系统相结合的一个体现。主要介绍矢量操作的有关命令，这是本次实验的重点掌握内容。
指导学生掌握适量工具面板功能，在此基础上重点掌握矢量文件的生成与编辑。
矢量文件的生成与编辑：
第一步：打开图像文件
第二步：创建图形文件
第三步：绘制图形要素
第四步：保存矢量文件
在此基础上，指导学生掌握：改变矢量要素形状；调整矢量要素特征；编辑矢量属性数据等有关矢量操作。
图1-3 图层显示顺序
实验二、遥感图像的几何校正
实验目的：通过实习操作，掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤，深刻理解遥感图像几何校正的意义。
实验内容：ERDAS软件中图像预处理模块下的图像几何校正。
几何校正就是将图像数据投影到平面上，使其符合地图投影系统的过程。而将地图投影系统赋予图像数据的过程，称为地里参考（Geo-referencing）。由于所有地图投影系统都遵循一定的地图坐标系统，因此几何校正的过程包含了地理参考过程。
1、图像几何校正的途径
ERDAS图标面板工具条：点击DataPrep图标，→Image Geometric Correction →加大饲料打开Set Geo-Correction Input File对话框（图2-1）。
ERDAS图标面板菜单条：Main→Data Preparation→Image Geometric Correction→打开
Set Geo-Correction Input File对话框（图2-1）。
图2-1 Set Geo-Correction Input File对话框我好害怕
在Set Geo-Correction Input File对话框（图1）中，需要确定校正图像，有两种选择情况：
其一：首先确定来自视窗（FromViewer），然后选择显示图像视窗。
其二：首先确定来自文件（From Image File），然后选择输入图像。
2、图像几何校正的计算模型（Geometric Correction Model）
ERDAS提供的图像几何校正模型有7种，具体功能如下：
表2-1 几何校正计算模型与功能
模型 | 功能 |
Affine | 图像仿射变换（不做投影变换） |
Polynomial | 多项式变换（同时作投影变换） |
Reproject | 投影变换（转换调用多项式变换） |
Rubber Sheeting | 非线性变换、非均匀变换 |
Camera | 航空影像正射校正 |
Landsat | Lantsat卫星图像正射校正 |
Spot | Spot卫星图像正射校正 |
| |
3、图像校正的具体过程
第一步：显示图像文件（Display Image Files）
首先，在ERDAS图标面板中点击Viewer图表两次，打开两个视窗（Viewer1/Viewer2），并将两个视窗平铺放置，操作过程如下：
ERDAS图表面板菜单条：Session→Title Viewers
然后，在Viewer1中打开需要校正的Lantsat图像：tmAtlanta,img
在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的SPOT图像：panAtlanta,img
第二步：启动几何校正模块（Geometric Correction Tool）
Viewer1菜单条：Raster→ Geometric Correction
→打开Set Geometric Model对话框（介绍自己英语作文2）
→选择多项式几何校正模型：Polynomial→OK
→同时打开Geo Correction Tools对话框（3）和Polynomial Model Properties对话框（4）。
在Polynomial Model Properties对话框中，定义多项式模型参数以及投影参数：
→定义多项式次方（Polynomial Order）:2
→定义投影参数：（PROJECTION）:略
→Apply→Clo
→打开GCP Tool Referen Setup 对话框（5）
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图2-2 Set Geometric Model对话框
图2-3 Geo Correction Tools对话框
图2-4 Polynomial Properties对话框
图2-5 GCP Tool Referen Setup 对话框
第三步：启动控制点工具（Start GCP Tools）
图2-6 Viewer Selection Instructions
首先，在GCP Tool Referen Setup对话框（图5）中选择采点模式：
→选择视窗采点模式：Existing Viewer→OK
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→打开Viewer Selection Instructions指示器（图2-6）
→在显示作为地理参考图像panAtlanta,img的Viewer2中点击左键
→打开reference Map Information 提示框（图2-7）；→OK
→此时，整个屏幕将自动变化为如图7所示的状态，表明控制点工具被启动，进入控制点采点状态。
图2-7 reference Map Information 提示框
图2-8 控制点采点
第四步：采集地面控制点（Ground Control Point）
GCP的具体采集过程：
在图像几何校正过程中，采集控制点是一项非常重要和繁重的工作，具体过程如下：
1、 在GCP工具对话框中，点击Select GCP图表，进入GCP选择状态；
2、 在GCP数据表中，将输入GCP的颜色设置为比较明显的黄色。
3、 在Viewer1中移动关联方框位置，寻找明显的地物特征点，作为输入GCP。
4、 在GCP工具对话框中，点击Create GCP图标，并在Viewer3中点击左键定点，GCP数据表将记录一个输入GCP，包括其编号、标识码、X坐标和Y坐标。
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5、 在GCP对话框中，点击Select GCP图标，重新进入GCP选择状态。
6、 在GCP数据表中，将参考GCP的颜色设置为比较明显的红色，
7、 在Viewer2中，移动关联方框位置，寻找对应的地物特征点，作为参考GCP。
8、 在GCP工具对话框中，点击Create GCP图标，并在Viewer4中点击左肩顶巅，系统将自动将参考点的坐标（X、Y）显示在GCP数据表中。
9、在GCP对话框中，点击SelectGCP图标，重新进入GCP选择状态，并将光标移回到Viewer1中，准备采集另一个输入控制点。
10、不断重复1-9，采集若干控制点GCP，直到满足所选定的几何模型为止，尔后，没采集一个InputGCP，系统就自动产生一个Ref. GCP，通过移动Ref. GCP可以优化校正模型。
第五步：采集地面检查点（Ground Check Point）
以上采集的 GCP的类型均为控制点，用于控制计算，建立转换模型及多项式方程，。下面所要采集的GCP类型是检查点。（略）
第六步：计算转换模型（Compute Transformation）
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在控制点采集过程中，一般是设置为自动转换计算模型。所以随着控制点采集过程的完成，转换模型就自动计算生成。
在Geo-Correction Tools对话框中，点击Display Model Properties 图表，可以查阅模型。
第七步：图像重采样（Resample the Image）
重采样过程就是依据未校正图像的像元值，计算生成一幅校正图像的过程。原图像中所有删格数据层都要进行重采样。
ERDAS IMAGE 提供了三种最常用的重采样方法。略
图像重采样的过程：
首先，在Geo-Correction Tools对话框中选择Image Resample 图标。
然后，在Image Resample对话框中，定义重采样参数；
→输出图像文件明（OutputFile）:rectify.img
