操作方法及过程
1、对landsat5TM第四波段影像的拉伸处理。
(1)利用ENVI软件导入兰州市TM第四波段影像,名字为LT5_20090728_B40_LanZhou,
双击Display主视窗中影像的任意位置,弹出对话框,该对话框中显示鼠标漫游到影像任意位置时,该像元的坐标,原DN值和影像显示的DN值,观察两个值的不同;点击视窗菜单中的Enhance/[Scroll]linear 0-255,然后在对话框
中观察原DN值和影像显示DN值,并且观察整个影像发生的变化,分析其原因。
(2)提取水面信息。在Display视窗中右击选择ROl Tool弹出对话框,在影像中选择刘家峡水库及兰州周边黄河水面样本,根据需要,在菜单ROI_Type下选择多边形、线、点采样工具,采样完成后对其保存,点击File/Save ROIs,弹出对话框
,点击Select All Items,利用Choose选择输出路径和文件名,点击OK即可
保存。然后点击对话框下的Stats,弹出对话框,
查看水体的DN值统计特征(在结果与分析中记录)。
(3)线性拉伸。点击Enhance/Interactive Stretching弹出对话框
在Stretch Type中选择Linear,在Stretch范围内输入10到53(从第二步水体的统计特征中得出的结果),也可以在该窗口中进行手工调节范围,然后点击Apply,即可对原影像进行了线性拉伸,点击File/Save Image As/Image File弹出对话
框,在Resolution中选择24-bit Color(BSQ),利用Choose选择保存路径和文件名,然后点击OK,即可保存,将原影像和拉伸后的影像同时显示,进行
对比(在结果和分析中记录)。
(4)分段线性拉伸。同3步骤,只是在Stretch Type中选择Piecewise Linear,并用鼠标滚轮在图中点两个点,然后在点击Options/Editor Piecewise Linear
弹出如下对话框,按图中所示的填写,之后点击OK,Apply,保存。
(5)高斯拉伸。同3步骤一样,只是在Stretch Type中选择Gaussian。
(6)直方图均衡化拉伸。同3步骤一样,只是在Stretch Type中选择Equalization。
对于植被的采样和拉伸以突出植被的信息及分析与水体的相似,在结果与分析中只记录植被的采样后DN值统计特征,拉伸结果和分析略去。
2、直方图匹配。
(1)在Display#1中显示名为wasia1_mss.img影像,Display#2中显示名为wasia2_mss.img影像,在Display#2菜单中点击Enhance/Histogram Matching弹出对话框
从中选择Display#1,Band,点击OK,即可完成匹配。对名为
wasia2_mss.img匹配前后的两个影像显示后进行Link联动,观察颜发生的变化,然后查看匹配前后直方图信息(在结果与分析中记录)。
3、去除扫描带处理。
(1)打开名为MODIS_striped的影像,发现有条带的缺失,到缺失行数为4、24、44…4044,点击主菜单中Basic Tools/Preprocessing/General Purpose Utilities/Replace Bad
Lines,弹出对话框,选择MODIS_striped,点击OK,弹出对话框,导入用excel做好的缺失行数记录的文件(.bll),在中
选1(利用缺失行上下两行的DN值的平均值作为缺失行的DN值),然后点击OK,选择输出路径和文件名,即可完成去条带操作。
结果与分析
(1)导入的兰州市TM第四波段影像(图1),利用Enhance/[Scroll]linear 0-255显示的影像(图2)
图1 图2
图3 图4
图3显示图1中红点处像元对应的原DN 值和影像显示DN 值,图4显示图2中红点处像元对应的原DN 值和影像显示DN 值,观察红线圈出来的地方,两幅图的原DN 值是一样的,而影像的显示DN 值不一样,利用ENVI 直接导入的话,影像显示的DN 值和原DN 值不一样,是因为原始遥感影像的灰度值范围一般都比较窄,直接显示的结果往往过亮或过暗,(由图2可知此幅影像偏暗),不符合人的视觉感受,不利于影像信息提取与分析。软件在进行影像显示时,对其进行了自动拉伸,所以显示出来的影像比较符合人的视觉效果,但是影像的原DN 值是不会发生变化的。
(2)下面是ROI 工具对水体的采样(图5)及水体的DN 值统计特征(图6和图7):
图5
局部直方图均衡化图6 图7
观察发现水体的DN 值主要集中在10到20,最小值为10,最大值为53;故在后面拉伸时用10到53,目的是为了突出水体。
(3)利用线性拉伸的结果如下(图8为拉伸前的影像,图9为拉伸后的影像,图10为拉伸前后的直方图对比):
图8(拉伸前) 图9(拉伸后)
原DN 值 原则上样本选择的越
多, DN 值统计越精确
显示的
DN 值
图10
当Stretch范围内输入10-53时,线性拉伸是将10-53范围的像元按照线性拉伸到0-255之间,即把10-53范围内像元的灰度值范围变宽,以更好的显示出其范围内像元对应的地物,此影像中10-53范围内的主要是水体,故水体被突显出来,有利于目视解译;将53-145范围的像元值赋予255,影像中显示为白,所以拉伸后影像中53-145范围内像元对应的地物不能被分辨出来。
(4)利用分段线性拉伸的结果如下(图11为拉伸前的影像,图12为拉伸后的影像,图13为拉伸前后的直方图对比):
图11(拉伸前)图12(拉伸后)
图13
左图是根据水体信息得到的最大值53和最小值10将分断点设定在10-53之间,其他范围的全设置为0-20(相对255来说很小了),右图是经过分段线形拉伸后的像元灰度分布直方图,10-53之间的像元被均匀的分布在0-255之间,灰度值范围变宽;53-145之间的像元被集中分布在0-20之间,灰度值范围变窄。分段拉伸明显的效果是将10-53之间的像元对应的地物突显出来,此范围内大部分是水体,故水体被突显出来。
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