实验二数据预处理Word下载.docx
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→(关闭对话框)→打开对话框(图)
在栏目,需要定义下列参数:
→选择字段类型():
(分割字符)
→选择分割字符():
(逗号分割)
图对话框(栏目)
→每行结束字符():
()
→确定跳过几行():
(从头读)
→点击标签,进入栏目(图)
从对话框显示的原始数据可知,数据文件中的数据记录方式是一行一个点,每一行数据包括点号、坐标、坐标、坐标(高程值)四个字段,其中点号在此处读入数据时不需要,因此,必须在对话框的中确定、、与数据文件中字段的对应关系:
→:
对应:
→(关闭对话框,读入数据)
→数据读到中(图)
如果需要,可以将读入的数据保存为的或的文件:
菜单:
→→对话框(图)
→确定输出文件类型():
确定输出文件名():
.生成三维地形表面()
→→打开对话框(图)
对话框工具条:
点击图标
→打开对话框(图)
在对话框中需要设置下列参数:
→输出文件名称():
→表面插值方法():
→输出文件范围():
自动读取、、、
→输出像元大小():
:
→输出像元形状:
→输出图像背景值():
→输出统计忽略值():
→输出数据类型():
→(关闭对话框,执行地形表面过程)
.显示三维地形表面()
由三维地形表面过程生成的图像文件,就是系统的文件,文件常常用于三维图像()的显示或虚拟地理信息系统()操作。
所以,可以在视窗中打开曲面所生成的地形表面文件文件,显示其二维平面效果或通过查看其定量信息,也可以在其上叠加对应的具有相同投影系统的图像文件,显示其三维立体效果。
三、图像分幅裁剪()
在实际工作中,经常需要根据研究工作范围对图像进行分幅裁剪,按照实现图像分幅裁剪的过程,可以将图像分幅裁剪分为两种类型:
规则分幅和不规则分幅。
.规则分幅裁剪()
规则分幅是指裁剪图像的边界范围是一个矩形,通过左上角和右下角两点的坐标,就可以确定图像的裁剪位置,整个裁剪过程比较简单。
→选择→开对话框(图)
点击图标→打开菜单(图)
在对话框中需要设置下列参数:
→输入文件名称():
→坐标类型():
→裁剪范围():
输入、、、
→输出统计忽略零值:
→输出像元波段():
(表示选择从第一波段到第七波段)
(表示选择,,四个波段)
→(关闭对话框,执行图像裁剪)
说明:
①在上述图像裁剪过程中,裁剪范围是通过直接输入左上角坐标和右下角坐标定义的。
此外,还可以通过两种方式定义裁剪范围:
其一是应用查询框(),然后在对话框中选择功能;
其二是应用,然后在对话框中选择功能,打开对话框,并确定区域来自图像视窗即可。
②输出波段的选择:
一种是用冒号表示从第几波段到第几波段,另外一种是用逗号隔开表示仅仅选择这几个波段。
.不规则分幅裁剪()
不规则分幅裁剪是指裁剪图像的边界范围是个任意多边形,无法通过左上角和右下角两点的坐标确定图像的裁剪位置,而必须事先生成一个完整闭合多边形区域,可以是一个多边形,也可以是的一个。
针对不同的情况采用不同裁剪过程。
⑴多边形裁剪()
首先在视窗中打开需要裁剪的图像,并应用工具绘制多边形,可以将多边形保存在文件中(*),也可以暂时不退出视窗,将图像与多边形保留在视窗中,然后:
→应用确定裁剪范围:
点击按钮
→打开选择()对话框(图)
→在对话框中确定的来源():
或
⑵多边形裁剪()
如果按照行政区划边界或自然区划边界进行图像的分幅裁剪,往往是首先利用或的模块绘制精确的边界多边形(),然后以的为边界条件进行图像裁剪。
对于这种情况,需要调用其他模块的操作分两步完成。
第一步:
将多边形转换成栅格图像文件
→→→
→打开对话框(图)
→→
点击图标→→
点击→图标
图对话框()
→确定矢量文件名称():
→确定输出文件名称():
→确定矢量文件类型():
→转换范围大小():
、、、
→栅格数据类型():
→使用矢量属性值():
→栅格文件类型():
→是否创建图层金字塔()
(关闭对话框,执行失栅转换)
第二步:
通过掩模运算()实现图像不规则裁剪
→打开对话框(图)
→确定输入文件名称():
→确定掩模文件名称():
→点击设置裁剪区域内新值()为,区域外取值
→确定掩模区域做交集运算:
→输出图像文件名称():
→(关闭对话框,执行掩模运算)
→实现图像不规则裁剪。
四、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,而将地图坐标系统赋予图像数据的过程,称为地理参考()。
由于所有地图投影系统都遵从于一定的地图坐标系统,所以几何校正过程包含了地理参考过程。
.图像几何校正概述()
在正式开始介绍图像几何校正分幅和过程之前,首先对图像几何校正过程中的几个普遍性的问题进行简单说明,以便于随后的操作。
⑴图像几何校正途径()
①数据预处理途径()
→→
点击图标→
图对话框
在对话框中,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(),然后选择显示图像视窗()
→选择几何校正计算模型()→
→打开校正模型参数与投影参数设置对话框
→定义校正模型参数与投影参数→→
→确定采点模式,采点校正…
其二:
首先确定来自文件()然后选择输入图像()
对于第一种情况,必须事先在一个视窗中打开需要几何校正的图像,否则无法进行选择。
②视窗栅格操作途径()
这种途径是首先在一个视窗中打开需要校正的图像,然后在栅格操作菜单中启动几何校正模块,具体过程如下:
视窗菜单条:
几何校正模块启动的两种途径相比,视窗栅格操作途径更为直观简便。
.几何校正计算模型()
提供的图像几何校正计算模型有种,具体功能如表所列:
表几何校正计算模型与功能
模型
功能
图像仿射变换(不做投影变换)
多项式变换(同时做投影变换)
投影变换(转换调用多项式变换)
非线性、非均匀变换
航空影像正射校正
卫星图像正射校正
其中,多项式变换在卫星图像校正过程中应用较多,在调用多项式模型时,需要确定多项式的次方数(),通常整景图像选择次方,次方数与所需要的最少控制点数是相关的,最少控制点计算公式为()(),式中为次方数,即一次方程需要个控制点,二次方程需要个控制点,三次方程需要个控制点,依此类推。
.几何校正采点模式()
图中列出了系统提供的种控制点采集模式,仔细分析这种模式,可以归纳阿三大类,具体类型与含义如表所列。
表几何校正采点模式与含义
模式
含义
:
()
视窗采点模式:
在已经打开的视窗中采点
在新打开的图像视窗中采点
在新打开的矢量视窗中采点
在新打开的注记视窗中采点
(*)
文件采点模式:
在控制点文件中读点
码文件中读点
地图采点模式:
在当前数字化仪上采点
在新配置数字化仪上采点
通过键盘输入控制点
表所列的三种几何校正采点模式,分别应用于不同的情况:
如果已经拥有需要校正图像区域的数字地图,或经过校正的图像,或注记图层的话,就可以应用第一种模式(视窗采点模式),直接以数字地图、或经过校正的图像、或注记图层作为地理参考,在另一种视窗中打开相应的数据层,从中采集控制点。
如果事先经过通过测量、或摄影测量、或其它途径获得了控制点的坐标数据,并保存为的控制点文件格式或数据文件的话,就应该调用第二种类型(文件采点模式),直接在数据文件中读取控制点坐标。
如果前两种条件都不符合,只有硬拷贝的地图或坐标纸作为参考的话,则只好采用第三种类型(地图采点模式),要么首先在地图上选点并量算坐标,然后通过键盘输入坐标数据;
要么在地图上选定后,借助数字化仪来采集控制点坐标。
在实际工作中,这三种采点模式都是有可能遇到的。
.资源卫星图像校正()
①图像校正的一般流程()
下面介绍基于图像和图像校正过程,其工作流程如图所示:
图图像校正的一般流程
②图像校正的具体过程()
显示图像文件()
首先,在图面板中点击,打开两个视窗,并将两个视窗平铺放置,操作过程如下:
→
然后,在中打开需要校正的图像:
在中打开作为地理参考的校正过的图像:
启动几何校正模块()
菜单条:
→选择多项式几何校正计算模型→
→同时打开对话框(图)和
对话框(图)
在对话框中,定义多项式模型参数及投影参数:
→定义多项式次方():
→定义投影参数():
→→
→打开对话框
该实例是采用视窗采点模式,作为地理参考的图像已经含有投影信息,所以,这里不需要定义投影参数。
如果不是采用视窗采点模式,或者参考图像没有包含投影信息,则必须在这里定义投影信息,包括投影类型及其对应的投影参数。
第三步:
启动控制点工具()
首先在对话框(图)中选择采点模式:
→选择视窗采点模式:
→(关闭对话框)
→打开指示器(图)
图指示器
→在显示作为地理参考图像的中点击左键
→打开提示框(图)(显示参考图像的投影信息)
→(关闭提示框)
→整个屏幕将自动变化为如图所示的状态:
其中包含两个主视窗,两个放大窗口、两个关联方框(分别用于两个视窗中,指示放大窗口与主视窗的关系)、控制点工具对话框、几何校正工具等。
表明控制点工具被启动,进入控制点采集状态。
图提示框
第四步:
采集地面控制点()
⑴控制点工具对话框简介()
在正式开始采集控制点之前,首先对控制点工具对话框进行说明:
对话框()由菜单条、工具条和控制点数据表、状态条四个部分组成,菜单条中命令及其功能如表所列,工具条中的图标及其功能如表所列,控制点坐标表的组成如表所列。
表菜单命令及其功能
命令
功能
文件操作:
调用输入控制点文件(*)
将输入控制点保存在图像中
保存输入控制点文件(*)
调用参考控制点文件(*)
将参考控制点保存在图像中
保存参考控制点文件(*)
关闭控制点工具
’
显示操作:
视窗仅显示所选择的控制点
在表格显示所选择的控制点
重新排列屏幕中的组成要素
调出控制点工具图标面板
重新打开放大窗口
编辑操作:
设置采集点的类型(控制检查)
改变参考控制点源文件
改变参考文件的投影参数
匹配两幅图像像元的灰度值
联机帮助
关于工具的联机帮助
表工具图标及其功能
图标
命令
自动编辑模式开关键
依据控制点求解几何校正模型
设置自动转换计算开关
计算检验点的误差,更新误差
激活选择工具,在视窗中选择
在视窗中选择定义
锁住释放当前命令,以便重复使用
选择寻找输入图像中的
选择寻找参考文件中的
计算更新所选的的值
自动更新所有的的值
表数据表字段及其含义
字段
含义
顺序号,系统自动产生
标识码,用户可以定义
>
当前选择状态提示符号
输入显示颜色
输入的坐标
参考显示颜色
参考的坐标
的类型(控制点检查点)
单个的残差
单个的贡献率
两幅图像像元灰度值的匹配程度
关于工具对话框,还需要说明几点:
()输入控制点()的是在原始文件视窗中采集的,具有原文件的坐标系统;
而参考控制点()是在参考文件视窗中采集的,具有已知的参考坐标系统,工具将根据对应点的坐标值自动转换模型。
()在数据表中,残差()、中误差()、贡献率()及匹配程度()等参数,是在编辑的过程中自动计算更新的,用户是不可以任意改变的,但可以通过精确位置来调整。
()每个文件都可以有一个数据集与之相关联,数据保存在一个栅格层数据文件中;
如果文件有一个数据集存在的话,只要打开工具,点就出现在视窗中。
()所有的输入都可以直接保存在图像文件中(),也可以保存在控制点文件中()。
如果是保存在文件中,调用的方法如()所述,如果是保存在文件中,可以通过加载调用()。
()参考也可以类似的保存在参考图像中()或文件中(),以便以后调用。
⑵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相当繁重的工作,具体过程如下:
.在工具对话框中点击图标,进入选择状态;
.在数据表中将输入的颜色()设置为比较明显的黄色;
.在中移动关联方框位置,寻找明显的地物特征点,作为输入;
.在工具对话框中点击图标,并在中点击左键定点,数据表将记录一个输入,包括其编号、标识码、坐标、坐标;
.在工具对话框中点击图标,重新进入选择状态;
.在数据表中将参考的颜色设置为比较明显的红色;
.在中移动关联方框位置,寻找对应的地物特征点,作为参考;
.在工具对话框中点击图标,并在中点击左键定点,系统将自动把参考点的坐标(、)显示在数据表中;
.在工具对话框中点击图标,重新进入选择状态,并将光标移回到中,准备采集另一个控制点;
.不断重复上述步骤(~),采集若干,知道满足所选定的几何校正模型为止;
而后,每采集一个,系统就自动产生一个,通过移动可以逐步优化校正模型,采集后,数据表如图所示。
图工具对话框
第五步:
采集地面检查点()
以上所采集的的类型均为(控制点),用于控制计算,建立转换模型及多项式方程。
下面所要采集的的类型均为(检查点),用于检验所建立的转换方程的精度和实用性。
依然在工具对话框状态下:
a.在工具对话框菜单条中确定类型:
→→→
b.在菜单条中确定匹配参数()
→→打开对话框
对话框
在对话框中,需要定义下列参数:
→匹配参数():
最大搜索半径():
搜索窗口大小():
→约束参数()
相关阈值():
删除不匹配的点():
→匹配所有选择点():
从输入到参考()
从参考到输入()
c.确定地面检查点,在工具条中选择图标,并将图标打开,锁住功能,如同选择控制点一样,在和中定义个检查点,定义完毕后,点击图标,解除功能
d.计算检查点误差,在工具条中点击图标,检查点的误差就会显示在的上方,只有所有检查点的误差均小于一个像元,才能继续进行合理的重采样。
一般来说,如果你的控制点定位选择比较准确,检查点匹配会比较好,误差会在限差范围内;
否则,若控制点定义不准确,检查点就无法匹配,误差会超标。
第六步:
计算转换模型()
在控制点采集过程中,一般是设置为自动转换计算模式,所有,随着控制点采集过程的完成,转换模型就自动计算生成,下面是转换模型的查阅过程:
在对话框中点击图标
→打开(多项式模型参数)对话框(图)
→在多项式模型参数对话框中查阅参数,并记录转换模型
→(关闭模型特性对话框,进入图像重采样阶段)
第七步:
图像重采样()
①图像重采样简介()
重采样过程就是依据未校正图像像元值计算生成一幅校正图像的过程,原图像中所有栅格数据层都将进行重采样。
提供三种最常见的重采样方法:
a.:
邻近点插值法,将最邻近像元值直接赋予输出像元
b.:
双线性插值法,用双线性方程和×
窗口计算输出像元值
c.:
立体卷积插值法,用立方方程和×
②图像重采样过程()
首先,在对话框中选择图标
→打开(图像重采样)对话框(图)
然后,在对话框中,定义重采样参数:
→输出图像文件名():
→选择重采样方法():
→定义输出图像范围():
→定义输出像元大小():
、:
→设置输出统计中忽略零值:
→设置重采样计算输出缺省值():
→(关闭对话框,启动重采样进程)
第八步:
保存几何校正模式()
在对话框中点击按钮,退出图像几何校正过程,按照系统提示选择保存图像几何校正模式,并定义模式文件(*),以便下次直接使用
第九步:
检验校正结果()
检验校正结果的基本方法是:
同时在视窗中打开两幅图像,其中一幅是校正以后的图像,一幅是当时的参考图像,通过视窗地理连接()功能及查询光标()功能进行目视定性检验,具体过程如下:
①打开两个平铺图像视窗()
→→→图像文件
图标面板:
→→平铺视窗
②建立视窗地理连接关系()
在中:
按住右键→快捷键→
点击左键,建立与的连接
③通过查询光标进行检验()
按住右键→快捷菜单→→打开光标查询对话框
移动查询光标,观测其在两个屏幕中的位置及匹配程度,并注意光标查询对话框中数据的变化,如果满意的话,关闭光标查询对话框。
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- 实验 数据 预处理