实验五遥感动态监测.docx
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实验五遥感动态监测
遥感动态监测
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一、实验目的
学习并掌握以下容:
遥感动态监测技术、图像直接比较法工具、分类后比较法工具、林冠状态遥感状态监测实例、农业用地变化监测实例
二、实验数据
分类后处理数据文件、耕地利用变化监测数据文件、林冠变化监测数据文件、森林开采监测数据文件
三、实验容和步骤
1.图像直接比较法工具
1)ComputeDifferentMap工具
选择BasicToolsChangeDetection-ComputeDifferenceMap。
在SelecttheInitialStateImage文件选择对话框中,从前一时相图像中选择一个波段,单击OK按钮;在SelecttheFinalStateImage文件选择对话框中,从后一时相图像中选择一个与前面相同的波段,单击OK按钮,打开ComputeDifferenceMapInputParameters对话框。
1-1ComputeDifferenceMapInputParameters对话框
2)ImageDifferent工具
第一步启动ImageDifferenc
✓在ENVIZoom中,选择FileOpen打开july_00_quac.img和july_06_quac.img图像
✓在工具栏中,单击按钮,利用Portal功能浏览这两个图像相同区域地表变化情况
✓在Toolbox列表中,双击ImageDifference选项,打开FileSelection对话框,分别为Time1File选择july_00_quac.img和Time2File选择july_06_quac.img。
单击Next按钮,打开ImageDifference对话框
1-2ImageDifference对话框
第二步变化信息检测
1-3设置变化信息检测
第三步变化信息提取
1-4设置变化信息提取
第四步输出变化信息
1-5输出变化信息
2.分类后比较法工具
1)ChangeDetectioStatistics工具
✓ENVI主菜单中,选择BasicToolsChangeDetectionChangeDetectionStatistics
✓在SelecttheInitialStateImage文件选择对话框中,从前一时相图像中选择一个波段,单击OK按钮;在SelecttheFinalStateImage文件选择对话框中,从后一时相图像中选择一个与前面相同的波段,单击OK按钮,打开DefineEquivalentClasses对话框
✓在DefineEquivalentClasses对话框,如果两个分类名称一致,系统自动将InitialStateClass和FinalStateClass对应;否则,手动选择
✓在左边列表中选择一个分类类别,在右边选择对应分类名称,单击AddPair按钮。
✓重复(4)步骤,直至所有需要分析的分类类别一一对应。
单击OK按钮,打开ChangeDetectionStatisticsOutput对话框
✓选择生成图像表示单位
✓单击OK按钮,执行计算
2)ThematicChange工具
✓在ENVIEX中,选择FileOpen打开两个分类图像
✓在Toolbox列表中,双击ThematicChange选项,打开FileSelection对话框,分别为Time1ClassificationImageFile选择前一时间的分类图像和Time2ClassificationImageFile选择后一时间的分类图像。
单击Next按钮,打开ThematicChange对话框
2-1ThematicChange对话框
✓在ThematicChange对话框中,如果两个分类图像中分类数目和分类名称都一样,OnlyIncludeAreasthatHaveChange选项可选,当选择这个选项时,未发生变化的分类全班归为并命名为“noChange”。
单击Next按钮,进入ClearUp对话框
✓Clearup对话框的作用是移除椒盐噪声和去除小面积斑块
✓单击Next按钮,打开Export对话框。
单击Finish按钮,输出结果
2-2结果图
3.林冠状态遥感动态监测实例
1)林区提取
✓在ENVI主菜单中,选择TransformNDVI,在文件选择对话框中选择oct_07_2002.img文件,单击OK按钮
✓在NDVICalculationParameters对话框中,在InputFileType选项中选择LandsatTM,选择输出路径及文件名QB_NDVI.img,单击OK按钮,执行NDVI计算
3-1NDVI计算结果图
✓在ENVI主菜单中,选择BasicToolsRegionofInterestBandThresholdtoROI,在文件对话框中选择QB_NDVI.img,单击OK按钮,在打开的对话框中设置参数
3-2参数设置
✓在Display中显示oct_07_2002.img,选择ToolsRegionofInterest,可以看到森林的感兴趣区。
在ROITools对话框中,选择FileSubsetDataviaROIs,选择Oct_07_2002.img,用ROI将图像中的森林裁剪输出(oct_07_2002_subset.img)
3-3Oct_07_2002结果图
✓用同样的方法将aug_25_2007.img中的森林裁剪输出(aug_25_2007_subset.img)
3-4oct_07_2002.img和aug_25_2007.img的结果数据
2)林冠变化检测
✓在ENVI主菜单中,选择SpectralSPEARToolsChangeDetection,打开ChangeDetection对话框进行以下操作
✓在Co-registratioParameters对话框中,完成两幅图像精确配准。
进行以下操作:
✓在ReviewTiePoints对话框中,设置MaximumallowedRMSpeiGCP为1,单击Apply按钮。
其他按照默认,单击Next按钮,进入CheckCo-Registration对话框。
✓单击按钮,对配准的两幅图像进行目视对比。
单击Next按钮,进入ChangeDetectionMethods对话框。
✓在ChangeDetectionMethods对话框中,提供四大类变化监测方法:
波段变换法,图像变换法,两幅图自定义比值的差,specterangle;
✓在ExamineResults对话框中,提供以下浏览变化检测结果的工具
✓单击Next按钮进入最后一步
✓单击Finish按钮完成此流程的操作
3)提取森林健康变化信息
✓在Display窗口中显示Diff波段,即NDVI
✓在主图像窗口中,选择EnhanceInteractiveStretching,打开显示图像的直方图,滑动其中的一条垂直虚线靠近0值去,从左下角获取一个阈值;继续移动虚线滑到左边凸值点位,从左下角获取第二个阈值
✓在主图像窗口中,选择OverlayDensitySlice
✓在DensitySlice对话框中,进行以下操作
✓为了得到更好的结果,用分类后处理工具优化监测结果。
4.农业用地变化监测实例
1)LandsatTM农业用地分类
✓启动ENVIEX,选择FileOpen,同时打开ag_08_quac.img和ag_09_quac.img。
ENVIEX自动以TM321波段组合显示。
✓利用工具栏中的缩放按钮浏览打开的数据,单击按钮“透视”两个时相的图像,大致了解两个时期的土地利用情况
✓在ENVIEX中,选择FileNewVectorLayer,在CreatNewVectorLayer对话框中,设置LayerName为Mask,单击OK按钮。
✓在工具栏中,选择,在图像上沿着农业用地的边缘绘制矢量作为掩膜文件。
绘制好后单击右键选择Accept
✓在ENVIEX中,选择FileSaveAs,将绘制的Mask文件保存为外部Shapefile文件
✓在ENVIEX中的Toolbox中,双击Classification流程化工具
✓在FileSelection对话框中,选择ag_08_quac.img,单击Next按钮
✓在ClassificaitonType对话框中,选择UseTrainingData,单击Next按钮
✓在DefineTrainingData对话框中,双击Class1修改ClassName为greenfields,在图上目视解译绘制有作物的农业用地。
绘制一定数量的训练样本
✓新增一个分类类型。
同样的方法绘制一定数量的训练样本,最终结果如图
✓在Algorithm中默认选择MaximumLikelihood,勾选Preview预览分类结果,单击Next按钮,执行分类
✓在ClassificationCleanup对话框中,设置Smoothing可以去除椒盐噪声,设置Aggregation可以将小斑块合并到大块中。
按照默认单击Next按钮
✓在SaveResults对话框中,选择ExportClassificationImage选项,选择分类图像输出路径和文件名ag_08_maxlike.img,单击finish按钮
✓完成2008年农业用地分类图,用同样的方法将ag_09_quac.img图像进行分类,得到分类结果ag_09_maxlike.img
2)农业用地变化信息提取
✓在ENVIEX中的Toolbox中,双击ThematicChange流程化工具。
在ThematicChangeDetectionFile选择对话框中,分别为Time1选择ag_08_maxlike.img和Time2选择ag_09_maxlike.img
✓选择InputMask选项,在theThematicChangeMask对话框中,选择mask.shp文件作为掩膜文件,单击next按钮
✓在ThematicChange对话框中,选择“OnlyIncludeAreasthatHaveChanged”,只获得变化的区域。
选择Preview选项可以预览结果。
单击Next按钮
✓在Cleanup-RefineResults对话框中,在Smoothing和Aggregation中设置合适的值去除噪声和合并小斑块,单击next按钮
✓在ThematicChangeExport对话框中,分别将结果以图像和矢量格式输出,单击Finish输出结果
✓在输出的变化矢量结果单击右键选择ViewAttributes,可以看到每个变化斑块的属性信息
四、结论与讨论
遥感变化检测就是从不同时期的遥感数据中,定量地分析和确定地表变化的特征与过程,我们可以通过此项操作,方便地获得地物地貌在不同时期的变化情况,并获得变化数据。
其主要操作主要是在ENVIEX中进行,操作步骤多而繁杂,很容易在进行下一个操作时和上一个操作混淆,从而在后来的操作中出现错误。
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- 关 键 词:
- 实验 遥感 动态 监测