必看实验要求.doc

注1，以下提到的页码（如P105）都是指《遥感数字图像处理实验教程》中的页码注2，认真做实验，认真填报告注3，每个实验后都附带了若干问题，请在实验中解决、回答这个问题你对这些问题的回答恰可以填入到小结中注4，实验课上的表现、实验报告影响期末成绩注意：以下这些实验中，并不是要全做，地信、地科、测绘三个专业必做的实验是不同的具体情况由老师安排实验1l 实验名称：深入认识遥感数字图像和光谱曲线l 实验目的：1、掌握图像查询的方法；学会获知和定义图像的空间分辨率；认识高、低空间分辨率图像的特点2、认识像素的基本特点——“是图像基本单位”、“像素值”、“行列号”；3、认识TM图像的基本特点（波段数、空间分辨率）；4、掌握提取光谱曲线的方法，理解光谱曲线的含义；5、掌握BSQ等格式之间的转换；l 实验设备：主机、液晶显示器、ENVI4.7(下同)l 实验内容及步骤：1、图像查询（见课堂笔记、在软件中探索；使用任一数据）；提示：cursor location/value2、掌握提取光谱曲线的方法（见课堂笔记、在软件中探索、P105；使用ENVI自带高光谱数据和TM数据，并做比较）3、查询TM图像的空间分辨率（见课堂笔记：方法一 直接测量（用哪个工具）；方法二 在available bands list 的map info中查询；使用bhtmref.img）4、进行BSQ等格式之间的转换；以上内容都必须有详细的操作步骤；必须对主要界面上的主要参数进行说明，主要是说明改变这些参数对结果或算法的影响。

l 实验小结提示：也即回答以下问题1、图像查询可以查询到图像的哪些信息？2、根据你的实验体会（提示：主要是将像素放大后查询每个像素内部的像素值是否一致，像素与像素之间的像素值是否有区别），你觉得为什么说像素是图像的基本单位？3、从哪里可以查询到像素的“行列号”？行列号有什么规律？4、光谱曲线图的横坐标轴和纵坐标轴指代什么；提取光谱曲线时，在图像的不同区域，光谱曲线有明显差别说明了什么？高光谱数据和TM数据的光谱曲线有什么区别？5、你所使用的TM图像有几个波段？你所使用的高光谱图像是哪个文件，有几个波段，这种高光谱图像叫什么？6、查询TM图像的空间分辨率时，为什么使用bhtmref.img做起来比较顺利，而使用can_tmr.img来做会不顺利？ 你所查询到的TM图像的空间分辨率是多少？l 课外练习：以下内容课外必须要做，但可以不写在实验报告中1、了解ENVI的文件菜单构成；2、掌握图像显示、窗口连接、窗口图像保存；P15-293、掌握打开文件、图像的放大与缩小、单色显示、图像链接；P15-294、掌握关闭文件、编辑头文件、图像剪裁、查看帮助文件的方法；P29-34；实验2l 实验名称：图像基本统计、图像合成与图像拉伸l 实验目的： 1、学会计算图像的平均数、标准差2、学会制作图像的直方图，理解直方图的含义3、做出多波段之间的相关系数矩阵，理解相关系数矩阵4、掌握图像合成的基本方法5、掌握图像拉伸的基本方法l 实验内容及步骤（使用ENVI自带数据中的任一TM数据，以及理论教材自带光盘中的AA，后面简称AA）：1、计算图像的平均数、标准差：见笔记； Basic Tools - Statistics – Compute Statistics – Ok -2、制作图像的直方图：见笔记3、做出多波段之间的相关系数矩阵：见笔记4、图像合成：真彩色、假彩色，P39-405、图像拉伸：P40-41 中有一部分（Enhance），笔记中有一部分（basic toolsàstretch）;按理论教程上的公式手动计算拉伸值（f(x,y）），然后与ENVI拉伸的结果做对比。

以上内容都必须有详细的操作步骤；必须对主要界面上的主要参数进行说明，主要是说明改变这些参数对结果或算法的影响l 实验小结提示：也即回答以下问题1、直方图的横坐标轴和纵坐标轴指代什么；直方图是如何指示图像的亮度和比对度的？2、相关系数的高低说明了什么？3、真彩色合成的结果有什么特点？怎样进行标准假彩色合成？标准假彩色合成结果中，植被、水体、城镇、雪地、裸地各是什么颜色，为什么会呈现那样的颜色（提示：与每种地物的光谱特征有关）？ 4、做拉伸时，Enhance 和stretch有什么区别？ l 课外练习：以下内容课外必须要做，但可以不写在实验报告中1、对整个图像计算平均值和标准差也许会做，那么，你可以让ENVI只计算图像的部分区域（比如图像中一片方形的部分区域）的平均值和标准差吗？2、交互拉伸P41-444、ENVI图像可以转成记事本可以打开的文件（也即save file as ascii），进而可以在EXCEL中打开， 在EXCEL中求这些数字的平均，看看结果是不是和ENVI求的平均值一样？同理，做标准差l 推荐学习：图像规定化、图像均衡化P44实验3l 实验名称：波段计算与传感器端辐射校正l 实验目的：1 掌握波段计算的方法2 应用波段计算功能对某TM影像的7个波段进行传感器端辐射校正l 实验内容步骤：1、波段计算见《ENVI教程》（也即ENVI用户指南）pdf版第167页至169页中高亮标黄的部分、《遥感数字图像处理实验教程》P74（本页下部的一小部分不是）、笔记。

同时，须看以下内容，并练习它们：一、有关变量命名（1）All input bands must have identical dimensions（2）All variables in the expression must be named Bn (or bn) - The variables in the Expression which represent input bands must begin with the character "b" or "B" followed by up to 5 numeric characters. For example, valid Expressions for adding 3 bands together could be written in any of the following ways:b1 + b2 + b3 B1 + B11 + B111 B1 + b2 + B3 （3）The result must be a band of the same dimension as the input bands - The Band Math Expression must produce a result which has the same spatial dimensions in samples and lines as the input bands.二、有关运算优先律5 + 3 * 2 Evaluates to 11 because the multiplication operator takes precedence (5 + 3) * 2 Evaluates to 16 because the parentheses change the order of operation Float(5) + 10 / 3 All of the constants are integers but the float() function promotes the result into a floating point data type. However, because the division operator has precedence over the addition, it is applied first and the division is carried out as integers, then added to 5 as a floating point operation. The result is 8.0 (instead of the expected 8.3). 5 + 10 / float(3) If the data type promotion is moved to one of the division variables then the result is 8.3. 三、逻辑运算：gt是什么意思？lt是什么意思？ 怎样将图像分为大于50的部分和小于50的部分两部分？（“50”仅是个例子），课堂上讲过。

2、对“平顶山TM数据”图像的1、3、4、7波段进行传感器端辐射校正您可能需要知道该图像的成像日期，那请从元文件（L5124037_03720090625_MTL.txt）中查找（提示：ACQUISITION_DATE）需在报告中写出以band math格式对1、3、5、7波段进行辐亮度计算的公式，如：B1×0.8XXX-1.XXXX3、计算bhtmref.img影像3、4波段的表观反射率（注，您可能需要知道该图像成像时的太阳高度角，那请从元文件（L5124037_03720090625_MTL.txt）中查找（提示：sun_elevation））l 实验小结提示：也即回答以下问题1、Band math 中，Float函数的功能是什么？提示：上文中有答案2、 5 + 3 * 2 、 (5 + 3) * 2 、Float(5) + 10 / 3 三个公式的结果分别是多少？3、Band math 中，除了+ - * / gt lt 这些运算符外，你还知道哪些运算符？比如等于怎么表示？4、原始DN向入瞳辐亮度计算的现实意义是什么？5、不同行列数的两个图像能相加减乘除吗？假如一个图像有坐标系，另一个图像无坐标系，运算的结果有没有坐标系？l 推荐学习：1、用你熟悉的计算机语言，编写程序，现实对某图像的加减乘除（这类似于往年武大、中科院考研的遥感图像处理试题）实验4 6S模型的使用（2学时）实验目的： 学会使用6S模型对遥感图像进行大气校正主要仪器：微机、Matlab实验内容： （1）运行6S；设置参数（传感器类型、成像日期、传感器高度、气溶胶类型、能见度、大气剖面等）。

2）根据6S给出的公式，在Matlab进行波段计算实验5 计算植被指数（2学时）实验类型：综合性实验目的： （1）掌握表观反射率的计算方法2）掌握归一化植被指数的计算方法3）认识数据类型（原始DN、辐亮度、表观反射率）对计算归一化植被指数的影响4）培养综合运用多种技能的能力主要仪器：微机、Matlab实验内容： （1）利用原始DN计算归一化植被指数2）利用辐亮度计算归一化植被指数3）计算实验图像3、4波段的表观反射率（成像时的太阳高度角等参数需从元文件中查找4）利用表观反射率计算归一化植被指数5）结果比较 实验 6 实验名称：频率域滤波l 实验目的：1、掌握的傅立页变换技术流程2、初步体验频率域图像的特点和滤波器的作用l 实验步骤傅立叶变换见韦教授的实验教程P62-671) 圆通滤波器(较简单): 以AA或can_tmr或bhtmref等数据来做皆可提示：其中的关键步骤是Filter Definition---Filter type---circular。