基于TM影像的水体信息提取实习报告 - 图文

目录

实习目的 ....................................................................................................................... 2 实习内容 ....................................................................................................................... 2

一、操作环境......................................................................................................... 2 二、常用的水提取方法......................................................................................... 2

1、非监督分类法............................................................................................ 2 2、监督分类法................................................................................................ 2 3、单波段阈值法............................................................................................ 2 4、谱间关系法................................................................................................ 2 5、归一化水体指数法.................................................................................... 3 三、具体操作步骤及效果比较............................................................................. 3

1、非监督分类法............................................................................................ 3 2、监督分类法................................................................................................ 4 3、单波段阈值法............................................................................................ 5

3.1步骤..................................................................................................... 5 3.2单波段阈值法分析............................................................................. 6 4、谱间关系法................................................................................................ 7

4.1步骤..................................................................................................... 7 4.2 分析.................................................................................................... 7 5、水体指数法................................................................................................ 7

5.1 步骤.................................................................................................... 7 5.2 分析.................................................................................................... 9

四、水体提取的综合应用..................................................................................... 9

1、水体及背景地物的光谱值分析................................................................ 9 2、水体提取方法综合运用.......................................................................... 10 五、制图与输出................................................................................................... 12 实习总结 ..................................................................................................................... 12

实习目的

1、熟悉ENVI软件的具体安装和操作；

2、理解并能掌握水体信息的提取方法、步骤及其结果评价方法； 3、掌握遥感专题图的制图输出；

4、通过实习，加深对所学遥感专业知识的理解与掌握，使理论知识融会贯通，提高实践动手能力和综合解决实际问题的能力。

实习内容

一、操作环境

软件：ENVI 4.7

影像：某地区的TM影像

二、常用的水提取方法

1、非监督分类法

也称聚类分析，是一种“盲目”的分类；仅凭遥感影像地物的光谱特征的分布规律，即自然聚类的特性，进行分类；

2、监督分类法

根据已知训练区提供的水体样本，通过选择特征参数，求出特征参数作为决策规则，建立判别函数以对各待分类影像进行的图像分类；

3、单波段阈值法

单波段阈值法主要利用对水陆界线反映较好的TM影像的第5波段（中红外波段）, 根据影像的灰度特征经过数据采样确定其阈值。进行水体的提取。提取模型如式1所示, 其中TM5表示第五波段的灰度值, T为水体提取的灰度阈值:

TM 5 < T (1)

4、谱间关系法

谱间关系法是周成虎等人提出, 通过分析水体与其他地物的在TM

影像各波段上灰度曲线图, 发现水体具有独特的谱间关系特征, 即波段2灰度值加波段3灰度值大于波段4灰度值加波段5灰度值。提取模型如式2所示:

TM2+TM3 > TM4+TM5 (2) 5、归一化水体指数法

水体指数法的基本原理是通过波段之间的比值运算增强某些地物

之间的反差。

考虑水体的波谱特征是在TM2具有较强的透射性,TM5处于水的吸收带内, 反映含水量敏感, 因此采用TM2波段与TM5波段数值之差和这两个波段数值之和的比值作为规一化水体指数(NDWI) , 当满足NDWI>C时所提取的地物为水体。归一化水体指数计算式如式3所示:

NDWI = (TM2- TM5) / (TM2+TM5) (3)

三、具体操作步骤及效果比较

1、非监督分类法

Classification→Unsupervised→IsoData→选择实验影像→弹出对话框 ISODATA Parameter（选择最多分10类，循环10次）→生成非监督分类图像（通过类别的属性设置，使水体高亮显示 黑色为其他地物，白色为水体，绿色为河岸、人造水塘等浅水体）

原图像

局部

非监督分类图像

局部

2、监督分类法

1）建立模板： 原图像的Overlay菜单 → Region of Interest → 弹出对

话框 ROI Tool，选择样本

2）评价分类模板：对话框 ROI Tool→ Option → Compute ROI Separability → 弹出Select Input File对话框（选择原图影像）→ 弹出ROI Separability Cacilation对话框（选择要评价的ROI）→ 生成 ROI Separability Report。

注:大于1.8即为合格

3）进行监督分类 Classification→Supervised→Maxinum Likelihood→选择实验影像→生成监督分类图像

监督分类图像 3、单波段阈值法

3.1步骤

局部图像

1）确定阈值 原图像的Overlay菜单 → Region of Interest → 弹出对话框 ROI Tool → 选择样本 → 确定阈值