基于TM影像的水體信息提取實習報告.doc

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1、目錄實習目的2實習內(nèi)容2一、操作環(huán)境2二、常用的水提取方法21、非監(jiān)督分類法22、監(jiān)督分類法23、單波段閾值法24、譜間關系法35、歸一化水體指數(shù)法3三、具體操作步驟及效果比較31、非監(jiān)督分類法32、監(jiān)督分類法43、單波段閾值法53.1步驟53.2單波段閾值法分析64、譜間關系法74.1步驟74.2分析75、水體指數(shù)法75.1步驟75.2分析9四、水體提取的綜合應用91、水體及背景地物的光譜值分析92、水體提取方法綜合運用10五、制圖與輸出12實習總結12實習目的1、熟悉ENVI軟件的具體安裝和操作；2、理解并能掌

2、握水體信息的提取方法、步驟及其結果評價方法；3、掌握遙感專題圖的制圖輸出；4、通過實習，加深對所學遙感專業(yè)知識的理解與掌握，使理論知識融會貫通，提高實踐動手能力和綜合解決實際問題的能力。實習內(nèi)容一、操作環(huán)境軟件：ENVI4.7影像：某地區(qū)的TM影像二、常用的水提取方法1、非監(jiān)督分類法也稱聚類分析，是一種“盲目”的分類；僅憑遙感影像地物的光譜特征的分布規(guī)律，即自然聚類的特性，進行分類；2、監(jiān)督分類法根據(jù)已知訓練區(qū)提供的水體樣本，通過選擇特征參數(shù)，求出特征參數(shù)作為決策規(guī)則，建立判別函數(shù)以對各待分類影像進行的圖像分類；3

3、、單波段閾值法單波段閾值法主要利用對水陸界線反映較好的TM影像的第5波段（中紅外波段）,根據(jù)影像的灰度特征經(jīng)過數(shù)據(jù)采樣確定其閾值。進行水體的提取。提取模型如式1所示,其中TM5表示第五波段的灰度值,T為水體提取的灰度閾值:TM5TM4+TM5(2)5、歸一化水體指數(shù)法水體指數(shù)法的基本原

4、理是通過波段之間的比值運算增強某些地物之間的反差?？紤]水體的波譜特征是在TM2具有較強的透射性,TM5處于水的吸收帶內(nèi),反映含水量敏感,因此采用TM2波段與TM5波段數(shù)值之差和這兩個波段數(shù)值之和的比值作為規(guī)一化水體指數(shù)(NDWI),當滿足NDWI>C時所提取的地物為水體。歸一化水體指數(shù)計算式如式3所示:NDWI=(TM2-TM5)/(TM2+TM5)(3)三、具體操作步驟及效果比較1、非監(jiān)督分類法Classification→Unsupervised→IsoData→選擇實驗影像→彈出對話框ISODATAParam

5、eter（選擇最多分10類，循環(huán)10次）→生成非監(jiān)督分類圖像（通過類別的屬性設置，使水體高亮顯示黑色為其他地物，白色為水體，綠色為河岸、人造水塘等淺水體）原圖像局部非監(jiān)督分類圖像局部2、監(jiān)督分類法1）建立模板：原圖像的Overlay菜單→RegionofInterest→彈出對話框ROITool，選擇樣本2）評價分類模板：對話框ROITool→Option→ComputeROISeparability→彈出SelectInputFile對話框（選擇原圖影像）→彈出ROISeparabilityCacilation對

6、話框（選擇要評價的ROI）→生成ROISeparabilityReport。注:大于1.8即為合格3）進行監(jiān)督分類Classification→Supervised→MaxinumLikelihood→選擇實驗影像→生成監(jiān)督分類圖像監(jiān)督分類圖像局部圖像3、單波段閾值法3.1步驟1）確定閾值原圖像的Overlay菜單→RegionofInterest→彈出對話框ROITool→選擇樣本→確定閾值確定閾值為21；2）進行提取BasicTools→BandMath（輸入提取模型b5<21）→生成單波段閾值法提取的圖像。單

7、波段閾值法圖像局部3.2單波段閾值法分析閾值法關鍵的是閾值的確定，而閾值的確定至今都是一個難點，最佳閾值是經(jīng)過反復試驗得到。利用ENVI遙感圖像處理軟件對水體提取結果影像和假彩色合成影像利用link功能察看提取效果。，得出單波段閾值法除了提取出水體外，還提取出來幾乎全部的陰影(圖中黃色圈中為誤提的陰影)。同時，提取出的水體寬度比實際小，右上角綠色圈中的細小水體漏提。在第五波段水體和非水體有明顯的區(qū)別，但由于山體陰影的影響，使得中紅外在陰坡面的反射能量特別低，從而造成山體陰影在影像上呈現(xiàn)出明顯的暗色調，水體與陰影的混

8、淆使得難以在單波段上通過閾值法來提取水體。4、譜間關系法4.1步驟BasicTools→BandMath（輸入提取模型b2+b3>b4+b5）→生成譜間關系法提取的圖像。譜間關系法圖像局部4.2分析楊存建提出的水體具有(TM2+TM3)>(TM4+TM5)的特征的方法易操作、穩(wěn)定性好。本文采用此方法經(jīng)試驗，得到如圖所示的譜間關系法水體提取效果圖。用ENVI對