❶ 實驗三 遙感圖像空間測量
一、實驗目的
通過用像元計算地物之間的距離，了解遙感數字圖像像元與空間解析度的關系，以及遙感數字圖像的幾何構成及空間結構，掌握基於像元的圖像空間測量計算方法。
二、實驗內容
（1）運用像元坐標及多邊形面積計算公式測算任意形狀影像區域的面積；
（2）運用ENVI影像測量工具（Measurement Tool）測算任意形狀影像區域的面積。
三、實驗要求
預習本實驗，認真觀摩老師演示。學會ENVI的Cursor Location/Value和Measurement Tool功能使用，切實理解像元含義，能靈活運用手工測演算法和ENVI影像測量工具法計算遙感影像上的距離和面積。測量結果存檔。編寫實驗報告。
四、技術條件
①微型計算機；②桂林市TM 1～7波段數據；③ENVI軟體；④Photoshop軟體（ver.6.0以上）和ACDSee軟體（ver.4.0以上）。
五、實驗步驟
（1）建立用自己名字命名的實習專用文件夾。
（2）數據輸入。選擇「File> Open Image File」，出現文件目錄窗口，找到存放桂林市TM 1 ～7波段數據的子目錄並打開。
（3）影像漫遊。通過拉寬主窗口使影像區域得到最大限度的顯示，用滑鼠移動Scroll窗口中的紅色矩形框，可以使主窗口中影像跟著移動，從而可以觀察到整個影像區域的遙感影像。
（4）讀取圖像坐標。用滑鼠從上方橫條功能菜單中選「Tools> Cursor Location/Value…」，屏幕上出現「Cursor Location/Value」對話框，其中顯示四行數據，如圖3-1所示。
Disp#1
圖3-1 游標位置/數值窗口
Scrn:R：
Projection: Geographic Lat/Lon— 遙—感影像的地圖投影：經緯度地理坐標。只有經過幾何校正的遙感影像，才正確顯示出該點的經緯度地理坐標。否則，只顯示為：LL:0？′0.00″N,0？′0.00″E。
Data：
在「Cursor Location/Value」狀態下，滑鼠箭頭移動到圖像區任何位置，這四組數據都會跟隨顯示，因此，就可以輕易讀出感興趣目標位置的准確坐標。
（5）運用像元坐標及多邊形面積計算公式手工計算任意影像區域的面積：在完成上述步驟後，用「Tools/Cursor Location/Value」功能，對桂林市TM 假彩色合成影像圖（圖3-2）中紅框的所有角點坐標進行量度，量度結果記入表3-1中。在全部角點量度完成之後，將這些角點坐標值按照順序代入公式（3-1），就可以計算出桂林市城區的面積。
表3-1 桂林市TM影像城市多邊形區域角點坐標測算表
續表
圖3-2 桂林市TM5、TM4和TM3波段假彩色合成增強影像圖
據此，計算其南北向和東西向長度（結果用千米表示）及區域的面積（結果用平方千米表示）。多邊形面積（S）計算公式為
遙感地質學實驗教程
（6）運用ENVl的影像測量工具（Measurement Tool）進行面積測量。
1）在主窗口上方菜單下選擇「Tools>MeasurementTool」，出現「Display Measurement Tool」對話框。在「Display」文本框內，輸入想測量的顯示號。選擇適當的圖像窗口切換按鈕，包括主窗口（Image）、滾動窗口（Scroll）、縮放窗口（Zoom），要在任何時間禁用測量功能，選擇【Off】切換按鈕，如圖3-3所示。
圖3-3 顯示測量工具對話框
2）選擇「Type＞所需測量的區域形狀」。其中，Polygon為多邊形；Polyline為折線；Rectangle為矩形；Ellipse為橢圓。在圖像顯示內，通過用滑鼠左鍵點擊，繪制所需要的形狀。通過點擊滑鼠右鍵，閉合多邊形或完成線段。要刪除形狀，再次點擊滑鼠右鍵。
◎對於多邊形模式，頂點間的距離被列出，當多邊形閉合時，周長和總面積被記錄。
◎對於折線模式，列出了頂點間的距離，當折線完成時，給出總距離。
◎對於矩形或橢圓模式，用滑鼠左鍵點擊並拖曳到所需要的形狀大小。如需要繪制一個正方形或圓，在矩形或橢圓模式下，按住滑鼠中鍵的同時，點擊並拖曳。
3）選擇「Units＞所需測量單位」。若圖像的像元大小沒有保存在文件頭中，當出現「Input Display Pixel Size」對話框時，選擇除「Pixel」之外的任何單位，在「X Pixel Size」和「Y Pixel Size」文本框中，輸入圖像的像元大小（註：TM 像元尺寸為30m ×30m）。
4）保存測量信息。在「Display Measurement Tool」對話框內使用「File」菜單（圖3-3），選擇「File>Save Points to ASCII」，在「OutputMeasurement Directory」對話框內，輸入一個輸出文件名。點擊【OK】按鈕，把測量信息保存到一個ASCII文件，格式為txt。
六、實驗報告
（1）簡述實驗過程。
（2）回答問題：①通過本次實驗觀察到的事實，說明遙感數字圖像模型的構成。②執行「Coursor Location/Value」操作可以得到遙感數字圖像的哪些技術參數？Location操作框中顯示的數值單位是什麼？③比較用手工量度加公式（3-1）測算的市區面積和用ENVI影像測量工具（Measurement Tool）測算的市區面積，對兩者測量的一致性和差異進行簡單分析。④可以通過對TM 影像像元坐標的量度，就能粗略計算出地物間的距離和面積，而不必依賴於地理坐標，為什麼？
實驗報告格式見附錄一。
❷ 利用mapgis怎樣根據遙感影像判斷該影像是哪一地區
一般遙感影像是有經緯度信息的，可以根據經緯度來判斷；如果影像上有典型地表建築的話也是可以判讀的
❸ 如何從遙感圖像中獲取某個行政區域
比如用ENVI，先用行政區矢量疊加到影像上，再把矢量生成ROI，然後用掩膜工具製造掩膜，最後得到只有行政區域部分的影像
❹ 無人機影像怎麼校正到地理坐標上
首先，無人機航空攝影測量屬於無人機作業范疇，主要使用全畫幅攝影設備，作業之前必須了解以下信息：
一、無人機作業技術規范
無人機航空攝影採用高解析度遙感影像集群式處理系統對地面進行包括影像預處理、大范圍遙感影像稀少控制區域網平差、DSM/DEM自動生成及等高線數據半自動提取以及高精度正射遙感影像自動、高效、持續更新生產等前期准備工作。
二、無人機航攝影像數據處理：
1、影像比例糾正（CCD畸變系數β）
相機坐標與影像坐標不同，因此需對影像先進行畸變差糾正。參數包括主點坐標（I0，J0），對稱畸變參數（K1，K2），非對稱畸變參數（P1，P2），CCD非正方形比例系數α和CCD非正交性畸變系數β。
2、空中拍攝（三角測量）
空中拍攝航測系統利用少量的測區中物方空間坐標的地面控制點，通過區域網平差計算，求解加密點的物方空間坐標與影像的外方位元素，稱為區域網空中三角測量。利用空中三角測量可以使測區中加密點分布更均勻、航帶間轉點更密集、加密精度更可靠，在平差結算後系統自動生成每張影像的加密點坐標和外方位元素文件。
攝影測量內業工作中需要知道測區每張相片的6個外方位元素信息，這就需要知道每張相片至少6個點的控制信息，如用傳統的逐點測坐標法必然導致大量的外業工作並且加大了人工誤差因素。
3、DEM數據匹配（正射影像）
DOM實現的原理是通過生成的測區地表DEM模型，對影像進行正射投影產生。
利用PixelGrid自動進行多模型、多重疊DEM匹配、採集、保證像方DEM點更准確的切准地面。生成的物方DEM必須嚴格按照自檢的精度報告要求檢查。確保測區上DEM的點位全部切准地面。以測區為單位創建像對正射影像，解析度根據要求輸出。為了保證影像的完整和質量，整測區像片的正射影像都生成。
(1) 使用全自動生成單模型DSM，其中DEM格網間距不小於10倍地面解析度。
(2) 對生成的單模型DSM模塊進行拼接，通過一定的裁切、濾波操作獲得整個測區的DEM數據。
(3) 選出參照影像對整個測區所有影像進行勻光、勻色，使整個測區顏色均勻、色調一致。
(4)調用整個測區影像和DEM數據自動生成正射影像；對自動生成的測區拼接線進行人工編輯以調整拼接線走向，保證建築物等具有明顯標志實體的完整性。
(5)按照項目設計對整個測區正射影像進行分塊裁切輸出。
4、成果檢查驗收與成果提交
按照項目質量管理規定，對加密成果、DEM、DOM成果進行100%檢查。並進行成果整理。
❺ 海島遙感信息的提取
4.4.2.1影像特徵和解譯標志（見圖4.15）
圖4.15影像特徵和解譯標志示意圖
（1）海島（嶼）：大潮平均高潮位以上、面積在500m2以上、周圍被海水包圍的小塊陸地；在ETM+743影像上，海島呈藍-深藍色海水包圍的淡黃色、淡綠色、粉紅色色調的小塊陸地，地形有起伏，高差10～400m。
（2）河口島：指河口線以內水域中的小塊陸地，影像特徵同海島（嶼）。
（3）內陸島：歷史上曾經是海島，因人工修橋、圍墾、築堤壩等原因，使以前的海島變成海岸線內側的陸域或半島，影像特徵同海島（嶼）。
（4）島內島：因人工修橋、圍墾、築堤壩等原因，使早期的幾個海島相連變成一個新的海島，影像特徵同海島（嶼）。
（5）干出礁：大潮平均高潮位以下、低潮位以上的礁石；在ETM+743影像上，呈藍—深藍色海水包圍淺藍色、藍白色的色塊。
（6）暗礁：大潮低潮位以上的礁石；在ETM+743影像上，因潮水的運動而顯示出呈藍—深藍色海水包圍淺藍色、藍白色的水暈。
（7）海島黑色「怪圈」：海島陸地與海水交界的位置處，有的部位存在一細小的黑色痕跡圈，據推測可能是海島崖壁多年來受潮汐作用與氧化作用所致（樊斌等，1999），在ETM+743影像上呈一細小的淺黑色圈。
（8）沖積灘：一般分布在河口區及其沿岸，主要由河流搬運的泥沙堆積而成。在ETM+743影像上，沖積島呈現以藍色調海水包圍的淡黃色、暗棕色、淡黃色、淡綠色或白色的小塊陸地，地勢低，地形較平坦，一般高出大潮平均高潮位1～5m。
（9）淤泥灘：一般分布在島嶼或海岸線的外側，為海水中的泥沙堆積而成。在ETM+743影像上，呈暗藍色、暗棕色成片分布，外側為淺藍色或藍—深藍色海水。
（10）網箱養殖：在島嶼附近，成帶或成片分布、大小較均勻，ETM+743影像顏色與沖積灘相似的人工水上漂浮物。
（11）海塗養殖：在島嶼近岸處或海岸邊，以圍墾、築堤（壩）等形式圍起來的池塘；在ETM+743影像上呈網格狀堤岸包圍的藍色色塊，成片或單個分布。
（12）鹽場：在島嶼近岸處或海岸邊，以圍墾、築堤壩等形式圍起來的池塘；在ETM+743影像上呈網格狀堤岸包圍的青色色塊，成片或單個分布，規模一般不大。
（13）港口：在港口的近海一側，廣泛分布著碼頭。
（14）船：靜止的船一般靠近港n處，在ETM+743影像上，呈細長的長方形，淡黃色、洋紅色，周圍為藍—深藍色海水包圍；運動的船在ETM+743影像上有一長長的、淺白色尾線，該尾線與潮水的流動方向相交甚至垂直。
4.4.2.2海島邊界
海島邊界是指大潮平均高潮位以上的陸地與海水的交界，由於難以獲得大潮平均高潮位時的ETM＋影像，因此，應確定海島邊界的解譯標志。根據樊斌等（1999）研究，在TM影像上，海島陸地與海水交界的位置，存在一細小的黑色痕跡圈（俗稱「怪圈」），一般認為是海島崖壁多年來受潮汐作用與氧化作用所致，因此，海島的岸線可以用海島周邊的黑色痕跡圈的上界線來確定。
但是，黑色「怪圈」在衛星影像圖上並不是到處存在，對較小的島嶼來說，黑色「怪圈」基本上不存在。因此，我們不可能用黑色「怪圈」來確定所有海島的邊界，尤其是對幾千個島嶼都去尋找黑色「怪圈」作為邊界也是不現實和不可實現的。
為了能自動地確定海島邊界的准確位置，我們對ETM+1、2、3、4、5和7波段數據的光譜特性和頻譜特徵進行了系統的分析，發現海水和陸地的光譜特性差異較大，在每一波段都有不同的表現，相同或相近的地物具有相似的光譜值，差異較大的地物光譜值也相差較大，因此，可以採用圖像處理的方法分析衛星影像數據的光譜特徵，確定海水和陸地的交界位置。從遙感影像提取海島邊界的計算機處理流程如圖4.16所示。
圖4.16海島邊界處理流程
海島邊界自動追蹤過程實際上是將點陣圖形變成矢量數據的過程，由於遙感影像中的每一個像元都表示一定的面積，而普通的點陣圖形中的點沒有面積的含義，因而不能採用常規演算法進行海島邊界的矢量處理。為此，我們提出了一種從遙感影像自動提取海島邊界的演算法（見圖4.17）、並開發了相應軟體系統。對該演算法描述如下：
設遙感影像水平方向上的像元數為n，垂直方向上的像元數為m，像元解析度為r0，則海島邊界自動提取演算法為：
（1）垂直方向計數器jj從1到m進行循環，進入（2）；當jj大於m時，退出本循環，進入（5）；
（2）水平方向計數器ii從1到n進行循環，進入（3）；當ii大於n時，退出本循環，繼續過程（1）；
（3）檢查遙感影像中當前點（ii,jj）是否為海島點，如是，進入（4）；如否，則繼續過程（2）；
（4）以當前點（ii,jj）為開始點1，按逆時針方向尋找下一個海島邊界位置2,3，……，（見圖4.17），檢查新找到點與開始點位置是否重合；如重合，退出本過程，繼續過程（2）；否則重復過程（4）；
像元點位置（ii,jj）與矢量數據（xi,yi）關系如下：
①矢量點在像元點的左上角②矢量點在像元點的左下角
xi=ii*r0-r0；xi=ii*r0-r0；
yi=（m-jj+1）*r0； yi=（m-jj+1）*r0-r0；
③矢量點在像元點的右下角④矢量點在像元點的右上角
xi=ii*r0； xi=ii*r0；
yi=（m-jj+1）*r0-r0；yi=（m-jj+1）*r0；
（5）輸出海島邊界矢量坐標，結束。
對上述方法從遙感信息檢測出的海島，逐一按1∶1萬～1∶25萬海圖上標繪的島名進行查對，修正有偏差海島的地理坐標。如果檢測出的目標沒有島名，說明該目標可能是新發現的島嶼，或是較大的船舶，也可能是退潮時露出海面的暗礁。對這種情況，通過對不同時相的衛星遙感影像進行多次識別之後，就能做出准確判斷。
4.4.2.3海島數量、面積和岸線長度信息提取的原則
在海島資源遙感調查中，如何正確處理臨界島、島內島、大陸島、島礁共存以及大潮高潮位等技術問題至關重要，如若處理不好，會影響海島調查的質量與成果，因此必須制定一個統一規范。
4.4.2.4臨界島的識別
臨界島是指高潮位以上、面積為500～900m2的小島。由於臨界島面積小於ETM＋圖像多光譜波段一個像元的面積900m2，計算機無法用ETM＋多波段數據直接進行自動識別。但如果將ETM+8波段與ETM+7、4、3波段進行融合處理，合成影像中一個像元的面積是225m2，這時臨界島表現為2個以上的像元；如果將SPOT-4與ETM+7、4、3波段進行融合處理，一個像元的面積為100m2，臨界島表現為5個以上的像元。另外，ETM＋（或TM）圖像1～3波段對海水有透視作用的特點，它反映的不僅僅是海水上的信息，還可反映水下10～20m2左右的信息，因此，在ETM+321影像上臨界島的面積要比500～900m2大得多。綜上所述，在自動解譯的基礎上，利用ETM＋多波段數據不同波段具有不同特性、多源數據具有不同精度的特點，可以對臨界島進行准確解譯。對一些難以辨別的臨界島，還可參照航片解譯或較大比例尺的地形圖、海圖等資料進行綜合解釋。
圖4.17從遙感影像自動提取海島邊界方法示意圖
4.4.2.5活動目標的識別
活動目標（船、雲）的影像有時與島嶼很難區別，但是，一般它們具有在不同時間不可能存在於同一地點的特點。根據這一特點，利用多時相遙感數據可區別活動目標與島嶼；對海水較深的區域出現的活動目標也可直接排除。對船隻等活動目標還可通過地理位置進行識別，靜止的船一般靠近港口處，在ETM+743影像上，呈細長的長方形，周圍為藍-深藍色海水包圍；運動的船在ETM+743影像上有一長長的、淺白色尾線，該尾線與潮水的流動方向相交甚至垂直。
4.4.2.6網箱養殖的識別
網箱養殖一般在近海或島嶼附近，為成帶或成片分布，在影像上大小相差不多，顏色與沖積灘相似的人工水上漂浮物。可通過對比不同時期的ETM＋和TM影像進行識別。
4.4.2.7島內島的識別
由於遙感影像的識別精度，對部分間隔在30m以下的海島，往往會連成一個島嶼，這時可利用影像的顏色差異或參照航片解譯或較大比例尺的地形圖、海圖等資料進行綜合識別。
4.4.2.8島、礁的區別與解譯
TM或ETM＋數據1～3波段圖像既包含了島、礁的水上信息，又包含了水下透視信息，而5、7兩個波段圖像，僅顯示島、礁水面以上部分信息、它們之間存在明顯差異。通過對這兩種影像的仔細比較，可初步揭示島、礁屬性。如果在3波段圖像上有影像顯示，而在5波段圖像上無影像顯示，則該影像多屬於礁石；在TM或ETM+3和5波段圖像上，同時有影像顯示者，有可能屬島、礁共存。具體識別時還應參照航片和地形圖、海圖等資料進行綜合解譯。
4.4.2.9大潮高潮線的調查
由於遙感數據是衛星通過該點的成像，它受衛星運行軌道和通過時間限制，同時遙感數據的好壞還受天氣條件影響。因此，所獲得的TM和ETM＋數據中，不可能都是大潮高潮位時的數據，需對其進行潮位修正，以達到海島綜合調查的要求。我們採用修正距離矩陣的閾值進行適當調整，並進行實地校正。
4.4.2.10海島數量統計規則
這里所指的海島數量，從理論上講，應是大潮平均高潮位以上、面積在500m2以上、被海水包圍的小塊陸地的個數，河口島、內陸島（或半島）都不應屬於海島的范疇。因人工修橋、圍墾、築堤壩等原因，使先前的幾個海島相連變成一個新的海島時，應按一個海島計算。但是在實際調查時，還應兼顧習慣和可操作性。例如：玉環島已與大陸相連，是一個半島，但一般習慣上還是作為一個海島處理；甌海河口的靈昆島，是一個河口島，但習慣上還是作為一個海島處理。還有洞頭島的五島橋連工程，在2001年3月13日的ETM＋衛星數據上僅僅是洞頭島和大三盤島相連，而2002年洞頭島、大三盤島、花崗島、中嶼、狀元嶴嶼、霓嶼島等已全部連成一個島內島，但習慣上還是分開按五個島計算。
因此，本次調查工作對海島數量統計准則是，以目前的島嶼現狀為基準，兼顧歷史已形成的習慣稱謂。對島內島，根據情況，有時還是作為多個島進行處理，河口島僅保留甌海河口的靈昆島，內陸島（或半島）保留歷史上已有島名的大島或僅僅是橋與大陸相連或圍墾還未全部封閉的內陸島。
4.4.2.11海島面積計算原則
海島面積從理論上講，應是對無數小投影點的正投影面積的積分，而不應是直接在各種地形圖、海圖上的量算面積。但實際應用中，一般都採用在地形圖或海圖上量算面積。考慮到海島的特點，我們對海島面積的計算原則是：利用計算機系統自動形成的海島邊界的經緯度坐標，將其投影到標准緯線為29°02′的墨卡托投影海圖上，計算其面積。
4.4.2.12海島岸線長度計算原則
根據分形理論（Mandelbrot,1983），海岸線長度是依觀測尺度（測量尺度）的不同而變化的，因此海岸線長度與使用的測量方法或測量尺度有關。採用衛星遙感方法調查海岸線長度，則長度與遙感影像像素的空間解析度有關。本次遙感調查採用的ETM＋衛星8波段遙感影像數據，其空間解析度為15m，即以一個像素所代表的面積225m2作為海島岸線長度的測量尺度。由於遙感影像中每一個像素不是一個點，而是一個面，因此，通過遙感影像獲得的岸線是一系列線段（長度為15m）組成的折線，在4.4.5節「海島岸線長度調查」和表4.12中給出的遙感調查一欄的「未光順長度」，就是指在遙感影像圖中以解析度為15m的像素直接度量出的海島岸線長度，所謂「光順後長度」是指去掉折線的直角後的長度，也就是對遙感影像像素度量的海島岸線進行光滑處理後計算的長度，這樣也便於與其他傳統方法所獲得的長度進行對比（圖4.18）。
圖4.18採用遙感影像像素度量的海岸線長度
（a）以像素作為度量尺度，得到的海岸線長度是山線段組成的折線；（b）去掉折線的直角後得到的「光順後長度」
❻ 知道航拍圖像的外方位元素（即相機的gps位置） 怎麼做可以得到航拍圖像中每個點的坐標
兩者還是有很大的區別的。首先拿解析度來說，航拍的基本都屬於高解析度影像，基本都在米級甚至厘米級，衛星影像則不然，從厘米級到米級、十米級、百米級有很多的類型，用途也不一樣。其次從光譜來說，目前航拍影像主要用途是對某些現場信息進行快速靈活的獲取，感測器以可見光為主（當然也有一些找礦的會有所區別，如雷達遙感），趨向於多光譜。而遙感衛星則沒有那麼靈活，感測器是固定的，從多光譜到高光譜都有，覆蓋面和重訪周期固定，雖不如航空遙感靈活，但可以積累歷史數據，獲取數據有保證。至於兩者的區別，由於航空遙感器飛行高度較低，在地形起伏較大的地區其受中心投影影響較大，相比來說衛星影像影響會小一點。另外，航拍以可見光為主，波段較少，色彩比較逼真，主要是用來成像，進一步處理的手段較少；衛星遙感影像顏色受大氣影響較大，需要進行相關拉伸才能獲得較為逼真的顏色，且波段較多，可進行進一步的處理，獲取其他信息。希望對你有用……
❼ 怎麼在mapgis查詢顯示地理坐標
坐標的顯示跟所建工程的地圖參數有關系。在新建工程的時候，要編輯地圖參數，點擊「編輯工程地圖參數」-「坐標系設置」，在裡面選擇投影平面直角坐標，單位米，比例尺分母1，高斯投影 西安或者北京坐標系， 帶號和分帶類型輸入好，然後確定 再把文件導進來，單位就變成米了。
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❽ 遙感問題，在matlab中怎麼讀取影像的坐標系信息
[A, R]= geotiffread('pathname:\ filename') %得到文件的像元值矩陣A和地理信息R