❶ 实验三 遥感图像空间测量
一、实验目的
通过用像元计算地物之间的距离，了解遥感数字图像像元与空间分辨率的关系，以及遥感数字图像的几何构成及空间结构，掌握基于像元的图像空间测量计算方法。
二、实验内容
（1）运用像元坐标及多边形面积计算公式测算任意形状影像区域的面积；
（2）运用ENVI影像测量工具（Measurement Tool）测算任意形状影像区域的面积。
三、实验要求
预习本实验，认真观摩老师演示。学会ENVI的Cursor Location/Value和Measurement Tool功能使用，切实理解像元含义，能灵活运用手工测算法和ENVI影像测量工具法计算遥感影像上的距离和面积。测量结果存档。编写实验报告。
四、技术条件
①微型计算机；②桂林市TM 1～7波段数据；③ENVI软件；④Photoshop软件（ver.6.0以上）和ACDSee软件（ver.4.0以上）。
五、实验步骤
（1）建立用自己名字命名的实习专用文件夹。
（2）数据输入。选择“File> Open Image File”，出现文件目录窗口，找到存放桂林市TM 1 ～7波段数据的子目录并打开。
（3）影像漫游。通过拉宽主窗口使影像区域得到最大限度的显示，用鼠标移动Scroll窗口中的红色矩形框，可以使主窗口中影像跟着移动，从而可以观察到整个影像区域的遥感影像。
（4）读取图像坐标。用鼠标从上方横条功能菜单中选“Tools> Cursor Location/Value…”，屏幕上出现“Cursor Location/Value”对话框，其中显示四行数据，如图3-1所示。
Disp#1
图3-1 光标位置/数值窗口
Scrn:R：
Projection: Geographic Lat/Lon— 遥—感影像的地图投影：经纬度地理坐标。只有经过几何校正的遥感影像，才正确显示出该点的经纬度地理坐标。否则，只显示为：LL:0？′0.00″N,0？′0.00″E。
Data：
在“Cursor Location/Value”状态下，鼠标箭头移动到图像区任何位置，这四组数据都会跟随显示，因此，就可以轻易读出感兴趣目标位置的准确坐标。
（5）运用像元坐标及多边形面积计算公式手工计算任意影像区域的面积：在完成上述步骤后，用“Tools/Cursor Location/Value”功能，对桂林市TM 假彩色合成影像图（图3-2）中红框的所有角点坐标进行量度，量度结果记入表3-1中。在全部角点量度完成之后，将这些角点坐标值按照顺序代入公式（3-1），就可以计算出桂林市城区的面积。
表3-1 桂林市TM影像城市多边形区域角点坐标测算表
续表
图3-2 桂林市TM5、TM4和TM3波段假彩色合成增强影像图
据此，计算其南北向和东西向长度（结果用千米表示）及区域的面积（结果用平方千米表示）。多边形面积（S）计算公式为
遥感地质学实验教程
（6）运用ENVl的影像测量工具（Measurement Tool）进行面积测量。
1）在主窗口上方菜单下选择“Tools>MeasurementTool”，出现“Display Measurement Tool”对话框。在“Display”文本框内，输入想测量的显示号。选择适当的图像窗口切换按钮，包括主窗口（Image）、滚动窗口（Scroll）、缩放窗口（Zoom），要在任何时间禁用测量功能，选择【Off】切换按钮，如图3-3所示。
图3-3 显示测量工具对话框
2）选择“Type＞所需测量的区域形状”。其中，Polygon为多边形；Polyline为折线；Rectangle为矩形；Ellipse为椭圆。在图像显示内，通过用鼠标左键点击，绘制所需要的形状。通过点击鼠标右键，闭合多边形或完成线段。要删除形状，再次点击鼠标右键。
◎对于多边形模式，顶点间的距离被列出，当多边形闭合时，周长和总面积被记录。
◎对于折线模式，列出了顶点间的距离，当折线完成时，给出总距离。
◎对于矩形或椭圆模式，用鼠标左键点击并拖曳到所需要的形状大小。如需要绘制一个正方形或圆，在矩形或椭圆模式下，按住鼠标中键的同时，点击并拖曳。
3）选择“Units＞所需测量单位”。若图像的像元大小没有保存在文件头中，当出现“Input Display Pixel Size”对话框时，选择除“Pixel”之外的任何单位，在“X Pixel Size”和“Y Pixel Size”文本框中，输入图像的像元大小（注：TM 像元尺寸为30m ×30m）。
4）保存测量信息。在“Display Measurement Tool”对话框内使用“File”菜单（图3-3），选择“File>Save Points to ASCII”，在“OutputMeasurement Directory”对话框内，输入一个输出文件名。点击【OK】按钮，把测量信息保存到一个ASCII文件，格式为txt。
六、实验报告
（1）简述实验过程。
（2）回答问题：①通过本次实验观察到的事实，说明遥感数字图像模型的构成。②执行“Coursor Location/Value”操作可以得到遥感数字图像的哪些技术参数？Location操作框中显示的数值单位是什么？③比较用手工量度加公式（3-1）测算的市区面积和用ENVI影像测量工具（Measurement Tool）测算的市区面积，对两者测量的一致性和差异进行简单分析。④可以通过对TM 影像像元坐标的量度，就能粗略计算出地物间的距离和面积，而不必依赖于地理坐标，为什么？
实验报告格式见附录一。
❷ 利用mapgis怎样根据遥感影像判断该影像是哪一地区
一般遥感影像是有经纬度信息的，可以根据经纬度来判断；如果影像上有典型地表建筑的话也是可以判读的
❸ 如何从遥感图像中获取某个行政区域
比如用ENVI，先用行政区矢量叠加到影像上，再把矢量生成ROI，然后用掩膜工具制造掩膜，最后得到只有行政区域部分的影像
❹ 无人机影像怎么校正到地理坐标上
首先，无人机航空摄影测量属于无人机作业范畴，主要使用全画幅摄影设备，作业之前必须了解以下信息：
一、无人机作业技术规范
无人机航空摄影采用高分辨率遥感影像集群式处理系统对地面进行包括影像预处理、大范围遥感影像稀少控制区域网平差、DSM/DEM自动生成及等高线数据半自动提取以及高精度正射遥感影像自动、高效、持续更新生产等前期准备工作。
二、无人机航摄影像数据处理：
1、影像比例纠正（CCD畸变系数β）
相机坐标与影像坐标不同，因此需对影像先进行畸变差纠正。参数包括主点坐标（I0，J0），对称畸变参数（K1，K2），非对称畸变参数（P1，P2），CCD非正方形比例系数α和CCD非正交性畸变系数β。
2、空中拍摄（三角测量）
空中拍摄航测系统利用少量的测区中物方空间坐标的地面控制点，通过区域网平差计算，求解加密点的物方空间坐标与影像的外方位元素，称为区域网空中三角测量。利用空中三角测量可以使测区中加密点分布更均匀、航带间转点更密集、加密精度更可靠，在平差结算后系统自动生成每张影像的加密点坐标和外方位元素文件。
摄影测量内业工作中需要知道测区每张相片的6个外方位元素信息，这就需要知道每张相片至少6个点的控制信息，如用传统的逐点测坐标法必然导致大量的外业工作并且加大了人工误差因素。
3、DEM数据匹配（正射影像）
DOM实现的原理是通过生成的测区地表DEM模型，对影像进行正射投影产生。
利用PixelGrid自动进行多模型、多重叠DEM匹配、采集、保证像方DEM点更准确的切准地面。生成的物方DEM必须严格按照自检的精度报告要求检查。确保测区上DEM的点位全部切准地面。以测区为单位创建像对正射影像，分辨率根据要求输出。为了保证影像的完整和质量，整测区像片的正射影像都生成。
(1) 使用全自动生成单模型DSM，其中DEM格网间距不小于10倍地面分辨率。
(2) 对生成的单模型DSM模块进行拼接，通过一定的裁切、滤波操作获得整个测区的DEM数据。
(3) 选出参照影像对整个测区所有影像进行匀光、匀色，使整个测区颜色均匀、色调一致。
(4)调用整个测区影像和DEM数据自动生成正射影像；对自动生成的测区拼接线进行人工编辑以调整拼接线走向，保证建筑物等具有明显标志实体的完整性。
(5)按照项目设计对整个测区正射影像进行分块裁切输出。
4、成果检查验收与成果提交
按照项目质量管理规定，对加密成果、DEM、DOM成果进行100%检查。并进行成果整理。
❺ 海岛遥感信息的提取
4.4.2.1影像特征和解译标志（见图4.15）
图4.15影像特征和解译标志示意图
（1）海岛（屿）：大潮平均高潮位以上、面积在500m2以上、周围被海水包围的小块陆地；在ETM+743影像上，海岛呈蓝-深蓝色海水包围的淡黄色、淡绿色、粉红色色调的小块陆地，地形有起伏，高差10～400m。
（2）河口岛：指河口线以内水域中的小块陆地，影像特征同海岛（屿）。
（3）内陆岛：历史上曾经是海岛，因人工修桥、围垦、筑堤坝等原因，使以前的海岛变成海岸线内侧的陆域或半岛，影像特征同海岛（屿）。
（4）岛内岛：因人工修桥、围垦、筑堤坝等原因，使早期的几个海岛相连变成一个新的海岛，影像特征同海岛（屿）。
（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，呈蓝—深蓝色海水包围浅蓝色、蓝白色的色块。
（6）暗礁：大潮低潮位以上的礁石；在ETM+743影像上，因潮水的运动而显示出呈蓝—深蓝色海水包围浅蓝色、蓝白色的水晕。
（7）海岛黑色“怪圈”：海岛陆地与海水交界的位置处，有的部位存在一细小的黑色痕迹圈，据推测可能是海岛崖壁多年来受潮汐作用与氧化作用所致（樊斌等，1999），在ETM+743影像上呈一细小的浅黑色圈。
（8）冲积滩：一般分布在河口区及其沿岸，主要由河流搬运的泥沙堆积而成。在ETM+743影像上，冲积岛呈现以蓝色调海水包围的淡黄色、暗棕色、淡黄色、淡绿色或白色的小块陆地，地势低，地形较平坦，一般高出大潮平均高潮位1～5m。
（9）淤泥滩：一般分布在岛屿或海岸线的外侧，为海水中的泥沙堆积而成。在ETM+743影像上，呈暗蓝色、暗棕色成片分布，外侧为浅蓝色或蓝—深蓝色海水。
（10）网箱养殖：在岛屿附近，成带或成片分布、大小较均匀，ETM+743影像颜色与冲积滩相似的人工水上漂浮物。
（11）海涂养殖：在岛屿近岸处或海岸边，以围垦、筑堤（坝）等形式围起来的池塘；在ETM+743影像上呈网格状堤岸包围的蓝色色块，成片或单个分布。
（12）盐场：在岛屿近岸处或海岸边，以围垦、筑堤坝等形式围起来的池塘；在ETM+743影像上呈网格状堤岸包围的青色色块，成片或单个分布，规模一般不大。
（13）港口：在港口的近海一侧，广泛分布着码头。
（14）船：静止的船一般靠近港n处，在ETM+743影像上，呈细长的长方形，淡黄色、洋红色，周围为蓝—深蓝色海水包围；运动的船在ETM+743影像上有一长长的、浅白色尾线，该尾线与潮水的流动方向相交甚至垂直。
4.4.2.2海岛边界
海岛边界是指大潮平均高潮位以上的陆地与海水的交界，由于难以获得大潮平均高潮位时的ETM＋影像，因此，应确定海岛边界的解译标志。根据樊斌等（1999）研究，在TM影像上，海岛陆地与海水交界的位置，存在一细小的黑色痕迹圈（俗称“怪圈”），一般认为是海岛崖壁多年来受潮汐作用与氧化作用所致，因此，海岛的岸线可以用海岛周边的黑色痕迹圈的上界线来确定。
但是，黑色“怪圈”在卫星影像图上并不是到处存在，对较小的岛屿来说，黑色“怪圈”基本上不存在。因此，我们不可能用黑色“怪圈”来确定所有海岛的边界，尤其是对几千个岛屿都去寻找黑色“怪圈”作为边界也是不现实和不可实现的。
为了能自动地确定海岛边界的准确位置，我们对ETM+1、2、3、4、5和7波段数据的光谱特性和频谱特征进行了系统的分析，发现海水和陆地的光谱特性差异较大，在每一波段都有不同的表现，相同或相近的地物具有相似的光谱值，差异较大的地物光谱值也相差较大，因此，可以采用图像处理的方法分析卫星影像数据的光谱特征，确定海水和陆地的交界位置。从遥感影像提取海岛边界的计算机处理流程如图4.16所示。
图4.16海岛边界处理流程
海岛边界自动追踪过程实际上是将点阵图形变成矢量数据的过程，由于遥感影像中的每一个像元都表示一定的面积，而普通的点阵图形中的点没有面积的含义，因而不能采用常规算法进行海岛边界的矢量处理。为此，我们提出了一种从遥感影像自动提取海岛边界的算法（见图4.17）、并开发了相应软件系统。对该算法描述如下：
设遥感影像水平方向上的像元数为n，垂直方向上的像元数为m，像元分辨率为r0，则海岛边界自动提取算法为：
（1）垂直方向计数器jj从1到m进行循环，进入（2）；当jj大于m时，退出本循环，进入（5）；
（2）水平方向计数器ii从1到n进行循环，进入（3）；当ii大于n时，退出本循环，继续过程（1）；
（3）检查遥感影像中当前点（ii,jj）是否为海岛点，如是，进入（4）；如否，则继续过程（2）；
（4）以当前点（ii,jj）为开始点1，按逆时针方向寻找下一个海岛边界位置2,3，……，（见图4.17），检查新找到点与开始点位置是否重合；如重合，退出本过程，继续过程（2）；否则重复过程（4）；
像元点位置（ii,jj）与矢量数据（xi,yi）关系如下：
①矢量点在像元点的左上角②矢量点在像元点的左下角
xi=ii*r0-r0；xi=ii*r0-r0；
yi=（m-jj+1）*r0； yi=（m-jj+1）*r0-r0；
③矢量点在像元点的右下角④矢量点在像元点的右上角
xi=ii*r0； xi=ii*r0；
yi=（m-jj+1）*r0-r0；yi=（m-jj+1）*r0；
（5）输出海岛边界矢量坐标，结束。
对上述方法从遥感信息检测出的海岛，逐一按1∶1万～1∶25万海图上标绘的岛名进行查对，修正有偏差海岛的地理坐标。如果检测出的目标没有岛名，说明该目标可能是新发现的岛屿，或是较大的船舶，也可能是退潮时露出海面的暗礁。对这种情况，通过对不同时相的卫星遥感影像进行多次识别之后，就能做出准确判断。
4.4.2.3海岛数量、面积和岸线长度信息提取的原则
在海岛资源遥感调查中，如何正确处理临界岛、岛内岛、大陆岛、岛礁共存以及大潮高潮位等技术问题至关重要，如若处理不好，会影响海岛调查的质量与成果，因此必须制定一个统一规范。
4.4.2.4临界岛的识别
临界岛是指高潮位以上、面积为500～900m2的小岛。由于临界岛面积小于ETM＋图像多光谱波段一个像元的面积900m2，计算机无法用ETM＋多波段数据直接进行自动识别。但如果将ETM+8波段与ETM+7、4、3波段进行融合处理，合成影像中一个像元的面积是225m2，这时临界岛表现为2个以上的像元；如果将SPOT-4与ETM+7、4、3波段进行融合处理，一个像元的面积为100m2，临界岛表现为5个以上的像元。另外，ETM＋（或TM）图像1～3波段对海水有透视作用的特点，它反映的不仅仅是海水上的信息，还可反映水下10～20m2左右的信息，因此，在ETM+321影像上临界岛的面积要比500～900m2大得多。综上所述，在自动解译的基础上，利用ETM＋多波段数据不同波段具有不同特性、多源数据具有不同精度的特点，可以对临界岛进行准确解译。对一些难以辨别的临界岛，还可参照航片解译或较大比例尺的地形图、海图等资料进行综合解释。
图4.17从遥感影像自动提取海岛边界方法示意图
4.4.2.5活动目标的识别
活动目标（船、云）的影像有时与岛屿很难区别，但是，一般它们具有在不同时间不可能存在于同一地点的特点。根据这一特点，利用多时相遥感数据可区别活动目标与岛屿；对海水较深的区域出现的活动目标也可直接排除。对船只等活动目标还可通过地理位置进行识别，静止的船一般靠近港口处，在ETM+743影像上，呈细长的长方形，周围为蓝-深蓝色海水包围；运动的船在ETM+743影像上有一长长的、浅白色尾线，该尾线与潮水的流动方向相交甚至垂直。
4.4.2.6网箱养殖的识别
网箱养殖一般在近海或岛屿附近，为成带或成片分布，在影像上大小相差不多，颜色与冲积滩相似的人工水上漂浮物。可通过对比不同时期的ETM＋和TM影像进行识别。
4.4.2.7岛内岛的识别
由于遥感影像的识别精度，对部分间隔在30m以下的海岛，往往会连成一个岛屿，这时可利用影像的颜色差异或参照航片解译或较大比例尺的地形图、海图等资料进行综合识别。
4.4.2.8岛、礁的区别与解译
TM或ETM＋数据1～3波段图像既包含了岛、礁的水上信息，又包含了水下透视信息，而5、7两个波段图像，仅显示岛、礁水面以上部分信息、它们之间存在明显差异。通过对这两种影像的仔细比较，可初步揭示岛、礁属性。如果在3波段图像上有影像显示，而在5波段图像上无影像显示，则该影像多属于礁石；在TM或ETM+3和5波段图像上，同时有影像显示者，有可能属岛、礁共存。具体识别时还应参照航片和地形图、海图等资料进行综合解译。
4.4.2.9大潮高潮线的调查
由于遥感数据是卫星通过该点的成像，它受卫星运行轨道和通过时间限制，同时遥感数据的好坏还受天气条件影响。因此，所获得的TM和ETM＋数据中，不可能都是大潮高潮位时的数据，需对其进行潮位修正，以达到海岛综合调查的要求。我们采用修正距离矩阵的阈值进行适当调整，并进行实地校正。
4.4.2.10海岛数量统计规则
这里所指的海岛数量，从理论上讲，应是大潮平均高潮位以上、面积在500m2以上、被海水包围的小块陆地的个数，河口岛、内陆岛（或半岛）都不应属于海岛的范畴。因人工修桥、围垦、筑堤坝等原因，使先前的几个海岛相连变成一个新的海岛时，应按一个海岛计算。但是在实际调查时，还应兼顾习惯和可操作性。例如：玉环岛已与大陆相连，是一个半岛，但一般习惯上还是作为一个海岛处理；瓯海河口的灵昆岛，是一个河口岛，但习惯上还是作为一个海岛处理。还有洞头岛的五岛桥连工程，在2001年3月13日的ETM＋卫星数据上仅仅是洞头岛和大三盘岛相连，而2002年洞头岛、大三盘岛、花岗岛、中屿、状元岙屿、霓屿岛等已全部连成一个岛内岛，但习惯上还是分开按五个岛计算。
因此，本次调查工作对海岛数量统计准则是，以目前的岛屿现状为基准，兼顾历史已形成的习惯称谓。对岛内岛，根据情况，有时还是作为多个岛进行处理，河口岛仅保留瓯海河口的灵昆岛，内陆岛（或半岛）保留历史上已有岛名的大岛或仅仅是桥与大陆相连或围垦还未全部封闭的内陆岛。
4.4.2.11海岛面积计算原则
海岛面积从理论上讲，应是对无数小投影点的正投影面积的积分，而不应是直接在各种地形图、海图上的量算面积。但实际应用中，一般都采用在地形图或海图上量算面积。考虑到海岛的特点，我们对海岛面积的计算原则是：利用计算机系统自动形成的海岛边界的经纬度坐标，将其投影到标准纬线为29°02′的墨卡托投影海图上，计算其面积。
4.4.2.12海岛岸线长度计算原则
根据分形理论（Mandelbrot,1983），海岸线长度是依观测尺度（测量尺度）的不同而变化的，因此海岸线长度与使用的测量方法或测量尺度有关。采用卫星遥感方法调查海岸线长度，则长度与遥感影像像素的空间分辨率有关。本次遥感调查采用的ETM＋卫星8波段遥感影像数据，其空间分辨率为15m，即以一个像素所代表的面积225m2作为海岛岸线长度的测量尺度。由于遥感影像中每一个像素不是一个点，而是一个面，因此，通过遥感影像获得的岸线是一系列线段（长度为15m）组成的折线，在4.4.5节“海岛岸线长度调查”和表4.12中给出的遥感调查一栏的“未光顺长度”，就是指在遥感影像图中以分辨率为15m的像素直接度量出的海岛岸线长度，所谓“光顺后长度”是指去掉折线的直角后的长度，也就是对遥感影像像素度量的海岛岸线进行光滑处理后计算的长度，这样也便于与其他传统方法所获得的长度进行对比（图4.18）。
图4.18采用遥感影像像素度量的海岸线长度
（a）以像素作为度量尺度，得到的海岸线长度是山线段组成的折线；（b）去掉折线的直角后得到的“光顺后长度”
❻ 知道航拍图像的外方位元素（即相机的gps位置） 怎么做可以得到航拍图像中每个点的坐标
两者还是有很大的区别的。首先拿分辨率来说，航拍的基本都属于高分辨率影像，基本都在米级甚至厘米级，卫星影像则不然，从厘米级到米级、十米级、百米级有很多的类型，用途也不一样。其次从光谱来说，目前航拍影像主要用途是对某些现场信息进行快速灵活的获取，传感器以可见光为主（当然也有一些找矿的会有所区别，如雷达遥感），趋向于多光谱。而遥感卫星则没有那么灵活，传感器是固定的，从多光谱到高光谱都有，覆盖面和重访周期固定，虽不如航空遥感灵活，但可以积累历史数据，获取数据有保证。至于两者的区别，由于航空遥感器飞行高度较低，在地形起伏较大的地区其受中心投影影响较大，相比来说卫星影像影响会小一点。另外，航拍以可见光为主，波段较少，色彩比较逼真，主要是用来成像，进一步处理的手段较少；卫星遥感影像颜色受大气影响较大，需要进行相关拉伸才能获得较为逼真的颜色，且波段较多，可进行进一步的处理，获取其他信息。希望对你有用……
❼ 怎么在mapgis查询显示地理坐标
坐标的显示跟所建工程的地图参数有关系。在新建工程的时候，要编辑地图参数，点击“编辑工程地图参数”-“坐标系设置”，在里面选择投影平面直角坐标，单位米，比例尺分母1，高斯投影 西安或者北京坐标系， 带号和分带类型输入好，然后确定 再把文件导进来，单位就变成米了。
MapGIS是中地数码集团的产品名称，是中国具有完全自主知识版权的地理信息系统，是全球唯一的搭建式GIS数据中心集成开发平台，实现遥感处理与GIS完全融合，支持空中、地上、地表、地下全空间真三维一体化的GIS开发平台。
❽ 遥感问题，在matlab中怎么读取影像的坐标系信息
[A, R]= geotiffread('pathname:\ filename') %得到文件的像元值矩阵A和地理信息R