2008160235 张鸿键 课程设计

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1、SIR-C数据的纹理分析姓名：张鸿键学号：2008160235一、背景在高速发展的现代，雷达的应用是十分广泛的。它渗透在军事、工业、农业、交通等各个方面。本次课程设计就是以与GIS密切联系的雷达数据的处理分析为主要内容。纹理分析：是指通过一定的图像处理技术提取出纹理特征参数,从而获得纹理的定量或定性描述的处理过程。纹理分析在遥感图像、X射线照片、细胞图像判读和处理方面有广泛的应用。纹理是物体结构的反映，分析纹理可以得到图像中物体的重要信息，是图像分割、特征抽取和分类识别的重要手段。SAR图像是一种合成

2、孔径雷达影像数据。SIR-C是一个极化的合成孔径雷达，他使用两个微波波长：L-波段（24cm）和C-波段（6cm）。SIR-C雷达系统是作为科学实验，搭载在SpaceShuttleEndeavor飞行器上，分别在1994年4月（SIR-1）和8月（SIR-2）采集了全球许多地区高质量的SAR影像数据。二、数据及研究区介绍1.数据文件简介（1）ndv_1.cdp：以ENVI压缩数据产品（.cdp）格式存储的SIR-C的L-波段的数据子集（2）pol_sig.roi:保存的感兴趣区的文件（3）textur

3、e.dsr:保存的密度分割范围（.dsr）文件2.研究区介绍本课程设计用到的数据是SIR-C数据L-波段“SingleLookComplex”(SLC)的子集，它覆盖了DeathValley地区的北部，包括StovepipeWells、一个活跃的沙丘地带，以及山脉向外延伸的冲积扇（alluvialfans）。这些数据都经过了预先处理，从磁带上读取并提取子集，再多视（multilooking）处理13m（平均而言）的矩形像元。三、目的通过ENVI软件的雷达数据分析功能的使用，对加州DeathValley

4、地区的SIR-C雷达数据进行极化SAR处理和纹理分析，从而进行图像的分割，分类识别。最后在ArcGIS中对成图进行整饰得出最后成果。一、实验流程图一、实验的具体步骤1.极化组合由于使用的SIR-C的四重极化数据是非成像压缩格式的数据，因此，这些数据的影像必须通过压缩散射矩阵数据算术的合成计算出来，可以根据需要合成任意发送和接收到的极化组合。（1）启动ENVI4.3软件，选择Radar—PolarimetricToolS—SynthesizeSIR-CData打开如图1所示对话框，点击OpenFile，

5、打开一个标准的文件选择对话框，选择ndv_l.cdp文件。文件名则显示在L中。（图1）（2）点击ok按钮，弹出如图2的对话框此处所选的是默认极化组合。是四种标准的发送、接收极化组合（HH、VV、HV以及TP）（图2）（3）设置输出路径和文件名，点击OK得到如图3所示结果（图3）1.显示图像（1）打开图3中[L-TP]的波段如图4所示：（图4）（2）在主影像窗口中选择Enhance—InteractiveStretching对影像数据进行高斯对比度拉伸处理。如下图所示，得到图6的合成影像（图5）（图6）

6、影像中颜色的变化是由于地表雷达反射率的不同造成的。沙丘中的明亮区域是由于雷达波被植被（豆科灌木丛）散射造成的。冲积扇（alluvialfans）地表纹理的变化是由于岩石的年代和组成的不同所造成的。（3）也可以显示彩色合成影像如下图：（图7）1.斜距到地距的转换（几何纠正）斜距成像的雷达数据会在横向上存在几何变形。真实的或者地面距离的像素大小会根据入射角的改变，而在横向上有所不同。通过重采样斜距数据，生成地面距离为固定大小的像素，我们可以校正该几何变形。斜距到地距的转换需要关于传感器方位的信息。对于SI

7、R-C数据，我们可以在CEOS的头文件发现所需的必要信息。（1）首先就是查看CEOS的头文件信息。如图打开CEOS文件可以查看到航向间隔为5.2m，像素间隔为13.32m。（图8）（2）通过如图9步骤打开对话框，选择文件ndv_l.cdp。会出现如图10所示的对话框（图9）在这个里边输入13.32，生成地面距离成矩形的像素选择ResamplingMethod（重采样法）（图10）（3）设置保存文件路径和文件名点击OK得到如下所示图像：（图11）1.使用自适应滤波（去除噪声）自适应滤波被用来消弱雷达影像

8、中的斑点噪声，它将同时保留雷达影像的纹理信息。（1）按照下图所示步骤进行操作：（图12）（2）在弹出的对话框中选择图11中的band4，点击ok。弹出对话框如下图所示：选择默认值（图13）（3）选择存储的路径和文件名，点击ok。显示图像去噪后的图像去噪前的图像（图14）由图像可以很明显的看出斑点噪声被有效剔除了。提取密度分割文件（1）在SIR-C的压缩散射矩阵中提取极化信号，在极化雷达影像（L-TP）上定义感兴趣（已有选好的训练区文件pol_sig.ro