4-专题：基于遥感的自然生态环境监测.ppt

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1、专题：基于遥感的自然生态环境监测专题背景随着社会的不断发展，人们对自然生态环境质量的重视程度逐渐提高。本专题介绍应用遥感技术进行自然生态环境的评价。专题概述专题中应用10米的spot和TM融合影像，提取相关生态因子，应用较成熟的自然生态环境评价模型完成整个自然生态环境评价流程。专题涉及植被覆盖度计算、地形因子提取等内容所用功能模块除了使用ENVI主模块功能外还需要用到大气校正扩展模块中的快速大气校正工具（QUAC）说明：本专题由于数据的原因，最终结果精度不一定很高。旨在学习生态环境监测的流程及ENVI相关工具的应用。专题处理流程图像基本预处理1.1图像基本预处理流程1.1图像预处理流程第一

2、步：对高分辨率的全色影像进行正射纠正全色影像是10米的SPOTPAN数据第二步：高分辨率影像和多光谱影像的配准、融合以SPOTPAN正射纠正结果作为基准影像，对TM影像进行图像配准；用工程区矢量数据（河北襄樊市部分区域）分别裁剪SPOT和TM影像，对裁剪结果进行图像融合，得到工程区域10米的多光谱影像。1.2自定义坐标系——地理坐标系常用到的地图坐标系有2种，即地理坐标系和投影坐标系。地理坐标系（球面坐标系）是以经纬度为单位的地球坐标系统，它有2个重要部分，即地球椭球体（spheroid）和大地基准面（datum）。大地基准面指目前参考椭球与WGS84参考椭球间的相对位置关系（3个平移，3

3、个旋转，1个缩放），可以用其中3个、4个或者7个参数来描述它们之间的关系，每个椭球体都对应一个或多个大地基准面。1.2自定义坐标系——投影坐标系投影坐标系是利用一定的数学法则把地球表面上的经纬线网表示到平面上，属于平面坐标系。数学法则指的是投影类型，目前我国普遍采用的是高斯——克吕格投影（圆柱等角投影），在英美国家称为横轴墨卡托投影（TransverseMercator）。高斯—克吕格投影示意1.2自定义坐标系——大地坐标在地面上建立一系列相连接的三角形，量取一段精确的距离作为起算边，在这个边的两端点，采用天文观测的方法确定其点位（经度、纬度和方位角），用精密测角仪器测定各三角形的角值，根

4、据起算边的边长和点位，就可以推算出其他各点的坐标。这样推算出的坐标，称为大地坐标。1.2自定义坐标系——北京54和西安80坐标系北京54或者西安80坐标系是投影直角坐标系北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面坐标名称投影类型椭球体基准面北京54GaussKruger（TransverseMercator）Krasovsky北京54西安80GaussKruger（TransverseMercator）IAG75西安80椭球体名称年代长半轴（米）短半轴（米）扁率WGS8419846378137.06356752.31：298.257克拉索夫斯基（Krasovsky）19

5、406378245.06356863.01：298.3IAG7519756378140.06356755.31：298.257坐标定义文件：HOMEProgramFilesExelisENVI50classicmap_proj文件夹下，三个文件记录了坐标信息：ellipse.txt椭球体参数文件datum.txt基准面参数文件map_proj.txt坐标系参数文件定义北京5419度带（6度分带）的坐标系，以便本专题的使用注：可直接使用定义好的三种国内坐标系，参考“国内坐标系文件”操作：自定义本专题研究区坐标系1.3SPOTPAN正射纠正——为什么要进行正射纠正?在卫星影像和航空影

6、像中会有一些几何误差误差主要由以下原因引起:比例尺变化传感器的姿态/方位传感器的系统误差正射纠正可以消除这些误差1.3SPOTPAN正射纠正——比例尺变化在所有的摄影影像中都会发生2cm影像的各处比例尺是不相同的6cm房子的宽度=8m比例尺为1:400比例尺为1:1331.3SPOTPAN正射纠正——比例尺变化在影像的铅直方向也有同样的影响房子的宽度是恒定的(8m),而在影像上的体现却各有不同,这说明各处的比例尺是变化的1.3SPOTPAN正射纠正——传感器姿态/方位2311要进行三角测量，就要给定软件计算或估计出的空间传感器的位置和方位1231.3SPOTPAN正射纠正——推帚扫描透视中

7、心（传感器的系统误差）数据是沿扫描线获取的，每条扫描线都有自己的透视中心每条扫描线的传感器位置和方向都不同多项式的纠正只能针对分辨率比较低的卫星影像，而对于高分辨率的卫星影像我们需要严格的物理模型（如，dim原数据）或者是有理函数多项式进行模拟卫星参数（如RPC参数）。1.3SPOT2/4PAN正射纠正——正射纠正使用条件对于分辨率较高（小于或等于15米），且具有RPC文件或者轨道参数的图像，可以用正射纠正的方法完成几何