遥感图像处理实例分析01(算法、图像增强)

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1、图像处理（Imageprocessing）基本概念数字图像处理（digitalimageprocessing）指的是使用计算机巧妙处理以数字格式存储图像数据的过程。其目的是提高地理数据质量，使其对使用者更有意义，并能提取定量信息，解决问题。数字图像（digitalimage）的存储是以二维数组或网格的形式保存像素值，每个像素在空间上对应着地表一块小面积。数组或网格又称光栅，所以图像数据经常叫着光栅数据。光栅数据的排列是这样：水平行叫着线（lines），垂直列叫着样品（samples）（如图1-1）。图像光栅数据的每个像素代表着是数字（digita

2、lnumber），简称DN。图1-1光栅数据图像数字DNs在不同的数据源中，代表着不同的数据类型。如对Landsat、SPOT卫星数据，DNs代表的是地物在可见光、红外或其它波段的反射强度。对雷达图像，DNs代表的是雷达脉冲返回到天线的强度。对数字地形模型（DTMs），DNs代表的是地形高程。通过应用数学变换，图像转化为数字图像。ERMapper可以增强数字图像，突出和提取传统手工方法难以得到的细小信息。这就是为什么图像处理能成为所有地球科学应用的强大工具的原因多光谱数据（multispectraldata）指的是多波段数据，图像数据中含有多个波

3、段的反射强度。图像处理技术随着合并不同波段的信息而发展，突出了一些特别类型的信息，如植被指数、水质量参数、地表矿物出现类型等。图像处理广泛应用在地球科学的制图、分析和模型应用上。主要有：土地利用/土地覆盖制图和变迁勘察（landuse/landcovermappingandchangedetection）、农业评价和监测（agriculturalassessmentandmonitoring）、海岸线和海洋资源管理（coastalandmarineresourcemanagement）、矿产勘查（mineralexploration）、石油和天然

4、气勘查（oil&gasexploration）、森林资源管理（forestresourcemanagement）、城市规划和变迁勘察（urbanplanningandchangedetection）、无线通讯定点和规划（telecommunicationssitingandplanning）、海洋物理学（physicaloceanography）、地质和地形制图（geologyandtopographicmapping）、冰川探测和制图（seaicedetectionandmapping）等。ERMapper图像处理特点：发展了一个全新的方法，叫

5、算法，将许多处理过程合并成简单的一步，没有原始数据的复制存储，只将处理步骤保存在算法文件中（如图1-2）。处理结果在屏幕上实时显示。取代了传统的图像处理中的每步文件保存的方法。图1-2ERMapper图像处理方法示意图ERMapper中算法可用于数据简单浏览、多图像的复杂处理和模型操作、数据转换、不同类型数据叠加等，将图像融合、镶嵌、各种类型的数学变换如波段比、主成分分析等变得更加容易。图像处理任务：从数据输入到最终结果输出，图像处理的主要任务可概括为一个流程图，如图1-3。数据读入图像显示图像校正图像镶嵌图像增强动态连接注释图件数据输出图1-3

6、ERMapper图像处理流程示意图数据读入（Dataread/import）“数据读入”是图像处理的第一步。ERMapper中基本的数据类型有二种，为光栅数据(.ers)和矢量数据(.erv)。光栅图像数据是常用的输入数据类型。主要来源有：卫星图像、数字航空相片、数字地形模型和地球物理、地震勘测数据。ERMapper可以直接读取的数据格式有：ERMapperRasterDataset(.ers)、ERMappercompressedimage(.ecw)、ESRIBILandGeoSPOT(.hdr)、WindowsBMP(.bmp)、GeoTI

7、FF/TIFF(.tif)、JPEG(.jpg)、USGSDigitalOrthoQuad(.doq)、RESTEC/NASDACEOS(.dat)。其它格式的数据需要经过ERMapper的数据转换。矢量数据是保存线、点、多边形的数据。矢量数据是许多地理系统保存数据的一个格式。在图像处理中，有时在卫星图像上叠加公路网格的矢量数据是很有用的。“图像显示”（Imagedisplay）输完数据，接下来一步就是将图像在监视器上显示出来。显示的方法有：简单黑白或假彩色显示、RGB（red-green-blue）或HSI（hue-saturation-int

8、ensity）彩色合成显示，可以通过图形形式如直方图、散点图、剖面图等查看图像数据的统计信息。“图像校正”（Imagegeocoding