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实习报告一
Landsat影像数据下载、导入、目视解译与分析
实习人姓名
韦昭华
专业班级及编号
水文一班 2014301580040
任课教师姓名
陈华
实习指导教师姓名
陈华王佳伶
实习地点
八教2楼机房
实习日期时间
2016-10-21
实习目的学会使用地理空间数据云或美国 NASA/USG酗上下载工具进行
Landsat卫星影像的检索和下载。
初步掌握ENVI影像处理软件的使用方法，熟悉软件的用户界面、功 能模块。
复习遥感导论课程中的遥感影像目视解译环节，选择自己熟悉的地 区，进行Landsat TM/ETM+影像的目视解译。
实习要求
1?将文档中所有操作步骤的对话框图替换成自己所做的截图；
在相应位置完成文档中思考题(标红的地方) ；
填写好姓名、班级，上机后在星期二前由各班学委统一收好实习报告上交 (电子档)。
数据准备
下载 Landsat TM/ETM+影像一景
使用Excel进行数据分析时注意加载宏“数据分析工具”
操作方法及过程
据自己感兴趣的地区，下载一景 Landsat TM影像。注意选择云量少的以免影响观察。
http://www.gscloud.c n 地理空间数据云
或 需要先安装 java run time 套件。
思考一：数据标识中 LT5、130、42、2011320、BKT 00分别表示什么？
(在此处作答)
LT5—— Iandsat5号卫星；130——条带号；42 ——行编号——获取 日期；BKT接站代码；00 ――产品级别；
打开 ENVI 软件，选择 ENVI 5.0 Classic 。
QNVI 5.0
闔 ENV1 + m
SStDL
52 bit
画ENVI仔Zb曲
闔 十 H>L 很2 bkj
| ENVI Cla^ic (32-bit,]
ENVI CIkeic^ 1DL (32^
把下载影像的1、2、3、4、5、6、7波段进行加载，以多波段组合方式将原始 的GeoTIFF格式的LandsatTM/ETM数据转换为ENVI标准格式。
步骤：
选择 basic tool> layer stacking ，弹出 Layer Stacking Parameters 对话
框，点击Import File 按钮，将出现Layer Stack ing In put File 对话框。点 击open加载1~7波段文件。
XLayer 5ta
X
Layer 5ta匚king Input File
单击Reorder将1~7波段按顺序排列，上下拖动即可，选择影像输出路径后 点0K
Available Li&t
3、利用ENVI的显示窗口（ Display ）打开影像，分别选取 4、3、2和3、2、1 波段组合进行假彩色和真彩色合成
步骤：
在可用波段列表（Available Band List） 中，使用鼠标左键点击对话框中所
列的文件名，选中要打开的影像。选择 RGB Color彩色影像显示：用鼠标左键分
别依次点击（4、3、2）要进行假彩色合成的波段组合，点load RGB。重新选择3、
2、1波段组合，打开第二幅真彩色影像（已打开一幅影像，则点击NewDisplay）， 打开一个新窗口。点击Load RGB将第二幅影像加载到一个显示窗口中。对比真 假彩色影像上地物的差别。（左：假彩色；右：真彩色）
在小窗口点击tools>link>link displays>OK 连接两个窗口。在显示窗口中
观察不同波段组合的影像中地物的色调变化。
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Ffie Chre-rla-. Enhance Tooim Window File- Owcrsy Erfhanee Tools Wfindc-w
思考二：根据你下载的影像数据，说明每个波段含义及主要作用是什么。
可在地理空间数据云的卫星数字产品图像详细信息中查找，学会查看图像信息
编号
波段
主要作用
Band 1
蓝色波段
用于水体穿透，分辨土壤植被
Band 2
绿色波段
分辨植被
Band 3
红色波段
处于叶绿素吸收区域，用于观测道路/裸露土壤/植被种 类效果很好
Band 4
近红外波 段
用于估算生物数量，尽管这个波段可以从植被之间有好 的对比度，并且有较好的穿透大气、云雾的能力
Band 5
短红外波 段
用于分辨道路/裸露土壤/水，它还能在不同植被之间有 好的对比度，并且有较好的穿透大气、云雾的能力
Band 6
热红外波 段
感应发出热辐射的目标
Band 7
中红外波 段
对于岩石/矿物的分辨很有用，也可用于辨识植被覆盖 和湿润土壤
4、查询并记录影像文件的基本信息、投影信息，以及各个波段直方图信息。
在可用波段列表中左键点击 map info标签的亠图标或左键双击map info标 签使其展开，就可以获取影像的基本信息。
点击 basic tools 'statistics >computer statistics ，选择需要查看信息
的影像；点击先保存的图像名称”>0k再勾选histograms，点击ok即可生成 影像的直方图信息。生成.sta文件
Statistics Results: ex02
File Options
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Baid Numb&r
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Dims: Full ScaiLe (54, 3T4r 971 points)
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38.40697
63.49885
17.08237
Histogram
DN
ITpts Totel
Fercen v
直方图统计结果中，第一部分显示的是整个文件的统计信息，之后是分波段 的统计信息。在Select Plot 中可分别查看波段直方图信息。
5、利用ENVI的三窗口，即主图像窗口（ Image）、滚动窗口（ Scroll ）、放大窗
口（zoom识别影像中的土地利用/土地覆盖类型，可能的土地利用/土地覆盖类
型包括找到图中的6中不同地物
⑴
耕地 farmland
(8) 公路/铁路 road or railway
⑵
草地 grassland
(9)河流 stream
⑶
裸地 barren land
(10)水库 reservoir
⑷
森林forest
(11) 冰雪 ice and snow
(5)
城镇居民地town
(12)云 cloud
⑹
农村居民地village
(13)阴影 shadow
⑺
沙漠desert
（14）机场
思考三：将识别的 6中地物如下图示意分别截图，并观察上述地物的色调变化。说明上述地
物（选取6种）分别在两种波段组合下
（真彩色、假彩色）的颜色特征区别。
（在该处作答）
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河流
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…
…
…
…（请补充完整）
地物在真彩色和假彩色下的区别
地物类别
真彩色
假彩色
1.河流
黄色
蓝色
2.森林
绿色
红色
3.公路
黄色
淡蓝色
4.耕地
绿色和黄色
红色
5.云
白色
白色
6.城镇居民 地
黄色
淡蓝
&利用Z Profile （Spectrum） 光谱剖面工具，提取上述地物在不同波段的数值
（Digital Numbe，DN；要求针对影像中的6种地物至少各采集10个样本，取
平均值，做光谱剖面图，分析不同地物的灰度值随波段变化的特点。将光谱剖面 数据保存为文本文件（txt格式，可以用文本文件编辑器打开）
在图像上右击点 Z Pofile（Spectrum） 可以查看不同地物的光谱咅U面。在Spectral
Profile 窗口中，点击 Option>Collect Spectra可以选择样本点，可在图上均匀 选取多个不同点，注意最后输出应手动排除异常点（每个地物最少采集十个点， 按Ctrl选中多个样本点后输出），再点击File > Save plot as > asscii 保存
数据。（注明每个光谱剖面图对应的是何种地物，以下举例一种，请补充完整 6
种）
河流
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6、城镇居民地
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7、利用所得数据完成每种地物的样本特征光谱统计表
步骤：在excel中要添加数据分析模块的具体操作是文件，选项 …
导入数据，起始行，分列导入，计算平均值 average，最小值min，最大值
max相关系数矩阵。（以下给出一种地物的格式，请补充完整 6种）
河流
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8、采用Excel打开步骤6 7生成的数据文件，根据每种地物在不同波段的均值 作折线图；并从TM/ETM+ 1 2、3、4、5、6、7中选取3、4两个波段的数据, 做散点图；分析上述不同地物在光谱空间中的分布情况及其规律（注意在图中使 用不同的符号表示不同的地表覆盖类型，给出地物图例）。
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森林
公路
耕地
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城镇居民地
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1、 河流在第三第四波段的DN值很接近所以集中分布。
2、 森林第三波段DN变化不大，第四波段DNfi变化大，点的连线斜率大于一。
3、 公路第四波段DNfi变化不大，所以呈现出点近似在一条横线上。
4、 森林第三波段DN变化不大，第四波段DN值变化大，但是其第四波段DNfi大 于森林，第三波段DN值大于城镇居民地，所以点在森林点的右侧，城镇居民 地点的上方。
5、 城镇居民地第三波段第四波段 DN值变化均匀，点连线斜率近似为1。
6 云第三第四波段DN值变化幅度大，点比较离散，点连线斜率大于一。
不同的地物光谱特征相差很大，相同的地物在散点图中较为聚集，即使在地理空 间上相隔很远，但其光谱特征呈现一致性，这说明各种地物的光谱特征具有特殊 性和统一性。
特殊性是指各种地物的光谱特征不尽相同，而统一性是指相同的地物无论空间距 离多远，其光谱特征将呈现一致性。这就为遥感分类提供了切实可行的依据。
10、利用Resize Data工具从可见光/近红外的6个波段影像中选取512>512子 区并保存。（手动选择子区大小，后期将学习通过矢量裁剪子区）
步骤：点击 basic tools >resize data in put file ，选择图层后点击
spatial subset , 选择image，选择裁剪范围为512*512后导出，即完成子 区裁剪。
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思考四：对影像进行分析，说明子区影像直方图与原影像直方图的差异，重新计 算原影像统计特征值，说明结果的变化。
选取的子区明显统计量 min和max有所改变，且DN Npts、Total ，percent 和Acc Pct值的数量少于原数据；波段的直方图也发生了较大的变化，波峰值明 显变大；
原因：选择的子区尺度更小，其自身的特殊性表现的更加突出，而原数据是 大尺度上的，相比较而言，更加体现出这个研究范围的整体性
实习心得
对软件操作原理不够熟悉，只是按图索骥，应加强课上听课效率，理解原理。
存在冋题与解决办法
实习过程中影像的分辨率比较低，有些地物的辨别有点小困难，有些地物之间不好辨别。
选择采样点时，无法看出异常点。
总结
1、 学会了如何下载影像
2、 了解了一些同种地物在不同波段下的颜色变化。
3、 了解了目视解译的一些知识。
4、 熟悉了 Envi的一些功能包括数据的输入，合成，地物光谱信息的获取。禾U用 Excel分析地物光谱数据。熟悉回顾了某些地物在不同波段下的反射能力的变化'