高分辨率遥感影像图的制作

时间:2022-10-04 05:06:39

高分辨率遥感影像图的制作

摘 要:针对高分辨遥感影像图的制图方法以及制作过程中存在的问题,从实际应用的角度,总结了高分辨率遥感影像图制图关键技术。 介绍了利用ERDAS IMAGINE遥感影像处理软件对内蒙古某遥感影像进行几何校正、重采样等处理,然后利用ArcGIS软件将遥感影像图和AutoCAD图进行叠加,最后,利用Photoshop软件对叠加后的进行地图整饰。高分辨遥感影像图将在农业、林业、海洋等各个方面都有着非常重要的应用。

Abstract:Aim at the existent problem in graphics method and creation process that Gao distinguishes Yao image diagram, from the physically applied angle, tallied up Gao resolution Yao image diagram graphics key technique.Introduced to make use of ERDAS IMAGINE Yao image processing the software carry on to some Yao image in Inner Mongolia several what correct, heavy sample etc. processing, then make use of ArcGIS software Yao image the diagram and AutoCAD diagram carry on folding to add, end, make use of Photoshop software to carry on map the whole decoration towards folding to add behind of.Gao's distinguishing Yao image diagram will all have a count for much application at agriculture, forestry, and ocean...etc. each aspectses

关键词:几何校正;重采样;影像叠加;地图整饰

Keyword:several what correct;Is heavy to sample;The image folds to add;Map the whole decoration

中图分类号: R445 文献标识码:A 文章编号:

0 前言

随着遥感技术的飞速发展,遥感应用的逐步深入,地图制作也发生了翻天覆地的变化。1943年德国开始利用航空相片制作各种比例尺的影像地图。1945年前后美国开始产生影像地图,中国在20世纪70年代开始研制影像地图[1]。由于遥感影像图具有遥感影像与地图的各自优点,它比遥感影像具有可读性和可量测性,比普通地图更加客观真实,信息量更加丰富,因此日益受到人们的重视。目前遥感影像图无论在农业的土地资源调查,农作物生长状况及其生态环境的监测,还是在林业的森林资源调查,监测森林病虫害、沙漠化或是在海洋资源的开发与利用,海洋环境污染监测都有着非常重要的应用[2]。

1高分辨率遥感影像图的处理制作

1.1遥感影像处理的基本流程

图1-1遥感影像处理基本流程

1.2高分辨率遥感影像的处理

1.2.1高分辨率遥感影像波段处理

QuickBird彩色影像(多光谱)中,包含蓝、绿、红三个波段,剔除掉近红外波段,使影像达到真彩色的效果。

在ERDAS图标面板工具条,单击Data Preparation图标Subset Imagine命令,打开Subset对话框。在Subset对话框中,在Output Options中的Select Layers键入要输出图像的波段数,设置为1:3。

1.2.2高分辨率遥感影像的拼接

遥感影像图不是一个完整的img格式的影像,需要进行影像的拼接[3]。

在ERDAS图标面板工具条,单击Data Preparation图标Mosaic Images命令,打开Mosaic Tool对话框。

①在Edit菜单中选择Add Images命令,将所要拼接的影像加到Mosaic Tool页面中。

②在Mosaic Tool图标面板中工具条,根据需要单击相应的图标设置拼接关系。

③在Process菜单中选择 Run Mosaic命令,执行图像拼接处理。

1.2.3高分辨率遥感影像的几何校正

由于遥感器的内部畸变,遥感平台的运行状态,地球本身对遥感图像的影响等会使遥感图像成像过程中产生的各种几何畸变,需要进行几何纠正。

a显示图像文件

①在ERDAS图标面板工具条上,单击DatePreperation图标Image Geometric Correction打开Set Geo Correction Input File对话框,选择From Image File打开融合后的影像,单击OK,打开遥感影像图。

②在AutoCAD2002中打开相应的内AutoCAD矢量图作为校正依据。

b启动几何校正模块

①在打开Set Geometric Model对话框中,选择多项式几何校正计算模型为Polynomial。

②单击OK按钮。

③同时打开Geo Correction Tools对话框和Polynomial Model Properties窗口。

在Polynomial Model Properties窗口中,定义多项式模型参数及投影参数。

④定义多项式次方(Polynomial Order)为2。

⑤定义投影参数(Projection)中的Map Units(地图单位)选择Meters。再点击Set Projection from GCP Tool选择地面控制点的获取方式。

⑥在打开的GCP Tool Reference Setup对话框中选择Keyboard Only键盘输入控制点方式,点击OK。

⑦在弹出的Reference Map Information对话框中,在Map Units中选择“Meters”,再点击Add/Change Map Projection选择投影方式。

⑧单击OK按钮,对影像进行几何校正。

c采集地面控制点

在图像几何校正过程中,采集控制点是一项非常重要和相当繁琐的工作,

具体过程如下(如图1-2):

①在GCP工具对话框中单击Select GCP图标,进入GCP选择状态。

②在GCP数据表中将输入GCP的颜色(Color)设置为比较明显的红色。

③在打开的AutoCAD图中找出位置明显的点作为控制点,记录其坐标,再打开的Viewer#1窗口中找到所选控制点的位置,再点击GCP Tool对话框中的 图标,点击所选点的位置,再GCP Tool对话框中X Ref 和Y Ref输入所记录的坐标。

图1-2采集控制点

④重复上一步骤,直至所选的点覆盖整个遥感影像图,在选一些点作为检核点,再根据所要求的中误差允许范围,即中误差(RMS)小于3,最终使所有的控制点都达到误差允许的范围,即完成影像的几何校正。

1.2.4高分辨率遥感影像图的重采样

在Geo Correction Tool对话框中单击Image Resample图标,打开Resample(图像重采样)对话框,在Resample对话框中,定义重采样参数:

a输出图像文件名(Output File)为*.img。

b选择重采样方法(Resample Method)为Nearest Neighbor。

c定义输出范围(Output Corners),在ULX、ULY、LRX、LRY微调框中分别输入需要的数值。

d定义输出像元大小(Output Cell Sizes),X值为30/Y值为30。

e设置输出统计中忽略值,即选中Ignore Zero in Stats复选框。

f设置重新计算输出默认值(Recalculate Output Defaults),设Skip Factor为10。

g单击OK按钮。

2高分辨率遥感影像和AutoCAD图像的叠加

2.1高分辨率遥感影像和AutoCAD图像的叠加制作过程

2.1.1AutoCAD下的图像处理

a打开AutoCAD 文件:启动AutoCAD软件,单击“文件”命令,打开“文件”菜单,选择“打开”命令,打开“选择样板”对话框。

在“选择文件”对话框:

①在“搜索”中找到所要处理的图像。

②在“文件名”中选择要打开文件的名字。

③在“文件类型”中选择要打开文件的类型,一般为*dwg格式。

④单击“打开”,将所要处理的图像在AutoCAD中显示。

b删除图层:单击 图标,打开“层特性管理器”对话框,打开所要删除的图层。首先将此图层的图像删除,然后删除此图层。仅仅留下接续区,井田边界,数字,字体的图层。

c添加方格网:将裁剪后的图像添加上十字丝。单击主菜单上的“地物”,打开“地物”菜单,单击“图幅整饰”,打开“图幅整饰”菜单,单击“加方格网”,然后根据所弹出的命令,输入比例尺1:10000,然后输出左下角和右上角的坐标,则可上添加方格网。

d图像裁剪:将图像裁剪成了ERDAS IMAGINE处理后的遥感影像图一样大小的图形,以方便两个影像进行叠加。单击矩形 图标,然后,输入裁剪后遥感图像的左上角和右下角坐标,画出所要裁剪的边框,然后,单击修剪 图标,将矩形框外的图形裁剪掉。

e图像的保存:将所处理好的图像分层保存,以便在ArcMap中与遥感影像图叠加。

2.1.2在ArcMap下的图像叠加

在ArcMap窗口主菜单栏:

a单击File命令,打开File菜单,单击New命令,创建新地图。

新地图创建以后,可以直接调用ArcMap窗口主命令或标准工具按扭向新地图加载数据层,数据层,数据层的类型可以是多种多样的。具体步骤如下:

ArcMap窗口标准工具:单击Add Data 按钮 ,打开Add Data 对话框。

在Add Data 对话框中:

①通过Look下拉列表框中加载数据。

②在Object窗口出现所要加载的数据。

③单击Add按扭,将所要加载的数据层加载到新地图中。

b将加载后的AutoCAD图像的点,面,字体等图层关闭,只留下接续区,井田边界,数字,十字丝的线图层(如图2-1)。

图2-1 ArcMap处理后AutoCA图

c单击接续区下 ,打开Symbol Selector对话框,将接续区的颜色设置为红色,宽度设置为0.3;同样将井田边界设置为绿色,宽度设置为0.3;数字和十字丝设置为黑色,宽度设置为0.1。

d同样,将ERDAS IMAGINE处理后高分辨率遥感影像图也加载到ArcGIS 9中,由于两个影像图坐标是匹配的,所以两个影像图可以叠加。

2.2地图整饰

本文就是用Photoshop 对叠加好的图像进行进一步的整饰,使地图更加的完美。

a打开图像:启动Photoshop软件,单击主菜单上的“文件”命令,打开“文件”菜单,选择“打开”命令,打开“打开”对话框,打开叠加后的影像图。

b改变分辨率:单击主菜单上“图像”命令,打开“图像”菜单,单击“图像大小”命令,打开“图像大小”对话框。在文档大小下“宽度”和“高度”改变文挡的大小,在“分辨率”改变图像的分辨率,将分辨率由2000像素/英寸改为1000像素/英寸,太高的分辨率容易使电脑无法正常的运行。

c新建图层:在主菜单上选择“图层”命令,打开“图层”菜单,单击“新建”命令,再单击“图层”,打开“新图层”对话框。

d添加边框:打开新建图层,然后在单击 矩形工具选框图标,将图像的边缘选上,然后选择主菜单上单击“编辑”命令,打开“编辑”菜单,单击“描边”命令,打开“描边”对话框。

① 在“宽度”设置边框的宽度,设置为1个像素。

② 在“颜色”设置边框的颜色,设置为黑色。

③ 在“位置”设置边框的位置,设置为居中。

④ 在“模式”设置边框的模式,设置为正常。

⑤ 在“不透明度”设置边框的不透明程度,设置为100%。

设置好之后,然后单击“好”,内边框添加完毕。外边框也是这样添加,不过,在选择范围时要与内边框有一定的距离,宽度为5个像素。

e添加文字:右键单击 图标,选择所要添加本字的排列顺序,然后在图像上所要添加文字的地方,同时,根据所弹出的对话框设置,添加文字的字体和大小,将矿区文字和标题添加上。添加后再单击 图标,改变文字的位置;同时,可以通过单击图层的右键打开“图层样式”对话框对文字进一步设置,以达到更加美观。

f添加标注:新建一个图层,再单击 选择所要添加标注的位置和大小;单击 图标,将前景色设置为紫色;单击主菜单上“编辑”命令,打开“编辑”菜单,单击“填充”命令,打开“填充”对话框。

① 在“使用”设置填充“前景色”还是“后景色”,选择“前景色”。

② 在“模式”设置填充模式,设置为“正常”。

③ 在“不透明度”设置不透明程度,设置为“45%”。

设置完毕后,单击“好”。再用以上所介绍的方法,对其描边,添加“数据源,比例尺和制作单位”文字。

g添加背景:新建图层,然后,添加颜色,对其进行简单处理。

h成果:在输出前将分辨率改为2000像素/英寸,成果(如图3-2)。

图3-2 成果图

3结论

把本文所作的主要工作总结起来,得到以下结论:

a本文系统的阐述了高分辨率遥感影像图的制作流程、原理与方法。

b结合内蒙古某遥感影像图的制作实例和实验结果对本文所阐述的方法加以验证。

c高分辨率遥感影像图信息丰富、成本低、可读性和可量测性强、客观真实的反映地理空间状况,充分表现出遥感影像和地图的双重优势,具有广阔的发展前景[4]。

参考文献

[1] 梅安新,彭望琭,秦其明,刘慧平。遥感导论[M].高等教育出版社,2001.

[2] 周成虎,骆剑成,杨晓梅,刘庆生。遥感影像地学理解与分析[M].科学出版社,2001.

[3] 党安荣,陈晓峰.ERDAS IMAGINE遥感图像处理方法[M].北京:清华大学出版社,2002.

[4] 张庸。遥感成像原理与图像特征[M]。北京:地质出版社,1994.

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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