遥感专题信息提取与专题图制作

卢颖

【摘 要】运用ERDAS软件进行专题地图的制作。通过对宜昌地区TM1、3、4、5、6、7波段影像、SPOT影像以及相应说明文件的处理与运用来进行专题地图的制作，对ERDAS软件进行了一定的介绍，并对遥感影像的图像处理过程有一个较为系统的介绍。

【关键词】遥感影像专题图制作； 影像融合； 影像裁剪； 影像分类

【中图分类号】G4【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0357-01

一、整体思路

首先，纵观所有的数据，有分辨率为30M与120M的六个波段TIFF格式数据，还有一张10M分辨率的SPOT的影像，它包含影像投影信息，大地坐标和分辨率。确定专题图课题为制作地物分类专题图。

专题地图是突出反映一种或几种主体要素的地图，这些主体要素多是根据专门用途的需要确定的，它们应表达得很详细，其它的地理要素则根据表达主体的需要作为地理基础迭绘。

由于所给数据各波段的数据时分开的，但是要进行地物分类需对各波段的数据进行综合判断。所以第一步应该将各个波段的图像数据分为左右片，分别进行叠加处理，得到地物区分较为明显的彩色图像。

而在ERDAS在实现数据处理时，对于TIFF格式文件的处理较不完善，故在各单波段数据叠加后形成叠加影像输出时，应更改数据格式为IMG格式，以方便数据的处理。

我们又可以看到所给数据是包含左右片的，而且左右片相对于基准的SPOT影像是不完整的，所以要进行地物分类便应事先将左右片进行拼接。然而拼接工作进行时，由于左右片在形成时有一定的畸变，拼接过程的直接进行可能较为困难。所以，在拼接工作进行以前，应先进行左右片进行纠偏工作，这里是将SPOT卫星影像作为基准片对叠加后的左右片进行几何纠正。将纠正后的左右片进行拼接，便能得到完整的彩色地区影像。

由于拼接以后得到的影像可能在接边处会有不规则出现，故在拼接完成后应对影像进行裁剪，形成较为规则的影像。

在上述前期工作完成后，便可以进行分类的工作了。这里有两种分类，一种是监督分类，另一种是非监督分类。对地物进行监督分类，可粗略的分为两步：一、分类模板的采样；二、影像分类。在模板的采集过程中，尽量找具有代表性的地物特征，并在图像分类完成后运用卷帘等观察分类情况，若不理想可以更改分类模板从新进行分类，直到得到符合要求的分类图像为止。非监督分类就是运用一定的算子对图像进行统计分类，由系统自动完成分类工作，不需要人工制作分类模板。

进行分类工作的原因是，卫星影响上的信息量过于杂乱，我们只需要了解一些感兴趣的部分时，便可以将卫星影像中感兴趣的信息分为几类，然后运用监督分类或非监督分类将卫星影像简约成较为直接明了的地图。

分类完成后，工作就要接近尾声了。接下来就是要进行专题图的优化补充了，设定边框，增加比例尺、图例、指南针、标题等以后，一幅较为粗略的专题图便完成了。

二、地图制作的过程

（一）准备阶段

准备阶段主要是要进行分类的数据准备完全，实习所给的数据只有6个波段的数据以及一幅SPOT影像。由于分类过程中是针对每个波段来考虑的，所以，第一步应该是将这六个波段的图像叠加起来。得到两幅彩色的卫星左右片影像。并影像进行叠加完成后应注意将数据的输出形式转为image格式。

由于卫星影像在成像过程中，相对于地面是有偏差的，而SPOT卫星影像较为准确，所以需要运用Spot影像进行几何校正处理。

几何校正初期，由于所给SPOT影像是没有赋予坐标以及投影信息的，要将两幅图联系起来，则应先给SPOT影像赋予投影信息后，再进行几何校正处理。

得到左右片的校正影响后，专题图不可能是两幅图，为了将成图做到最大的范围，就必须将两幅图拼接起来。在拼接完成后，由于TM影像的几何精度相较于SPOT影像是不够精确的，故可以在成图后将拼接后的图像与SPOT影像进行融合处理，得到精度较高的图像。并在一下的分类环节武将融合后与未经融合的TM影像均进行分类处理，得到将得到的结果进行比较，并分析差异性。

而且，得到的图像是不规则的，故在融合完成后，拼接后影像以及融合后影像均进行裁剪得到规则的矩形图像。通过比较可知，融合后的影像精度明显偏高。

（二）分类阶段

分类阶段主要进行的有两个方面，一个是监督分类一个是分监督分类。

1.监督分类

监督分类首先要进行的就是分类模板的的获取，这里采用的是利用AOI绘图工具在原始图像获取分类模板信息。模板获取以后应对模板进行评价处理，主要是对于模板的可能性矩阵的检查。

AOI训练区的像元应绝大部分都落在类别之中（比例不能小于85%）。不断修改分类模板，直至符合要求即可进行监督分类工作。

分类完成后，需要进行分类精度评估，来评定分类的效果如何，选定至少250个随机点进行检查分类的正确与否，并统计出分类的精度百分比。

在模板的形成过程中，由于有类的合并或删除等操作，会照成影像中有多个0值类的情况，这样在分类图像精度评定完成后，应对图像进行RECODE处理，将不需要的0值类都归为0，并将有用的类别重新排号，这样也便于以后专题地图的制作。RECODE操作也可以对于那些区分不是很明显的类别进行合并。

在以上的操作完成后，可以看出分类得到的图中，噪点较多，这时便应进行分类后的处理操作了，分为聚类统计、过滤分析以及去除分析。在处理完成后，可以明显了解处理后的图像噪点较少。后续过程中，若对分类结果还是叫不满意，可以运用填充工具手动将图像进行修改。

2.非监督分类

非监督分类过程较为简单，先在ERDAS图标面板工具条中点击Classifier，单击Unsupervised Classification选项，在弹出的对话框中设置相关选项即可。

（三）专题图制图阶段

专题图的制图过程主要运用的是ERDAS中的专题地图编辑器（Map Composer），其用于产生地图质量的图像和演示图，这种地图可以包含单个或多个栅格图像层、GIS专题图层、矢量图成和注记层。同时地图编辑可以允许自动生成文本、图例、比例尺、符号及其它制图要素。

这一阶段的内容主要是在图中添加方里网、比例尺、图例、指南正以及标题。

首先要准备一个空的制图文件，来进行后去的制图工作。其次便是运用Annotation中的图标来确定专题制图范围，加入方里网、比例尺、指南针以及标题。

最后得到专题地图如下图（这里所用的图是未融合的分类图像）：

三、流程图

以下的流程图只是涵盖的监督分类的流程，非监督分类主要就是运用Classifier中的Unsupervised Classification功能，操作较为简单，这里就没有具体的绘制流程图。

参考文献

[1] 党安荣，王晓林，陈晓峰，张建宝.ERDAS IMAGINE遥感图像处理方法[M].北京：清华大学出版社，2009

[2] 抦孙家.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2009