ERDAS平台遥感专题信息提取及专题图制作

于凯

摘 要：对遥感数据进行专题信息提取和制作专题图是遥感图像处理的一个重要的内容。本文基于ERDAS IMAGINE操作平台，介绍对遥感专题信息的提取过程和专题图的制作流程。

关键词：ERDAS IMAGINE 遥感专题信息 专题图

中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（b）-0033-01

1 影像数据

本文数据为两幅湖北省宜昌地区TIFF格式影像和一幅SPOT影像。每张影像包含六个波段TM影。TM1、3、4、5、7波段影像，空间分辨率为30 m，TM6波段影像，空间分辨率为120 m。SPOT影像为参考影像，分辨率10 m，含投影信息和大地坐标文件，为TXT格式。采用UTM投影，投影带号为49。

2 数据预处理

ERDAS软件所处理的图像格式为 .IMG，图像预处理首先需要将TM各波段及SPOT影像统一转换为.IMG格式。

由于TM影像没有进行几何纠正，因此，要根据标准的参考影像，即根据SOPT影像的坐标参数，利用投影信息和大地坐标文件设置影像的分辨率信息和投影方式等。

充分利用多波段影像包含的信息量，有利于后续处理，因此，要将6个单波段影像进行叠加，合成两张多波段影像。

3 几何纠正

在影像处理中，需要对其进行几何纠正来满足精度要求。针对遥感图像通常采用多项式法进行纠正。在采用多项式模型时，首先需要根据测区情况确定多项式拟合次数，一般采用三次以下多项式，对于较平坦区域采用一次多项式进行拟合可减少计算量；最少控制点数的计算公式为（t+1）×（t+2）/2，其中t为次方数。通过观察数据地形特点，选择2次多项式，至少需要6个控制点。

首先在影像中采集控制点，寻找特征明显的地物点输入，一般选择道路交叉点、路标等易识别的同名地物点。且要尽量均匀地覆盖整个区域，不能形成线性；进行精度评价，要求所有检查点的误差小于一个阈值，如果超限则对控制点位进行调整，使其满足精度要求；在建立好模型的基础上进行影像重采样，可选择最邻近采样方法；最后对几何纠正的结果进行检验校正。

4 影像拼接

在几何纠正完成后，需要将左右两幅影像拼接成完整影像。同时需要定义输出参数，主要是输出图像区域、像元大小、数据类型等参数的设置。

5 影像增强

将遥感图像从RGB的彩色空间转换到IHS作为定位参数的彩色空间，以改善图像质量，达到增强目的。色彩变换要求确定参与变换的3个波段。

将分辨率高的波段信息加载到分辨率低的彩色影像中，在提高其分辨率的同时又保持影像的彩色效果。基于HIS变换的影像融合优势在于HIS变换把图像的亮度、色调、饱和度分开来，图像融合只在亮度通道上进行，图像的色调和饱和度不变。用SPOT影像的I分量代替多光谱影像的亮度分量。

将融合之后的影像转换成RGB形式，为避免对背景进行分类的情况，需要事先对增强影像进行裁减。

6 影像分类

根据遥感影像上不同地物具有各自的灰度和大小特性，可将一幅图像分成若干个类别。遥感图像的分类有监督分类和非监督分类。

6.1 非监督分类

非监督分类是以影像中不同地物在特征空间中类别特征的差异为依据，即在不需要先验知识的情况，依靠影像本身特征进行特征提取。在ERDAS中是用自组织数据分析（ISODATA）算法来实现的。通过改变其参数，比较非监督分类的结果，从中得到分类相对最好的图像。

6.2 监督分类

监督分类需要掌握一定先验知识，以建立统计识别函数为理论依据，根据训练样本特征参数对待分类样本进行分类。训练样本的不同会带来分类结果的差异，因此，训练区域要具有典型性和代表性。

6.3 分类精度评价

对于非监督分类影像，可通过将原始影像和分类后影像叠加显示的方法观察分类前后的效果，从而评估分类精度。对于监督分类影像，有多种分类评价方法，如分类叠加、定义阈值、精度评估。

7 专题信息提取和专题制图

分类重编码。因为分类时光谱类和实际地物类并不一一对应，出现错分现象，所以需要进行二次监督分类。

专题地图编辑。根据研究的需要和制图区域的特征设置图层、文本、比例尺、图例、格网、指北针、专题图名称、注记等整饰内容，生成制图。

完善专题图。调整专题图的负载信息量与地图大小相适应，并对完善后的专题图进行输出保存。

8 结果分析与评价

对过程中的每一步进行分析和评价，多波段叠加时，由于各个波段反应的特性不同，可以根据研究的侧重点及要求，合理的选择波段进行叠加从而提高分类效果。

几何纠正中，选取控制点尽量均匀分布于影像。若控制点集中在影像中间则边缘部分的纠正效果较差。选取的控制点可在城区，桥梁，公路交叉口地带等。

影像非监督分类中，调整阈值及迭代次数可以继续改善分类效果，不停尝试找到比较好的分类系数。

影像监督分类中，训练样本至关重要，事先要对影响有一定的认识，凭借一定的专业知识来选择。

参考文献

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