土地利用變化遙感監(jiān)測測試報告課件

1、土地利用變化遙感監(jiān)測 測試報告 情況介紹 數據讀入 幾何校正 波段選擇 信息融合 變化特征提取 土地利用變化遙感影像圖 土地利用變化遙感監(jiān)測 情 況 介 紹 任務內容： 利用高空間分辨率衛(wèi)星影像，提取城市土地利用 年際動態(tài)變化信息。 原始數據： Landsat TM: 12332 SPOT: 279269 / 280269 / scene1 / scene3土地利用變化遙感監(jiān)測 技 術 路 線影像讀取幾何校正圖像融合變化檢測土地利用動態(tài)變化圖波段選擇一、讀取衛(wèi)星影像數據1、12332：美國Landsat5 TM影像，EOSAT Fast Format;用ERDAS Import模塊讀入；2、2

2、80269、279269：法國SPOT影像，無 headfile純數據文件, 從 header.dat文件中得到相關信息，用任一圖像軟件可讀之；3、 Scene01、Scene03: 法國SPOT影像，有文件頭，用ENVI3.5內置的“SPOT格式”可以讀入土地利用變化遙感監(jiān)測 1、Landsat TM(12332)時相：99年8月10日波段：7空間分辨率：30米格式：BSQ行數：5728列數：6920一、讀取衛(wèi)星影像數據土地利用變化遙感監(jiān)測 官廳水庫密云水庫北京城區(qū)2、法國 SPOT279/269,2000年9月16日SPOT全色波段,空間分辨率10m280/269,2000年9月16日SP

3、OT全色波段,空間分辨率10m一、讀取衛(wèi)星影像數據土地利用變化遙感監(jiān)測 2、法國 SPOT279/269,1999年7月9日SPOT全色波段,空間分辨率10m280/268,1999年7月9日SPOT全色波段,空間分辨率10m一、讀取衛(wèi)星影像數據土地利用變化遙感監(jiān)測 二、衛(wèi)星影像幾何校正土地利用變化遙感監(jiān)測 1、幾何校正的目的： 去除遙感圖像在幾何位置上的畸變（行列不均勻，像元大小與地面大小對應不準確，地物形狀不規(guī)則變化等）；定量地確定圖像上的像元坐標（圖像坐標）與目標物的地理坐標（地圖坐標等）的對應關系（坐標變換式）。 2、產生的原因：遙感器的內部畸變：由遙感器結構引起的畸變； 遙感平臺位置

4、和運動狀態(tài)變化的影響； 地形起伏的影響、地球表面曲率的影響大氣折射的影響、地球自轉的影響二、衛(wèi)星影像幾何校正土地利用變化遙感監(jiān)測 3、幾何校正的方法 （1）系統(tǒng)性校正：利用與遙感器構造有關的校準數據（焦距等）及遙感器的位置、姿態(tài)等）代入到理論校正式中進行幾何校正。 （2）非系統(tǒng)性校正：利用控制點的圖像坐標和地圖坐標的對應關系，近似地確定所給的圖像坐標系和應輸出的地圖坐標系之間的坐標變換式。坐標變換式的系數可從控制點的圖像坐標值和地圖坐標值中根據最小2乘法求出。 二、衛(wèi)星影像幾何校正土地利用變化遙感監(jiān)測 4、幾何校正的步驟 （1）重采樣：利用與遙感器構造有關的校準數據（焦距等）及遙感器的位置、姿

5、態(tài)等）代入到理論校正式中進行幾何校正。 需求出12個系數，至少要找到6個已知的對應點（控制點） 如果要提高精度，必須大大增加控制點的數目，用最小二乘法進行曲面擬合求系數。二、衛(wèi)星影像幾何校正土地利用變化遙感監(jiān)測 4、幾何校正的步驟 （2）內插計算: 計算每一點的亮度值。由于計算后的（x，y）多數不在原圖的像元中心處，因此必須重新計算新位置的亮度值。 通常有三種方法：最近鄰法雙向線性內插法三次卷積內插法。 未校正影像校正后影像 Projection: Geodetic(LL) Datum: Krasovsky插值運算重采樣控制點(示意)二、衛(wèi)星影像幾何校正土地利用變化遙感監(jiān)測 三、波段選擇土地利

6、用變化遙感監(jiān)測 1、多光譜TM影像 TM1：0.45-0.52微米，藍波段 TM2：0.52-0.60微米，綠波段 TM3：0.63-0.69微米，紅波段，為葉綠素的主要吸收波段。 TM4：0.76-0.90微米，近紅外波段。對綠色植物類別差異最敏感 TM5：1.55-1.75微米，中紅外波段。處于水的吸收帶 TM6：10.4-12.5微米，熱紅外波段。 TM7：2.08-2.35微米，中紅外波段。處于水的強吸收帶。選取: TM5、4、3波段組合 波段波長分辨率用途XS10.5-0.59 綠色20米位于植被葉綠素光譜反射曲線最大值的波長附近，對植被識別有利，同時位于水體最小衰減值的長波一邊，能

7、探測水的混濁度和10-20米的水深。XS20.61-0.68 紅色20米位于葉綠素吸收帶，為可見光最佳波段，用于識別作物、裸露土壤和巖石表面狀況。XS30.79-0.89 近紅外20米能很好地穿透大氣，植被表現得特明亮，水體表現很暗。全色0.51-0.73微米10米三、波段選擇土地利用變化遙感監(jiān)測 2、SPOT影像 選取: 高空間分辨率的全色波段，與TM進行信息融合 （1）直接差值運算法：對同一區(qū)域、不同時相的影像作差值運算，根據差值的變化確定LUCC變化情況。（2）基于分類的方法：對不同年份影像分別作監(jiān)督分類，將兩年的分類結果進行比較，確定變化情況。（2）基于信息融合的方法：利用不同年份的T

8、M、SPOT數據進行變異融合，在綜合兩類影像優(yōu)勢的同時，突顯地物年際變化特征。四、變化檢測方法土地利用變化遙感監(jiān)測 Note: LUCC變化檢測比較成熟的方法有：1、融合的目的（1）優(yōu)勢互補：既利用TM豐富的多光譜信息，同時又得到SPOT全色波段的高空間分辨率。（2）突顯變化特征：利用不同年份的TM、SPOT數據進行變異融合，可以有效去除無關信息，突顯地物年際變化特征。四、變化檢測方法信息融合土地利用變化遙感監(jiān)測 2、融合算法（1）主成分分析（KL變換） TM 7 PVA SPOT代替PC1 Inverse PCA 新影像（2）Brovey 變換 TM5 / (TM5 + TM4 + TM3)

9、 x SPOT = Fusion1 TM4 / (TM5 + TM4 + TM3) x SPOT = Fusion2 TM3 / (TM5 + TM4 + TM3) x SPOT = Fusion3四、信息融合（特征變異融合）土地利用變化遙感監(jiān)測 3、融合結果（1）用2000年SPOT影像與99年TM影像的5，4，3三個波段融合，左圖為融合后影像四、信息融合（特征變異融合）土地利用變化遙感監(jiān)測 3、融合結果（2）用2000年SPOT影像與99年TM影像的7，4，3三個波段融合，左圖為融合后影像四、信息融合（特征變異融合）土地利用變化遙感監(jiān)測 1、增強假彩色合成用2000年SPOT影像與99年TM影像的5，4，3三個波段融合，左圖為融合后影像五、土地利用變化檢測2、模擬真彩色合成用2000年SPOT影像與99年TM影像的7，4，3三個波段融合，左圖為融合后影像五、土地利用變化檢測3、變化圖層的生成五、土地利用變化檢測3、變化圖層的生成五、土地利用變化檢測4、變化信息的審定五、土地利用