盧穎

【摘 要】運(yùn)用ERDAS軟件進(jìn)行專題地圖的制作。通過對(duì)宜昌地區(qū)TM1、3、4、5、6、7波段影像、SPOT影像以及相應(yīng)說明文件的處理與運(yùn)用來進(jìn)行專題地圖的制作，對(duì)ERDAS軟件進(jìn)行了一定的介紹，并對(duì)遙感影像的圖像處理過程有一個(gè)較為系統(tǒng)的介紹。

【關(guān)鍵詞】遙感影像專題圖制作； 影像融合； 影像裁剪； 影像分類

【中圖分類號(hào)】G4【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0357-01

一、整體思路

首先，縱觀所有的數(shù)據(jù)，有分辨率為30M與120M的六個(gè)波段TIFF格式數(shù)據(jù)，還有一張10M分辨率的SPOT的影像，它包含影像投影信息，大地坐標(biāo)和分辨率。確定專題圖課題為制作地物分類專題圖。

專題地圖是突出反映一種或幾種主體要素的地圖，這些主體要素多是根據(jù)專門用途的需要確定的，它們應(yīng)表達(dá)得很詳細(xì)，其它的地理要素則根據(jù)表達(dá)主體的需要作為地理基礎(chǔ)迭繪。

由于所給數(shù)據(jù)各波段的數(shù)據(jù)時(shí)分開的，但是要進(jìn)行地物分類需對(duì)各波段的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷。所以第一步應(yīng)該將各個(gè)波段的圖像數(shù)據(jù)分為左右片，分別進(jìn)行疊加處理，得到地物區(qū)分較為明顯的彩色圖像。

而在ERDAS在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，對(duì)于TIFF格式文件的處理較不完善，故在各單波段數(shù)據(jù)疊加后形成疊加影像輸出時(shí)，應(yīng)更改數(shù)據(jù)格式為IMG格式，以方便數(shù)據(jù)的處理。

我們又可以看到所給數(shù)據(jù)是包含左右片的，而且左右片相對(duì)于基準(zhǔn)的SPOT影像是不完整的，所以要進(jìn)行地物分類便應(yīng)事先將左右片進(jìn)行拼接。然而拼接工作進(jìn)行時(shí)，由于左右片在形成時(shí)有一定的畸變，拼接過程的直接進(jìn)行可能較為困難。所以，在拼接工作進(jìn)行以前，應(yīng)先進(jìn)行左右片進(jìn)行糾偏工作，這里是將SPOT衛(wèi)星影像作為基準(zhǔn)片對(duì)疊加后的左右片進(jìn)行幾何糾正。將糾正后的左右片進(jìn)行拼接，便能得到完整的彩色地區(qū)影像。

由于拼接以后得到的影像可能在接邊處會(huì)有不規(guī)則出現(xiàn)，故在拼接完成后應(yīng)對(duì)影像進(jìn)行裁剪，形成較為規(guī)則的影像。

在上述前期工作完成后，便可以進(jìn)行分類的工作了。這里有兩種分類，一種是監(jiān)督分類，另一種是非監(jiān)督分類。對(duì)地物進(jìn)行監(jiān)督分類，可粗略的分為兩步：一、分類模板的采樣；二、影像分類。在模板的采集過程中，盡量找具有代表性的地物特征，并在圖像分類完成后運(yùn)用卷簾等觀察分類情況，若不理想可以更改分類模板從新進(jìn)行分類，直到得到符合要求的分類圖像為止。非監(jiān)督分類就是運(yùn)用一定的算子對(duì)圖像進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類，由系統(tǒng)自動(dòng)完成分類工作，不需要人工制作分類模板。

進(jìn)行分類工作的原因是，衛(wèi)星影響上的信息量過于雜亂，我們只需要了解一些感興趣的部分時(shí)，便可以將衛(wèi)星影像中感興趣的信息分為幾類，然后運(yùn)用監(jiān)督分類或非監(jiān)督分類將衛(wèi)星影像簡(jiǎn)約成較為直接明了的地圖。

分類完成后，工作就要接近尾聲了。接下來就是要進(jìn)行專題圖的優(yōu)化補(bǔ)充了，設(shè)定邊框，增加比例尺、圖例、指南針、標(biāo)題等以后，一幅較為粗略的專題圖便完成了。

二、地圖制作的過程

（一）準(zhǔn)備階段

準(zhǔn)備階段主要是要進(jìn)行分類的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完全，實(shí)習(xí)所給的數(shù)據(jù)只有6個(gè)波段的數(shù)據(jù)以及一幅SPOT影像。由于分類過程中是針對(duì)每個(gè)波段來考慮的，所以，第一步應(yīng)該是將這六個(gè)波段的圖像疊加起來。得到兩幅彩色的衛(wèi)星左右片影像。并影像進(jìn)行疊加完成后應(yīng)注意將數(shù)據(jù)的輸出形式轉(zhuǎn)為image格式。

由于衛(wèi)星影像在成像過程中，相對(duì)于地面是有偏差的，而SPOT衛(wèi)星影像較為準(zhǔn)確，所以需要運(yùn)用Spot影像進(jìn)行幾何校正處理。

幾何校正初期，由于所給SPOT影像是沒有賦予坐標(biāo)以及投影信息的，要將兩幅圖聯(lián)系起來，則應(yīng)先給SPOT影像賦予投影信息后，再進(jìn)行幾何校正處理。

得到左右片的校正影響后，專題圖不可能是兩幅圖，為了將成圖做到最大的范圍，就必須將兩幅圖拼接起來。在拼接完成后，由于TM影像的幾何精度相較于SPOT影像是不夠精確的，故可以在成圖后將拼接后的圖像與SPOT影像進(jìn)行融合處理，得到精度較高的圖像。并在一下的分類環(huán)節(jié)武將融合后與未經(jīng)融合的TM影像均進(jìn)行分類處理，得到將得到的結(jié)果進(jìn)行比較，并分析差異性。

而且，得到的圖像是不規(guī)則的，故在融合完成后，拼接后影像以及融合后影像均進(jìn)行裁剪得到規(guī)則的矩形圖像。通過比較可知，融合后的影像精度明顯偏高。

（二）分類階段

分類階段主要進(jìn)行的有兩個(gè)方面，一個(gè)是監(jiān)督分類一個(gè)是分監(jiān)督分類。

1.監(jiān)督分類

監(jiān)督分類首先要進(jìn)行的就是分類模板的的獲取，這里采用的是利用AOI繪圖工具在原始圖像獲取分類模板信息。模板獲取以后應(yīng)對(duì)模板進(jìn)行評(píng)價(jià)處理，主要是對(duì)于模板的可能性矩陣的檢查。

AOI訓(xùn)練區(qū)的像元應(yīng)絕大部分都落在類別之中（比例不能小于85%）。不斷修改分類模板，直至符合要求即可進(jìn)行監(jiān)督分類工作。

分類完成后，需要進(jìn)行分類精度評(píng)估，來評(píng)定分類的效果如何，選定至少250個(gè)隨機(jī)點(diǎn)進(jìn)行檢查分類的正確與否，并統(tǒng)計(jì)出分類的精度百分比。

在模板的形成過程中，由于有類的合并或刪除等操作，會(huì)照成影像中有多個(gè)0值類的情況，這樣在分類圖像精度評(píng)定完成后，應(yīng)對(duì)圖像進(jìn)行RECODE處理，將不需要的0值類都?xì)w為0，并將有用的類別重新排號(hào)，這樣也便于以后專題地圖的制作。RECODE操作也可以對(duì)于那些區(qū)分不是很明顯的類別進(jìn)行合并。

在以上的操作完成后，可以看出分類得到的圖中，噪點(diǎn)較多，這時(shí)便應(yīng)進(jìn)行分類后的處理操作了，分為聚類統(tǒng)計(jì)、過濾分析以及去除分析。在處理完成后，可以明顯了解處理后的圖像噪點(diǎn)較少。后續(xù)過程中，若對(duì)分類結(jié)果還是叫不滿意，可以運(yùn)用填充工具手動(dòng)將圖像進(jìn)行修改。

2.非監(jiān)督分類

非監(jiān)督分類過程較為簡(jiǎn)單，先在ERDAS圖標(biāo)面板工具條中點(diǎn)擊Classifier，單擊Unsupervised Classification選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置相關(guān)選項(xiàng)即可。

（三）專題圖制圖階段

專題圖的制圖過程主要運(yùn)用的是ERDAS中的專題地圖編輯器（Map Composer），其用于產(chǎn)生地圖質(zhì)量的圖像和演示圖，這種地圖可以包含單個(gè)或多個(gè)柵格圖像層、GIS專題圖層、矢量圖成和注記層。同時(shí)地圖編輯可以允許自動(dòng)生成文本、圖例、比例尺、符號(hào)及其它制圖要素。

這一階段的內(nèi)容主要是在圖中添加方里網(wǎng)、比例尺、圖例、指南正以及標(biāo)題。

首先要準(zhǔn)備一個(gè)空的制圖文件，來進(jìn)行后去的制圖工作。其次便是運(yùn)用Annotation中的圖標(biāo)來確定專題制圖范圍，加入方里網(wǎng)、比例尺、指南針以及標(biāo)題。

最后得到專題地圖如下圖（這里所用的圖是未融合的分類圖像）：

三、流程圖

以下的流程圖只是涵蓋的監(jiān)督分類的流程，非監(jiān)督分類主要就是運(yùn)用Classifier中的Unsupervised Classification功能，操作較為簡(jiǎn)單，這里就沒有具體的繪制流程圖。

參考文獻(xiàn)

[1] 黨安榮，王曉林，陳曉峰，張建寶.ERDAS IMAGINE遙感圖像處理方法[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009

[2] 抦孫家.遙感原理與應(yīng)用[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2009