攝影測量與遙感實習(xí)

HEBEI UNITED UNIVERSITY實習(xí)報告PRACTICE REPORT學(xué)生姓名：尹崇慶 學(xué) 號：2011144301272011144301專業(yè)班級：11地信1學(xué) 院：礦業(yè)工程學(xué)院指導(dǎo)教師：陳星彤2014年12月11日目 錄1實習(xí)目的 12實習(xí)內(nèi)容 13實習(xí)設(shè)備與資料 14實習(xí)時間與地點 25實習(xí)過程 25.1 地形圖坐標(biāo)網(wǎng)的添加 25.1.1 地形圖的打開 25.1.2 地形圖添加經(jīng)緯度坐標(biāo)網(wǎng) 45.2 遙感影像野外調(diào)繪 125.2.1 確定遙感圖像范圍與調(diào)繪內(nèi)容 125.2.2 調(diào)繪準(zhǔn)備工作 125.2.3 野外調(diào)繪步驟 125.2.4 調(diào)繪注意事項 145.3 遙感影像圖像矢量化 145.3.1 遙感影像裁剪 145.3.2 矢量圖層的建立 155.4 遙感圖像的屬性注記文件生成 186實習(xí)心得 191實習(xí)目的遙感實習(xí)是遙感技術(shù)及應(yīng)用課程的實習(xí)課，本課程的任務(wù)是使學(xué)生通過實習(xí)，了解和掌握遙感影像預(yù)處理、信息獲取、實地調(diào)繪及制圖的方法等作業(yè)程序，使學(xué)生進一步鞏固遙感上機課的知識通過工程項目中遇到的一些遙感影像數(shù)據(jù)處理方面的問題并努力攻克這些問題，使學(xué)生從理想化的教學(xué)上機數(shù)據(jù)的演練中脫離出來，進一步鞏固和深化理論知識，通過理論與實踐相結(jié)合進一步升華知識結(jié)構(gòu)，從而更系統(tǒng)地掌握遙感的原理與遙感影像的知識。

在這次實習(xí)中一方面是培養(yǎng)我們的實踐操作能力和運用軟件解決實際問題的能力，另一方面培養(yǎng)我們在今后遇到問題應(yīng)該如何去解決的能力，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是、吃苦耐勞、團結(jié)協(xié)作的精神2實習(xí)內(nèi)容表1 遙感實習(xí)內(nèi)容實習(xí)內(nèi)容實習(xí)地點實習(xí)時間1. 實習(xí)動員大會，領(lǐng)取相關(guān)資料校內(nèi)0.5天2. 地形圖加坐標(biāo)網(wǎng)校內(nèi)0.5天3. 遙感影像幾何校正校內(nèi)0.5天4. 遙感影像調(diào)繪市內(nèi)2天5. 遙感影像矢量化及注記標(biāo)注校內(nèi)0.5天6. 寫實習(xí)報告，交成果校內(nèi)2天3實習(xí)設(shè)備與資料硬件設(shè)備：計算機的基本配置（CPU型號、內(nèi)存大小，硬盤空間）軟件：ENVI軟件名稱及版本實習(xí)數(shù)據(jù)：1幅唐山地區(qū)地形圖，高分辨率遙感影像4實習(xí)時間與地點實習(xí)時間為2014年12月2日——2014年12月12日實習(xí)地點是河北聯(lián)合大學(xué)主校區(qū)、唐山市學(xué)院路君瑞國際一片5實習(xí)過程5.1 地形圖坐標(biāo)網(wǎng)的添加5.1.1 地形圖的打開打開ENVI4.6，點擊File->Open Image File，如圖1所示，彈出輸入數(shù)據(jù)文件窗口，如圖2所示選中地形圖文件，點擊打開按鈕，圖像顯示在波段列表窗口中，鼠標(biāo)雙擊地形圖文件下的band1，在三個圖像窗口顯示地形圖，如圖3所示。

圖1 打開圖像文件圖2 選中需要打開的地形圖文件圖3 顯示地形圖5.1.2 地形圖添加經(jīng)緯度坐標(biāo)網(wǎng)(1) 地形圖坐標(biāo)系要想給地形圖添加坐標(biāo)網(wǎng)，首先要知道需要使用什么坐標(biāo)系，在我國地形圖的坐標(biāo)系一般采用西安80和北京54坐標(biāo)系，下面是相關(guān)參數(shù)：表2 西安80和北京54坐標(biāo)系采用的主要參數(shù)坐標(biāo)名稱投影類型橢球體基準(zhǔn)面西安80Gauss Kruger（Transverse Mercator）IAG-75西安80北京54Gauss Kruger（Transverse Mercator）Krasovsky北京54(2) ENVI中的定義坐標(biāo)系ENVI中的坐標(biāo)定義文件存放在HOME\ITT\IDL70\products\envi45\map_proj 文件夾下，三個文件記錄了坐標(biāo)信息： ellipse.txt 橢球體參數(shù)文件 datum.txt 基準(zhǔn)面參數(shù)文件 map_proj.txt 坐標(biāo)系參數(shù)文件 在ENVI中自定義坐標(biāo)系分三步：定義橢球體、基準(zhǔn)面和定義坐標(biāo)參數(shù)① 添加橢球體 語法為 <橢球體名稱>,<長半軸>,<短半軸>。

這里將： 北京54的橢球體：用Krassovsky橢球，在ENVI已經(jīng)有了，可以不用重建 西安80的橢球體：IAG-75，6378140.0，6356755.3 加入ellipse.txt末端，注意需要把逗號修改為英文狀態(tài)下的逗號注：ellipse.txt文件中已經(jīng)有了克拉索夫斯基橢球，由于翻譯原因，這里的英文名稱是Krassovsky，為了讓其他軟件平臺識別，這里新建一個Krasovsky橢球體② 添加基準(zhǔn)面 語法為<基準(zhǔn)面名稱>,<橢球體名稱>,<平移三參數(shù)> 這里將： “Beijing-54, Krassovsky, -12, -113, -41”和 “Xi'an-80,IAG-75,0,0,0” 加入datum.txt 末端，注意需要把逗號修改為英文狀態(tài)下的逗號注：有的時候為了與其他軟件平臺兼容，基準(zhǔn)面的名稱直接寫成所用的橢球體名稱③添加投影選擇Map->Customize Map Projection，如圖4所示，將相應(yīng)的參數(shù)添加，這里添加的參數(shù)如圖4所示注：投影類型選擇Transverse Mercator，Scale factor填寫0.9996，與Gauss-Kruger等同。

False easting中如果加帶號，即39500039，得到的坐標(biāo)就帶有帶號圖4 自定義坐標(biāo)系選擇Projection->Add New Projection,將投影添加到 ENVI 所用的投影列表中選擇 File > Save Projections，存儲新的或更改過的投影信息這樣一個新的投影坐標(biāo)就新建完成打開map_proj.txt，如圖5可以看到新建的坐標(biāo)信息已經(jīng)自動加入圖5 自定義坐標(biāo)列表系統(tǒng)默認(rèn)3度帶，117度3度的帶號為：[(117-1.5)/3]取整+1=39如果是6度帶，117度6度的帶號為：[117/6]取整+1=20，在東偽偏移前加帶號，如20500000當(dāng)經(jīng)度偏離太遠，有時需要根據(jù)實際情況加北偽偏移如果知道帶號，求中央經(jīng)線經(jīng)度：6度帶的經(jīng)緯度：L=6n-3，6度帶的經(jīng)緯度：L=3n3) 給地形圖加坐標(biāo)系打開地形圖，點擊主菜單->map->Registration->Select GCPs:Image to Map如圖6所示,彈出Image to Map Registration窗口，選擇Xi'an-80 CK CM 117E投影，分辨率為1m如圖7所示，點擊OK，彈出控制點窗口如圖8所示。

圖6 在map下打開Select GCPs:Image to Map圖7 打開 Image to Map Registration窗口圖8 添加控制點在控制點窗口，點擊雙向箭頭按鈕，顯示為添加經(jīng)緯度的形式，在地形圖的邊角用鼠標(biāo)左鍵定位，并在縮放窗口精確定位，然后在經(jīng)緯度空白各種輸入經(jīng)緯度坐標(biāo)添加足夠控制點，在控制點窗口，點擊options->warp file……，保存為指定的文件地形圖的坐標(biāo)系暫時添加上重復(fù)上述步驟添加四個控制點，點擊Show List顯示添加的控制點坐標(biāo)如圖9所示，注意如發(fā)現(xiàn)誤差較大的控制點可刪除再重新添加控制點圖9 控制點坐標(biāo)列表為檢驗地形圖坐標(biāo)網(wǎng)的正確與否，添加坐標(biāo)網(wǎng)，觀察其扣合程度點擊主圖像窗口Overlay->Grid Lines如圖10所示，彈出Grid line parameters，平面直角坐標(biāo)格網(wǎng)間距設(shè)為1000米，綠色，經(jīng)緯度格網(wǎng)間距為15秒，紅色，如圖11所示點擊Apply圖10 打開Grid Lines圖11 彈出Grid line parameters窗體并設(shè)置 坐標(biāo)格網(wǎng)顯示出來，會發(fā)現(xiàn)經(jīng)緯度扣合很好，平面直角坐標(biāo)x和y方向均有偏差，此時通過Cursor location/Value量出水平和垂直方向的同一根線的偏差像素個數(shù)為39和1757，通過分辨率為1算出偏差距離為39m和1757m。

然后，重新建立坐標(biāo)系，把偏移距離添加到東偽和北偽偏移中選擇Map->Customize Map Projection，建立新坐標(biāo)系Xi'an-80 GK CM 117E-1，投影類型選擇Transverse Mercator，投影基準(zhǔn)面選擇Xi'an-80,在東偽輸入500039.00，在北偽偏移輸入1757如圖11所示，選擇Projection->Add New Projection，將投影添加到 ENVI 所用的投影列表中再選擇 File > Save Projections，這樣一個新的投影坐標(biāo)就新建完成圖12 建立新坐標(biāo)系在波段列表窗口，在添加過坐標(biāo)系地形圖的Map Info，右擊，彈出快捷菜單，選擇Edit Map Information，彈出Projection Selection，選擇新的坐標(biāo)系，更新了地形圖的坐標(biāo)系如圖13所示圖13 更新地形圖坐標(biāo)系重新檢驗地形圖坐標(biāo)網(wǎng)的正確與否點擊主圖像窗口Overlay->Grid Lines，彈出Grid line parameters，平面直角坐標(biāo)格網(wǎng)間距設(shè)為1000米，綠色，經(jīng)緯度格網(wǎng)間距為15秒，紅色，點擊Apply通過瀏覽，經(jīng)緯度格網(wǎng)和平面直角坐標(biāo)格網(wǎng)基本疊加正確，如圖14所示。

圖14 檢驗地形圖坐標(biāo)網(wǎng)是否正確5.2 遙感影像野外調(diào)繪5.2.1 確定遙感圖像范圍與調(diào)繪內(nèi)容我們組要調(diào)繪的遙感圖像編號為第6號，其范圍：北至白新西道道，南至新華西道，西至大理路，東至學(xué)院路，如圖15本次實習(xí)的遙感圖像調(diào)繪主要調(diào)查屬性，并在事先準(zhǔn)備好的紙上勾出邊界，注明類別、名稱、樓房的層數(shù)、單元數(shù)等，必要時進行清繪圖15 調(diào)繪范圍5.2.2 調(diào)繪準(zhǔn)備工作在進行野外調(diào)繪前，從谷歌地圖上下載最新的、清晰的本組范圍內(nèi)的遙感影像圖，為了使遙感影像圖更加清晰把6號范圍內(nèi)的遙感圖像打印在3張A4紙上把3張紙用透明膠帶連接起來，把連接好的影像圖固定起來圖像固定好后，首先在室內(nèi)直接判讀地物、地貌，對于清晰的可以先用鉛筆與尺子按照國家標(biāo)準(zhǔn)地形圖圖式將其邊界勾勒在打印紙上對于在室內(nèi)無法直接判讀的，均應(yīng)帶上遙感調(diào)繪圖到實地對各種地物進行對比5.2.3 野外調(diào)繪步驟完成準(zhǔn)備工作后，則開始進行野外調(diào)繪首先，選定調(diào)繪路線一般在實際調(diào)繪工作中，必須從起點以順時針或逆時針開始調(diào)繪并回到起點，即地物地貌的調(diào)繪要連續(xù)進行，避免調(diào)繪不連貫然后，依照選好的路線，按行或按列進行調(diào)繪調(diào)繪時，調(diào)繪點選擇在地勢較高的地方，主要調(diào)查屬性，比如建筑物的建筑材料、層數(shù)、名稱，道路的名稱，各種綠地的分類等。

對于已經(jīng)在室內(nèi)繪好的地物地貌，則在實地檢查是否有改變，有改變的按照地形圖圖式將它們修改繪制在對應(yīng)的透明紙上對于原先不確定的地物地貌，按照實地情況在透明紙上按圖式勾勒出它們的邊界并注明屬性直至將整張圖所包括的內(nèi)容全部調(diào)繪完畢調(diào)繪的同時，要將調(diào)繪的內(nèi)容（特別是與實地有所出入的地物地貌及其屬性）填寫在調(diào)繪手簿中野外調(diào)繪完成后，當(dāng)天進行分色清繪根據(jù)要求，用紅、藍、綠、黑等顏色進行清繪，調(diào)繪草圖如圖16所示 圖16 實地調(diào)繪草圖5.2.4 調(diào)繪注意事項當(dāng)?shù)乩砻Q注記過密時，可適當(dāng)取舍調(diào)繪工作應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)的地形圖圖式進行，說明性質(zhì)的注記應(yīng)采用“簡注表”，不得任意命名實際調(diào)繪工作中，均應(yīng)按行調(diào)繪或者按列調(diào)繪，不得隨意調(diào)繪調(diào)繪要按照實地情況嚴(yán)格進行，不得偽造，篡改在調(diào)繪好的透明紙上，圖名注于調(diào)繪片正上方，像片號注于調(diào)繪片右上角，調(diào)繪者姓名及調(diào)繪日期等信息在調(diào)繪航片的右下角5.3 遙感影像圖像矢量化5.3.1 遙感影像裁剪使用遙感軟件ENVI把我們第六組的遙感影像裁剪下來，在裁剪的時候為了更加容易、方便使用兩步裁剪法首先在老師所給的唐山市地形圖上大體找到所要裁剪的范圍裁剪下一個圖片并保存下來如圖17所示，第二步在ENVI上打開保存下的圖片把所要的遙感圖像準(zhǔn)確裁剪下來，注意裁剪下來的圖片要包含周圍的四條路如圖18所示。

圖17 第一步裁剪圖18 第二步裁剪5.3.2 矢量圖層的建立在配準(zhǔn)好的圖上對地圖矢量化，對不同的地物使用不同的顏色在本組本次實習(xí)中對六種地物進行了矢量化，分別是建筑、綠地、道路、拆遷地、操場、車場對拆遷地使用藍色進行矢量化，如圖19所示圖19 對拆遷地矢量化對建筑物使用黃顏色進行矢量化，如圖20所示圖20 對建筑進行矢量化對道路使用紅顏色進行矢量化，如圖21所示圖21 對道路進行矢量化對綠地使用綠顏色進行矢量化，如圖22所示圖22 對綠地進行矢量化對車場進行矢量化，如圖23所示圖23 對車場進行矢量化5.4 遙感圖像的屬性注記文件生成 主要對遙感影像進行屬性調(diào)查，其信息在遙感軟件的矢量圖層上以注記的形式標(biāo)注如圖24所示 （1）居民點：屬性名稱為：建筑物及樓號，建筑物材質(zhì)，層數(shù)-單元-每層1個單元內(nèi)的戶數(shù)，如：建科112樓，磚和混凝土材質(zhì)，六層，5個單元，每層1個單元有2戶的，也有3戶的表示為：建科樓112，磚混，6-5-2/3 （2）道路：屬性名為：道路名稱 道路寬度m-單行道或雙行道，單行道：用字母S表示，雙行道：用字母D表示如：學(xué)院路，四米寬，雙行道，表示為：學(xué)院路 4m-D。

3) 綠地，勾出邊界，區(qū)域內(nèi)注記植被的類型，如草地、樹等4) 更新用地，當(dāng)有新的建筑，用紅筆勾出新建筑物輪廓，并在新的建筑物上標(biāo)明屬性，如果正在拆遷，寫明原為××單位，正在拆遷圖24 對遙感圖像進行注記6實習(xí)心得這次實習(xí)，旨在通過本次課程實習(xí)來加深對《遙感原理與應(yīng)用》的基礎(chǔ)理論、測量原理及方法的理解和掌握程度，鞏固上個學(xué)期所學(xué)的的基本知識，學(xué)以致用，切實提高同學(xué)們的實踐技能，并達到將所學(xué)的各章節(jié)知識融會貫通，基本能夠綜合運用已學(xué)知識來解決一些實際問題的目的在實習(xí)中我體會到利用ENVI遙感軟件處理圖像數(shù)據(jù)的簡潔方便，一切都是一目了然實習(xí)的過程簡單又復(fù)雜，簡單的是，只要動手，計算機幾乎自動化的替你操作，復(fù)雜的是，在操作過程中，又有好多選項和注意的事項，有很多操作很有講究所以在練習(xí)中我遇到好多問題，并通過解決這些問題進一步加深了對軟件和課本知識的理解這次實習(xí)內(nèi)容不算太多，但我還是覺得學(xué)到了許多東西的通過此次實習(xí)，讓我學(xué)到了很多課堂上更本學(xué)不到的東西，懂得了學(xué)習(xí)的意義，時間的寶貴，人生的真諦明白人世間一生不可能都是一帆風(fēng)順的，只要勇敢去面對人生中的每個驛站!這讓我清楚地感到了自己肩上的重任，看清了自己的人生方向，也讓我認(rèn)識到了攝影測量與遙感工作應(yīng)支持仔細(xì)認(rèn)真的工作態(tài)度，要有一種平和的心態(tài)和不恥下問的精神，不管遇到什么事都要多思考，多聽別人的建議，不要太過急燥。

這次實習(xí)也培養(yǎng)了我的內(nèi)業(yè)處理能力，增加了實際的操作經(jīng)驗，對實際的攝影測量與遙感工作的有了一個新的開始，更好地為我們今后的工作積累經(jīng)驗。