专题基于遥感的自然生态环境监测.ppt

专题基于遥感的自然生态环境监测;随着社会的不断发展，人们对自然生态环境质量的重视程度逐渐提高。本专题介绍应用遥感技术进行自然生态环境的评价。 ;专题中应用10米的spot和TM融合影像，提取相关生态因子，应用较成熟的自然生态环境评价模型完成整个自然生态环境评价流程。 专题涉及植被覆盖度计算、地形因子提取等内容。 所用功能模块 除了使用ENVI主模块功能外。 还需要用到大气校正扩展模块中的快速大气校正工具（QUAC）。 说明：本专题由于数据的原因，最终结果精度不一定很高。旨在学习生态环境监测的流程及ENVI相关工具的应用。;专题处理流程;图像基本预处理;1.1 图像基本预处理流程;第一步：对高分辨率的全色影像进行正射纠正 全色影像是10米的SPOT PAN数据 第二步：高分辨率影像和多光谱影像的配准、融合 以SPOT PAN正射纠正结果作为基准影像，对TM影像进行图像配准；对配准后的ETM+数据和SPOT PAN正射校正结果进行图像融合；用工程区矢量数据（湖北襄樊市部分区域）裁剪融合后的图像，得到工程区域10米的多光谱图像;常用到的地图坐标系有2种，即地理坐标系和投影坐标系。 地理坐标系（球面坐标系）是以经纬度为单位的地球坐标系统，它有2个重要部分，即地球椭球体（spheroid）和大地基准面（datum）。 大地基准面指目前参考椭球与WGS84参考椭球间的相对位置关系（3个平移，3个旋转，1个缩放），可以用其中3个、4个或者7个参数来描述它们之间的关系，每个椭球体都对应一个或多个大地基准面。;投影坐标系是利用一定的数学法则把地球表面上的经纬线网表示到平面上，属于平面坐标系。数学法则指的是投影类型， 目前我国普遍采用的是高斯——克吕格投影（圆柱等角投影），在英美国家称为横轴墨卡托投影（Transverse Mercator）。 ;在地面上建立一系列相连接的三角形，量取一段精确的距离作为起算边，在这个边的两端点，采用天文观测的方法确定其点位（经度、纬度和方位角），用精密测角仪器测定各三角形的角值，根据起算边的边长和点位，就可以推算出其他各点的坐标。这样推算出的坐标，称为大地坐标。;均为投影直角坐标系，高斯克里格投影。 国内坐标系实际上指的是我国的三个大地基准面。 ;北京54与西安80为参心坐标系。 CGCS2000为地心坐标系。 CGCS2000是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心，CGCS2000是我国当前必威体育精装版的国家大地坐标系。 采用的椭球体参数： 长半轴 a=6378137m 扁率 f=1/298.257222101 地心引力常数 GM=3.986004418×1014m3s-2 自转角速度 ω=7.292l15×10-5rad s-1;坐标定义文件： HOME\Program Files\Exelis\ENVI52\classic\map_proj文件夹下，三个文件记录了坐标信息： ellipse.txt 椭球体参数文件 datum.txt 基准面参数文件 map_proj.txt 坐标系参数文件 定义北京54 19度带（6度分带）的坐标系，以便本专题的使用 注：可直接使用定义好的三种国内坐标系，参考“国内坐标系文件”。 ;在卫星影像和航空影像中会有一些几何误差。 误差主要由以下原因引起： 比例尺变化 传感器的姿态/方位 传感器的系统误差 正射纠正可以消除这些误差。 ;在所有的摄影影像中都会发生 ;在影像的铅直方向也有同样的影响;1.3 SPOTPAN正射纠正——传感器姿态/方位;传感器的系统误差 数据是沿扫描线获取的，每条扫描线都有自己的透视中心。 每条扫描线的传感器位置和方向都不同。 多项式的纠正只能针对分辨率比较低的卫星影像，而对于高分辨率的卫星影像我们需要严格的物理模型（如，dim原数据）或者是有理函数多项式进行模拟卫星参数（如RPC参数）。;对于分辨率较高（小于或等于15米），且具有RPC文件或者轨道参数的图像，可以用正射纠正的方法完成几何校正，以达到更高的精度要求。 对于中等分辨率（如20米），影像覆盖区为山区，地形起伏较大。可以用正射纠正以达到较高的精度要求。 ;传感器;内容： 以DRG作为控制点参考源，完成SPOT2全色图像的正射纠正 数据： \201-专题：基于遥感的自然生态环境监测\1-SPOT PAN正射纠正;Landsat7影像数据是从网上免费下载的，是LPGS格式的L1T级别格式，已经经过一定的几何校正和DEM校正，使用UTM WGS84的坐标系统。 要做TM多光谱数据和SPOT PAN数据的融合，前提是两景影像得互相配准，所以需要以正射校正后的SPOT PAN为基准，配准TM影像。;内容： 以正射校正SPOT PAN为基准，配准TM影