9420

Лабораторная работа № 6

Исследование спектральных характеристик объектов

Цель работы: Проанализировать изменение спектральной яркости для

разных объектов.

Порядок выполнения:

1) Открыть растровое изображение L5173021_02120090819_B70.TIF снимка

Landsat-5TM в комбинации 3-2-1, настроить цветовую гамму растра.

2) Выполнить команду «Инструменты – Гистограмма» (рис. 6.1).

Появившееся окно «Гистограмма» условно разделено на три рабочих зоны:

Слева, в поле «Растры» задаются каналы, по которым будет производиться анализ. При необходимости, можно ограничить площадь исследований, выбрав в поле «Векторная маска» нужный, заранее созданный векторный слой.

Справа, в поле «Тип графика» отображены различные методы представления спектральных характеристик.

Снизу отображаются результаты анализа в виде графиков.

3) Выбирая последовательно различные типы графиков, проанализировать яркости различных объектов (вода, лес, пашня, застройка):

–выделить 1-3 каналы, отметить пункт «Гистограмма» и нарисовать полигон, расставляя точки на разных объектах ситуации;

–нарисовать полилинию;

–построить гистограмму по строке;

–построить спектральный профиль.

При построении профилей нескольких объектов, целесообразно, для каждого из них задать свой цвет.

4) Добавить 4 канал и составить комбинацию для растра 4-2-3 (рис. 6.2).

41

Рис. 6.1 – Построение гистограмм

Рис. 6.2 – Выбор участка для построения спектрального профиля, отображение подписей

42

5) Загрузить векторный слой растительности государственного природного

биосферного заповедника «Керженский» («Karta_rastit») при помощи команды

«Вектор – Управление векторными слоями – Добавить» (рис. 6.2).

Отредактировать отображение границ различных видов растительности:

«Управление векторными слоями – Стиль – Единообразно».

Отредактировать названия различных видов растительности, отображенных

на карте: «Вектор – Выбрать поле для отображения» (рис. 6.3).

Рис. 6.3 – Выбор поля для отображения подписи

6) Построить спектральный профиль (Среднее) по полигонам следующих

объектов:

–сельскохозяйственные угодья;

–древесно-кустарниковая растительность;

–застройка;

–болота;

–гидрография;

–луга.

7)Сохранить отчет. Отчет представляет собой текстовый файл, где отображаются значения спектральных яркостей для каждого из каналов в границах заданной области. Графики сохраняются через функцию «Сохранить метафайл» в формате .wmf (картинки).

8)Загрузить остальные каналы и заполнить следующие таблицы:

43

Табл. 6.1 - Анализ спектральной яркости объектов недвижимости

9) Сделать выводы об изменении спектральных яркостей различных объектов ландшафта.

Примечание: Значения яркостей, можно снимать с нижней панели рабочего окна, где отображаются значения спектральной яркости в каждом из слотов.

Вопросы для самопроверки:

1.В каких диапазонах электромагнитного излучения фиксируются максимальные яркости объектов?

2.Какой диапазон электромагнитного излучения наиболее информативен при анализе растительности?

3.Что демонстрируют графики кривых спектральных яркостей?

4.Проанализируйте основные различия спектральных яркостей хвойного и

лиственного древесного покрова.

44

Лабораторная работа № 7

Дешифрирование растительности на многозональных космических снимках

Цель работы: Научиться выполнять автоматическое дешифрирование растительности и автоматическую векторизацию.

Порядок выполнения:

1) Открыть файл L5173021_02120090819_B70.TIF снимка Landsat-5,

открыть в разных окнах RGB со следующими комбинациями: 4-2-3, 1-2-3, 5- 2-3, 3-4-5.

2)Проанализировать растительность вдоль рек. Выбрать наилучшую комбинацию каналов для дешифрирования растительности, остальные окна закрыть.

3)Через команду «Вектор – Управление векторными слоями» открыть карту растительности государственного природного биосферного заповедника

«Керженский» («Karta_rastit»).

4) Для отображения подписей видов растительности выполнить команду

«Вектор - Выбрать поле для отображения». В списке «Вектор» выбрать

«Karta_rastit.mif», в списке поле – «вид».

5)Создать новый векторный слой «deshifrirovanie». Создать полигон, в

котором будет проводиться дешифрирование.

6)Выполнить команду «Классификация - Без учителя – Isodata».

В группе «Растры» выбрать каналы, по которым будет производиться дешифрирование. В группе «Параметры» выбрать целое количество классов равное 16, максимальное количество итераций – 20. В списках «Векторная маска для обучения» и «Векторная маска для классификации» выбрать

«deshifrirovanie.mif» (рис. 7.1). Нажать кнопку «Выполнить».

45

Рис. 7.1 – Окно классификации Isodata

7)Выполнить команду «Окно – Новое окно палитры», в выпадающем списке растров выбрать «isodata _clusters».

8)Выполнить команду «Отображение - Показать легенду».

9) Черно-белое изображение растра isodata_clusters сделать цветным в окне

RGB, задав исходную комбинацию каналов. Выполнить настройку отображения

(RGB).

10) В окне легенды выбрать «isodata _clusters» (рис. 7.2).

Рис. 7.2 – Окно легенды

46

11) Нажать кнопку - «Показывать только существующие значения».

Останутся только значения в выбранной области дешифрирования.

12) Нажать кнопку - «Сформировать цвета по первому RGB-слою». В

списке появятся цвета.

13) В окне RGB открыть isodata _clusters, настроить изображение. Нажать кнопку - «Применить легенду к растру». Растр примет цвета легенды.

14) Нажав на кнопку - «Подсветить только выбранные», при нажатии на класс в легенде он подсвечивается желтым цветом на растре.

15) Нажать кнопку - «Сканировать пиксели растра с легендой». При нажатии на класс на растре, подсвечивается соответствующий класс в легенде.

16) Нажатием клавиши Shift или Ctrl объединить классы, попавшие в один контур. Нажатием правой клавиши мыши выбрать команду «Задать новый код».

Сгруппировать классы, задать группам коды (рис. 7.4).

17) Нажать кнопку - «Перекодировать значения». В списке

«Перекодировать пиксели под маской» выбрать «Нет». Выбрать «В исходном растре». Нажать кнопку «Выполнить» (рис. 7.3).

Рис. 7.3 – Параметры перекодирования

18) Двойным нажатием правой клавиши мыши в столбце «Цвет» изменить все цвета классов. Результат автоматического дешифрирования показан на рис.

7.5.

47

Рис. 7.4 – Объединение классов

Рис. 7.5 – Результат автоматического дешифрирования

Рис. 7.6 – Окно легенды для векторизации

48

19) Создать новые слои, соответствующие созданным ранее группам объектов (пример показан на рис. 7.7).

Рис. 7.7 – Управление векторными слоями

20) Выполнить автоматическую векторизацию:

Нажать два раза левой кнопкой мыши в третьем столбце легенды «Вект.»

напротив одной из групп, появится надпись «yes» (рис. 7.6).

Нажать кнопку - «Векторизовать элементы легенды». В появившемся окне выбрать соответствующий выходной векторный слой, написать минимальную площадь равной 2000, заливать регионы цветом из легенды (рис.

7.8).

Рис. 7.8 – Векторизация элементов легенды

49

Вопросы для самопроверки:

1.Какие каналы Landsat необходимо использовать при дешифрировании растительности и каким спектральным диапазонам они соответствуют?

2.Как правильно выбрать количество классов в алгоритме Isodata?

3.По какому принципу производится перекодирование значений пикселей?

4.В чем особенности автоматической векторизации классов объектов недвижимости?

50