1、遙感地學分析實驗報告成績：姓名:學號：班級：題目：課程實驗報告要求實驗目的掌握并熟悉bandmath的操作，對建筑用地分離用的幾個建筑指數(shù)；學會面對對象分類；學會反演地表溫度。二、實驗準備軟件準備：ENVI5.1數(shù)據(jù)準備：中等分辨率數(shù)據(jù)AA、高分辨率數(shù)據(jù)qb_colorado.img、熱島監(jiān)測band6三、實驗步驟1. 中等分辨率數(shù)據(jù)中城市范圍的提?。?1)加載數(shù)據(jù)AA,首先在BANDMATH里面計算圖像的NDVI值其公式：(float(b1)-float(b2)/(float(b1)+float(b2),正確輸入公式后點擊OK；在接下來的界面中為公式中b1和b2賦予相應的波段，及近紅外波段和

2、紅色波段,選擇合適的路徑即可點擊OK；結果如圖：0#1BandMath(float(b1)-float(b2)/(f.FileOverlayEnhanceToolsWindow:-CursorLocation/Va."1FileOptionsDisp#1(208,17)Scrn：R：162G：162BData：0.084112（2）同樣用上述發(fā)放計算圖像的歸一化建筑指數(shù)（NDBI值），公式同樣使用前面所用，但是后面給bl和b2賦予第五和第四波段就行,同樣選擇合適的路徑即可；VariablestoBandsPairingsExp：(float(bl)-float(b2)/(float(

3、bl)+£loat(b2)MapVariablet口InputFileAAB：=Lnd1-B：=lTli12B：±nd3|B：=LTLd4EhiTLil5B：=Lnd6E：=LTLd7I：remote城市遙感實驗'結果NBEI.imgSpatialSubsetFullSceneOutputKezulttoFileMemoryI|CompressEnterOutputFilerudiTieChoose結果如圖：二ileOverlayEnhaneeToolsWindowFileOptionsDisp#1(24,3)Scrn：RData：0.214953CursorLoc

4、ation#1BandMath(float(b1)-float(b2)/(f3）利用前面所計算的NDVI和NDBI值計算改進的歸一化裸露指數(shù)(MNDBI),MNDBI=NDBI+(1-NDVI),首先在BANDMATH中輸入一下公式并bl和b2賦予NDBI的波段和NDVI的波段;結果如圖：口FileOverlayEnhanceToolsWindowQ#1BandMath(float(b1)+(1-float(b2).QCursorLocationFileOptionsDisp#1(13,2)Scrn：R：Data:0.795455（3）同樣使用上述方法計算城鎮(zhèn)用地指數(shù)（ULI）計算公式為ULI

5、=NDBIandNDVI，同樣在BANDMATH中輸入公式并賦予相應的波段，在設置好輸出路徑即可；AvailableB：=ltli1sLietE；1-E；輕h泌hl：里口或血1；l-£1口或遊衛(wèi)珂口妣l：b1；l+£1g或孵El-pl肛卩肛.img.-glAASpatiJSubsetFullSceneVariablestoBandsPairingsExp:(floatCt'1)Jand.(float(b2)V-3riablesusedinexpression：BandMath(float(bl)-£loat(b2)/(float(bl)Ean己E：HTl己

6、E：HTl辻B:dTuiBand6MapVariatletoInputFileOutp口tResirLtto*：)FileMemoryErLt“-OiitputFilerL：=jTieChooseQ|CompresEI：城市隆感實驗A結果1JLLimgOKQueue|Cang|Hmlp|結果如圖：0#1BandMath(float(b1)and(float(b2.-口FileOverlayEnhanceToolsWindowFileOptionsDisp#1(37,4)Scrn：R：134G：134Data:0.012987?CursorLocation/Va.4）三種指數(shù)的閾值的設置，通過查

7、看三種指數(shù)的直方圖可以為每種指數(shù)的分離建筑用地提取合適的閾值；通過查看NDBI的閾值設置為0.035，并將其在bandmath中進行二值化；VariablestoBandsPairingsDu切utResult,toFileQMemoryiffibl,imgB：andHBVI.img BandMath(float(bl)-£loat(b2)/(floatCbl)PlA 1 B：±rLd2 3 Band4通過查看MNDBI的閾值設置為0.681，并將其在bandmath中進行二值化；VariablestoBandsPairingsE1-Ear"M:athflo泌b1

8、；l+I：1-flmat1：盟門：MNIIET.imiOutputResultto©FileOMemoryExp：blgt0.681Variablesusedinexpression：AvailableBandsListMath£1oat(bl)+(1-£lcat(b2)白罔MlIHEI.img白“圍tHlBI.img；“BandMath(float(bl)-float(b2)/(float(bl)白團Min.img:BandMath(float(bl)-float(b2)/(float(bl)白畫AA“口Band1”E；：md.2MapVariabletoInp

9、utFileSpatialSubsetIFullScene通過查看ULI的閾值設置為0.004，并將其在bandmath中進行二值化；#1Band:BandMath(float(b1)and(float(b2):ULI.imgFileStretch_TypeHistogram_SourceDefaultsOptionsHelp（5）將三種指數(shù)的二值化圖像在ARCMAP中成圖，即可簡單的比較三種指數(shù)的優(yōu)劣；改進的歸一化裸露指數(shù)建筑用地分離情況歸一化建筑指數(shù)建筑用地分離情況M圖例非建筑用地|建筑用地圖例非建筑用地05000200KM05Q00200KMN圖例城鎮(zhèn)用地指數(shù)建筑用地分離情況050002

10、00KM非建筑用地|建筑用地2. 高分辨率圖像中城市范圍的提取(1)加載圖像qb_colorado.img,打開FEATUREEXTRACTION工具選擇待分類數(shù)據(jù)，點擊NEXT進入下一步；FeatureExtractionExampleBasedInputRasterInputMaskAncillaryDataCustomBandsDataSelectionSelectInputFiles"NormalizedDifferenceBand1|Band3|Band2卜渤4創(chuàng)|HColorSpaceRedland3v|Qreen|Band2|B1uE怡皿込1Preview<Bac

11、kNext>Cancel(2)設置分割和合并閾及模板大小等參數(shù)如下，點擊NEXT進入下rH一步；3)添加分類類型并選擇合適的樣本，并為每種類型選擇相應的屬性，最后選擇合適的分類方法；FeatureExtractionExampleBasedExample-BasedClassificationChooseExamples其*噪j回ShowBoundariesClassesbuilding(35)vegetationt.32)road.(24)ClassPropertiezClassName孕：遼三ilZTcolor(160.255.160)gra注(2IIPreview9FeatureE

12、xtraction-ExampleBasedExample-BasedClassificationChooseExamples曰曰AllAttribu七注SelectedAttribirtesExamplesSelectionAttributesSelectionAlgorithmsAvailableAttributes+-hjijSpectral由遡TejrtixreEI-Jl.Spati：alIIBLUE(qb_colorado.img)I|GREEN(qb_colorado.img)IIRED(qt_colorado.img)IIWIR(qbColorado,imgSelectAllII

13、Preview4）預覽圖如下；11ExportClassificatiFileEditDisplayViewsHelpFeatureExtraction-ExampleBasedExportSaveResults回MergeAdjacentFeaturiortAttfibutem場中八固PASearchthetooLbox/FeatureExtrastiampleBase00衣000000aaaaaaa-aocaE-.E-.E-.e-;e-.e-;e-.e-:e-.:e-.e-;e-.e-;e-.:e-:e-.:e-<IX（5）設置導出圖像的類型，此處導出矢量圖，設置好參數(shù)和路徑點擊FI

14、NISH即可；6）結果如圖；3. 城市熱島遙感監(jiān)測（1）輻射定標：將DN值（即圖像灰度值）轉換為光譜輻射亮度L,利用公式b1*0.055158+1.2378在bandmath中計算輻亮度；B1賦予第六波段；結果：3斗2D.5'ZFileOverlayEnhanueToolsWindowFileOptions0#1BandMath(b1*0.055158+1.2378):.#1Zoom.-|-StatisticsResults:Limg|SelectMi/麗:k/M已口:L、im©Total8798S8798587985879858798587985Perce46.480000

15、.000.000.000.00Npts8798500000DN1.2378001.2689481.3000961.3312441.3623921.393540HistngramBand1Bin=0.03114Filename:I:XremoteX城市遙感賣驗、城市熱島遙感監(jiān)aDims:FullScene(189,280pointm)Min1.237800Mean3.672186Max9.180552BasicStatsBand1,士LOBandNumberSelectPlot*|ClearFlat|(2)地表比輻射率E,此處先計算NDVI,方法同上即可，此處不再贅述；#1Zoom#1Scrol

16、l(0.56264)-口FileOverlayEnhanceToolsWindow#1NDVI(yuanan.img):NDVI.imgFileOptionsSelectEtat”Filename:I：remote城市遙越賣驗城市熱島遙感監(jiān)aDims:FullScene(189,280points)StatisticsResults:NDVI.imgMin/Max/Mean:NDVI.img0.6.111ZEZ10,4-+_目0.2-+_0,0+:11111zt11111IIC-.OC-.5kd1.52JE：andNumberSelect.Piot，TClwarFlot|BasicStatsB

17、and1Min-0.173333Max0.630137Mean0.2018560.2Histogram.DNNptsTotalPercBand1-0.173333110.0Bin=0.00315-0.170182010.0-0.167032010.0-0.163881120.0-0.160730020.0-0.157579350.0Exp：(blgt0.25)*1+(bllt0.022)*0+(blge0.022MapV：=LfiabletoInputFileSpatialSubsetFullScene口B：aiLd_：J口E：md_4口B：iiLd5VariablestoBandsPairi

18、ngs計算植被覆蓋度Fv采用的是混合像元分解法，將整景影像的地類大致分為水體、植被和建筑，具體的計算公式如下：FV=(NDVI-NDVIS)/(NDVIV-NDVIS)其中，NDVI為歸一化差異植被指數(shù)，取NDVIV=0.25和NDVIS=0.022，且有，當某個像元的NDVI大于0.25時，F(xiàn)V取值為1；當NDVI小于0.022，F(xiàn)V取值為0。利用公式：(blgt0.25)*l+(bllt0.022)*0+(blge0.022andblle0.25)*(bl-0.022)/(0.25-0.022)計算FVB:indMath(.bl*0.05515S+1.237SJOutputRe5ultto

19、iiFileOMemoryEiiteirOutputFilerL：=urieChooseQCompressI:'remote11.城市謹感實驗A城市熱島謹感監(jiān)測liiegiioS.FV.iFV結果：9#1BandMath(b1gt0.25)*1+(b1ltO.O.-n9FileOptionsFileOverlayEnhanceToolsWindowMin/Mox/Mean:P7jmg1.0i'10.8-o占-+a0.4-70,2-7CLQ1.豐ClD0.5kCi1.52d：EandNumberISelectPlotClearPlotBasicStatsMinMaxMeanStd

20、evBand10.0000001.0000000.5085370.495499HistogramDNNptsTotalPercentAccPcBand10.000000908869088648.016748.01£Bin=0.003920.00392213908990.006948.02-0.0078439909080.004848.02E0.0117&512909200.006348.030.01568612909320.006348.040.01960821909530.011148.05：Filename:I:'remote'城市遙感夾驗城市熱盈遙感監(jiān)測

21、jieguoEaDims:FullScene(189,280points)地表比輻射率E=(b1le0)*0.995+(b1gt0andb1lt0.3)*(0.9589+0.086*b2-0.0671*b2A2)+(blge0.3)*(0.9625+0.0614*b2-0.0461*b2A2)其中b1：NDVI,b2:植被覆蓋度FV；結果：lU.nOMOTJ0BasicStatsMinMaxMeanSBand10.9589000.9950000.9860980.000,51.5o.gg匕o.o#1Zoom.-#1BandMath(b1le0)*0.995+(b1gt0.|File|Overla

22、yEnhanceToolsWindowFileOptions|SelectSt.hMin/hdcix/Mi；an:E.iEq”Filename:I:'remote、城市進感賣驗'城市熱島遛感監(jiān)aDims:FullScene(189,280points)Npts2254StatisticsResults:E.imgHistogramDNBand10.958900Bin=0.000140.9590420.9591830.9593250.9594660.9596081.0BandNumberSelect.Plot*|ClearPlot|(3)相同溫度下黑體的輻射亮度值利用公式計算溫度

23、為T的黑體在熱紅外波段的輻射亮度B(TS)=L-Lf-T(1-E)LI/TE，在bandmath中的工是為(b2-1.98-0.75*(l-bl)*3.25)/(0.75*bl)，其中bl：120m分辨率的地表比輻射率值E,b2：表示熱紅外波段的輻射定標值L；結果：StatisticsResults:B.img#1BandMath(b2-1.98-0.75*(1-b1)*.-口FileOptionsMin/Max/Mean:Bjmg811i11111i111Ji111eE斗2+i0豐00.5LO-L52.dSelectClearPlotBandNumberFilename:I:remote城市遙感賣驗、城市熱島遙感監(jiān)八Dims:FullScene(189,280points