RS簡要回顧 GIS 基地班2019

2022-10-18 09:30:04 字數 4749 閱讀 5999

本學期簡要回顧

(2023年6月8日)

(gis-基地班2009級)

(1) 文獻檢索:cnki,sciencedirect(elsevier),清華同方、萬方學位**;

(2) 國內外專業論壇介紹(碰到問題如何解決,特別是英文專業論壇的使用);

(3) 文獻綜述模板

知識要點:

(1)如何撰寫文獻綜述(個人作業)

(2)科技**寫作流程:

①title;

②author, affiliation;

③abstract, key words;

④introduction (literature review);

⑤case study: study area;

data used;

methodology;

results and assessment;

discussion and conclusion;

references

(1)資料來源:marion county的landsat etm+遙感影像

(2)資料處理流程(繪製流程圖):

① 匯入etm+遙感影像的多光譜和熱紅外波段,並進行空間裁切和假彩色合成實驗:將landsat資料的第1-5,61,62及7波段匯入envi軟體,進行波段疊加(layer stack),對波段疊加後形成的多波段資料進行subset(以減小資料量),並進行不同波段組合的假彩色合成實驗;

2 匯入etm+遙感影像的pan波段並進行裁切:將landsat etm+的pan波段匯入envi軟體,對其進行subset,使之與前面第1-5,61(low gain),62(high gain),7個波段具有相同的空間範圍;

3 影像資料格式轉換:將envi的影像格式轉為erdas的影像格式;

4 影像資料融合(data fusion):採用envi和erdas自帶的hsv,brovey,resolution merge,hpf和ehlers等融合演算法,將具有30 m空間解析度的多光譜波段與具有15 m解析度的全色波段進行融合,對融合效果進行評估;

5 利用envi進行flaash大氣校正(輻射校正-輻射定標-大氣校正);

6 bandmath介紹與應用:計算ndvi(4種計算結果比較:dn值,輻射亮度值l,表觀反射率at-sensor reflectance,經過flaash大氣校正的地表反射率);

7 地表溫度反演:(a) 資料準備,(b) 地表比輻射率計算,(c) 黑體輻射計算,(d) 地表溫度計算;

8 基於envi的遙感影像分類——監督分類:(a) 樣本選擇;(b) 分類;(c) 分類後處理;(d) 精度評價;(e) 柵格轉向量。主要過程簡述如下:

分類體系構建,訓練樣本roi的提取,採用最大似然分類法(maximum likelihood classification,適用條件)、神經網路分類法(artificial neural networks)和支援向量機分類法(support vector machine)等方法進行影像分類實驗,並將分類結果進行分類後處理(majority/minority analysis),進行精度驗證(訓練樣本和驗證樣本),然後將分類結果轉為向量格式(classification to vector, 轉成shapefile格式),進入gis軟體作後續處理(空間疊加分析、緩衝區分析等);

9 利用erdas空間建模(spatial modeler)實現地表專題資訊的提取,如:基於mndwi的水體資訊提取(mndwi),植被資訊的提取(ndvi)等;

知識要點:

(1) landsat 7各波段特徵及其設計用途,並對各波段不同假彩色合成方案進行比較。什麼是landsat 7資料的增益設定及增益改變?其第61和62波段有什麼區別,有何應用?

(2) 什麼是監督分類和非監督分類(supervised classification vs. unsupervised classification),二者有何異同?

(3) 常見的非監督分類有哪些(k-means vs. isodata的異同),常見的監督分類又有哪些(平行六面體法、最小距離法、最大似然分類法、決策樹分類法、ann和svm等)?請分別各舉一例並詳細描述具體操作步驟。

(4) 什麼是影像融合?hsv(或hpf、或ehlers)融合演算法的原理及具體步驟。

(5) 融合效果如何評價(目視效果及量化指標)?

(6) 輻射校正-輻射定標-大氣校正的相互聯絡與區別(畫出框圖)。請以flaash大氣校正法為例,詳細描述其具體操作步驟。

(7) 基於landsat資料的地表溫度反演有哪幾種演算法(四種),各分別由誰提出?請舉一例並詳細描述具體操作步驟。

(8) 什麼是紋理測度(texture measure),有何應用?

(9) 分類精度評價及其計算:總精度、生產者精度、使用者精度、kappa係數的公式及計算,什麼是漏分誤差(omission error)和錯分誤差(commission error)?

(10) mndwi和ndvi指數的構成及其遙感機理(含英文全稱);進行水體資訊提取有哪些常用指數?進行植被資訊提取有哪些常用指數?除了水體和植被之外,還有哪些地表分類資訊專題指數?

(1) marion county的census 2000資料的**(esri):向量資料(shapefile)和屬性資料的**

(2) 將census 資料新增到arcmap中,定義座標系統,將屬性表與shapefile鏈結,並export生成新的shapefile,命名為

(3) 利用對landsat etm+影像進行裁切(envi和erdas裁切結果不同),獲得課本中的marion county的研究區範圍;

(4) 對檔案進行向量轉柵格的轉換,關鍵屬性值分別為popdens(人口密度)和houdens(住房密度):

① 直接由向量轉柵格

② 先生成質心點檔案,通過idw等方法進行空間插值生成趨勢面

(5) 將新生成的柵格檔案作為新的通道,與landsat資料原有的多波段檔案進行疊加(layer stack),參與監督分類;

知識要點:

(1) 不同空間插值方法的比較(如:idw插值法與kriging插值法的比較等),列舉至少5種空間插值方法;

(2) 針對不同型別的地理資料(自然地理資料和人文地理資料),在選用空間插值方法時,有哪些需要考慮的因素?

(1)作者介紹:翁齊浩教授、博士

(2)課程案例研究:研究區域是marion county, indiana

(3)資料來源:landsat 7影像,來自census 2000的住房屬性資料(屬性資料空間化)

(①向量資料柵格化;②空間插值成趨勢面)二者參與影像分類的效果有何不同?

(4)主要技術流程(page 98,圖3.3,技術流程圖):人口資料輔助遙感影像分類、精度評價、誤差原因

(5)總結(summary, page 112-114):各種技術方案的優勢與不足及未來研究展望

小組綜合報告:

以marion county為研究區,利用免費**的landsat影像及人口普查資料,進行土地利用/覆蓋分類,至少採用兩種以上分類方法:①課本第98頁圖3.3中的方案二(或方案三,或兩種方案的綜合);②自選一種你們小組認為更優的方案(如:

神經網路分類、支援向量機分類、不同專題指數綜合提取、引入紋理測度資訊、地表溫度資訊,對融合後的影像進行分類等)

要求:(1) 要提交實驗報告:實驗目的、技術路線圖;實驗過程;分類結果圖(含比例尺、指北針、圖例);分類精度評價(總精度、使用者精度、生產者精度、kappa係數);研究區各土地利用型別面積及其佔總面積的比例(圖和表);

(2) 下周五各小組做實驗報告(6個小組);

(3) 組長負責小組分工,並將人員分工情況整理成word文件一併提交。

知識要點:

(1) 在課程案例中,人口普查中的住房屬性資料被用於輔助改善遙感分類精度有哪幾種方案(pre-classification, during classification, and post-classification),各有何優缺點,影響分類精度的可能原因有哪些(page 98流程圖)?

(2) 按照你的理解,什麼是遙感與gis綜合(雙向),請舉例說明?或請設計乙個遙感技術與gis技術相結合解決實際問題的案例(如:土地利用/覆蓋動態變化研究等,也可以課本第三章的案例為例)。

(3) 常見英文專業詞彙的中文釋義

(1)遙感與gis國家精品課程介紹

(2)業界重要人物介紹(key players)

(3)新一代高解析度遙感影像及其應用:世界上第一顆人造衛星(sputnik 1);目前空間解析度最高的商用衛星是geoeye-1,worldview-1和worldview-2,其全色波段的空間解析度可達0.5 m(其中,又以worldview-2更具優勢,共有1pan+8msi個波段,全色波段的空間解析度為0.

5 m,多光譜波段的空間解析度為1.8 m)。

課外:收集整理以下各種高解析度遙感影像的相關資訊:

ikonos-2,quickbird-2,geoeye-1, worldview-1,worldview-2

(1)衛星名稱;(2)公司及**;(3)發射時間及設計壽命;

(4)波段數及波段範圍:全色+多光譜;(5)重訪週期;

(6)四大解析度:時間、空間、光譜、輻射;

(7)幅寬及單景面積;(8)是否有立體像對。

知識要點:

(1) 請舉出5個在遙感與gis界的重要人物及其主要成就(要求至少有2人為國外重要人物)。

(2) 衛星遙感資料的四種解析度(temporal, spatial, spectral, radiometric),如何區分這四種解析度的高低?

(3) landsat, ikonos-2, quickbird-2, geoeye-1, worldview-1, worldview-2, spot, cbers, modis, aster等資料的資料特徵(四種解析度)

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