1.波谱增强简介
波谱增强处理是基于多波段数据对每个像元的灰度值进行变换,达到图像增强的目的。ERDSAIMAGINE提供的波谱增强处理功能见表9-1。
表9-1遥感图像波谱增强命令及其功能
2.主成分变换
是一种常用的数据压缩方法,它可以将具有相关性的多波段数据压缩到完全独立的较少的几个波段上,便于图像分析与解译。具体过程如下:
在ERDAS图标面标工具条中,点击Interpreter图标→SpectralEnhancement→PrincipalComp,打开PrincipalComponents对话框,参数设置如图9-1所示。1、2、3主分量与原有图像对比效果如图9-2所示。主成分变换前后彩色合成效果如图9-3、图9-4所示。
图9-1PrincipalComponents对话框
图9-2原始图像与主成分变换获得的主分量1、2、3的对比图
图9-3原图像432(RGB)
图9-4主成分432(RGB)合成图像
3.色彩变换
色彩变换是将区域图像从RGB的彩色空间转换到IHS作为定位参数的彩色空间,以便达到增强目的。
在ERDAS图标面板工具条中,点击Interpreter图标→SpectralEnhancement→RGBtoIHS,打开RGBtoIHS对话框,参数设置如图9-5所示。原始图像与色彩变换获得的亮度、色度、饱和度三个分量图的对比如图9-6所示。
图9-5RGBtoIHS对话框
图9-6原始图像与色彩变换获得的亮度、色度、饱和度三个分量图的对比图
4.指数运算
两幅或多幅单波段影像,完成空间配准后,通过一系列运算,可以实现图像增强,达到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的。
图9-7NDVI植被指数处理对比图
比值运算可以检测波段的斜率信息并加以扩展,以突出不同波段地物光谱的差异,提高对比度。该运算常用于突出遥感影像中的植被特征、提取植被类型或估算植被生物量,这种算法称为植被指数(VI,VegetationIndex),如归一化差异植被指数NDVI,(TM4-TM3)/(TM4+TM3),是最广泛使用的一种VI。如植被指数NDVI计算后图像(图9-7),植被覆盖多的地方光谱值就大,呈灰白色,相反像水体裸地等无植被覆盖光谱值就小,呈暗黑色。类似,铁矿指数[即IronOxide指数,实质为红光波段(band3)与蓝光波段(band1)反射值的比值],体现了含铁氧化物的矿石band3/band1比值较大的特点。在IronOxide图中,地表含铁矿物多的地方,尤其是开采矿区、矿渣堆放区等,IronOxide指数就高,光谱值就大,在图上呈亮白色。
接着通过指数运算和波段组合得到矿区指数图[R(5/7)、G(5/4)、B(3/1)],由于TM(ETM+)的波段3/1和5/4能体现含铁和铁的氧化物,而5/7表示含黏土矿物的特点,可以大致提取矿区范围。具体步骤如下:在Indices对话框中(图9-8),打开相应文件,分别选择运算方法(SelectFunction)为IronOxide,ClayMinerals,FerrousMinerals,其他设定不变,生成的三幅图像分别如图99、图9-10、图9-11所示。
图9-8Indices对话框
图9-91986年IronOxide图
图9-10ClayMinerals指数图
图9-11FerrousMinerals指数图