Idrisi Laboratório 3

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Laboratório 3: Introdução ao Processamento de Imagens IDRISI
Devido : Semana de 11 de Fevereiro º (você tem duas semanas para este laboratório).
O objetivo deste laboratório é dar-lhe as bases para trabalhar com IDRISI, o programa de processamento de imagem que você vai usar em todos os seus laboratórios subsequentes e para o seu projeto final. Como tal, este é um longo laboratório (6 horas é uma estimativa do tempo necessário para completar este laboratório). No entanto, lembre-se que com esta experiência que você pode colocar em seu currículo que você tem algum conhecimento de trabalho de processamento de imagens.
Dada a extensão deste laboratório, você deve orçamento seu tempo de acordo. Como objetivo, você deve terminar Parte 1, Exercícios 1.1-1.3 na primeira semana. Na segunda semana, preencha o resto da Parte 1, Exercícios 1.5 e 1.6, e Parte 2. (Note-se que exercícios 1.4 e 1.7 são opcionais.)
Marcas : 50
Antecedentes IDRISI
Nas palestras, e em suas apresentações de imagem, você foi / será a visualização de imagens de sensoriamento remoto, que na maioria das vezes têm sido manipulados por um sistema de processamento de imagem (por exemplo, a produção de uma imagem colorida 'composite' ou false). Durante este laboratório, e para os laboratórios restantes (e em seu projeto), você estará trabalhando com o programa de software de processamento de imagem chamado IDRISI . IDRISI foi desenvolvido por Ron Eastman, que é professor na Clark University (Worcester, MA). IDRISI tem sido em torno desde 1987, temos utilizado IDRISI no Departamento desde o início da década de 1990.
Para os laboratórios restantes, você estará usando três componentes do pacote IDRISI Selva:
O software IDRISI (lançado em Iniciar / Todos os Programas / IDRISI Selva; clique no IDRISI Selva).
O tutorial IDRISI e os conjuntos de dados associados. O tutorial (PDF) pode ser encontrada aqui: 
C: \ Program Files (x86) \ IDRISI Selva \ Documentation \ IDRISI Tutorial.Pdf.
O manual IDRISI (C: \ Program Files (x86) \ IDRISI Selva \ Documentation \ IDRISI Manual.pdf).
Quando o presente e os próximos três laboratórios (Laboratório 3: Introdução ao IDRISI Processamento de Imagem, Laboratório 4: Introdução ao Aperfeiçoamento de Imagem e Unsupervised Classificação, Lab 5: Introdução à Análise de Imagem: Classificação de Imagens Supervisionado e Lab 6: Land Change Modeler do IDRISI) você irá:
Na Parte 1: Vá até o IDRISI tutoriais relevantes para o tema laboratório e responder a algumas questões relacionadas com os tutoriais e Na Parte 2: Aplicar as ferramentas e conceitos que você aprendeu nos tutoriais para um conjunto de dados específico para o laboratório.
Lembre-se que quando você usa os computadores do laboratório, você deve trabalhar localmente no drive C:, mas salvar o seu trabalho para o diretório home do H: unidade (ou para um cartão de memória). Os dados para os laboratórios devem ser colocados em C: \ dados. Desde imagens de sensoriamento remoto são grandes, por favor, não copiar os dados para o seu H: diretório a menos que seja absolutamente necessário (e, se você fizer isso, você deve primeiro ZIP os arquivos, a fim de reduzir o seu tamanho).
Introdução ao IDRISI
O objetivo deste componente do laboratório é apresentar-lhe o pacote de software IDRISI. Você estará completando alguns dos "Usando IDRISI" exercícios usando conjuntos de dados fornecidos pelo IDRISI (da Espanha, e os EUA), a fim de aprender a navegar o software, camadas e grupos de arquivos (exibição Landsatarquivos da banda, por exemplo, aqui é uma página que descreve as datas de lançamento para todos os satélites Landsat), descubra como as camadas interagem, criar mapas com tanto raster e dados vetoriais, e gerar uma visualização em 3D e voar através (opcional, mas divertido). Você será completa cinco da parte Tutorial 1: Usando exercícios IDRISI e responder a algumas perguntas (listados abaixo) relacionados aos exercícios do tutorial. Então você vai importar alguns dados Landsat do Vale Fraser e responder a algumas perguntas relativas a esse conjunto de dados.
Opcional leituras adicionais : Existe um manual disponível IDRISI (C: \ Program Files (x86) \ IDRISI Selva \ Documentation \ IDRISI Manual.pdf) que você pode copiar para um cartão de memória, você deve gostar de explorar IDRISI em mais detalhes. (Nota: você encontrará os manuais / arquivos do tutorial em C:. \ Program Files \ IDRISI Selva \ Documentation \ quando se trabalha com os computadores em Rm 114)
Informações LOAD DATA : Para este laboratório, eo sucesso laboratórios, você estará usando o Windows Explorer para copiar, colar, descompacte e zip os dados:
Usando o Windows Explorer, vá para: G: \ cursos \ data \ IDRISI_labs
Neste diretório, você verá uma subpasta chamada Lab3 , nesse subdiretório existem dois arquivos zip.Um contém os dados tutorial utilizados na Parte 1 deste laboratório (usando IDRISI.zip), enquanto o outro contém as imagens de Fraser Valley Landsat utilizadas na Parte 2 deste laboratório (Landsat95.zip).
A fim de preencher a parte 1 deste laboratório, copiar o IDRISI.zip Usando arquivo para C: \ data - estes são arquivos grandes, e você só precisa dos arquivos contidos no arquivo IDRISI.zip Usando a preencher a parte 1 deste laboratório .
Dê um clique duplo sobre o arquivo zip (Usando IDRISI.zip) e depois cair / arraste o Idrisi Usando pasta em C: \ dados.
Agora você deve ver um Usando IDRIS Eu pasta dentro de C: \ dados (Certifique-se de que você não acabar com uma pasta Idrisi Usando dentro de uma pasta Idrisi Usando - em caso afirmativo, mover os dados de dentro da 2 ª pasta para a 1 ª pasta.)
Essas pastas contêm arquivos grandes, por isso,
Por favor, não salvar essas pastas / arquivos para H: sem fechando-los primeiro.
Você pode não precisar de salvar o seu trabalho, se você responder as perguntas que você vá. Não salve o arquivo zip para H: se ela não é necessária.
Atribuição
Parte 1: IDRISI Tutorial: Usando IDRISI
Lançamento IDRISI Selva em Iniciar / Todos os Programas / IDRISI Selva.
Ignore qualquer mensagem que possa parecer sobre um "caminho de dados não encontrado". como vamos resolver esse problema abaixo (Clique em OK).
Teremos algumas cópias das seções relevantes do tutorial IDRISI disponíveis para você no laboratório (uma cópia digitalizada das seções relevantes aqui ). Você pode acessar o tutorial de C: \ Program Files (x86) \ IDRISI Selva \ Documentation \ IDRISI Tutorial.Pdf (e copiá-lo para um cartão de memória, se quiser).
Você estará completando os seguintes exercícios para este laboratório:
1.1 Usando o ambiente IDRISI
1.2 Display: camadas e grupos de arquivos
1.3 Display: camada de interação Efeitos
1.4 Superfícies de exibição: Fly através de e iluminação (opcional, mas é rápido e divertido!)
1.5 Exibição de navegação Mapa Consulta
1.6 Mapa Composição
1.7 Paletas, símbolos e camadas de texto Criação (opcional, se você gosta de criar mapas)
Antes de você completar cada exercício que você deve ler as "Instruções e questões específicas" abaixo.
Instruções específicas e perguntas para cada exercício
Ambiente Exercício 1-1 O IDRISI
Leia as primeiras páginas sobre projetos e pastas de trabalho. Note-se que o projecto e diretórios de trabalho que você vai usar são diferentes daqueles especificados no tutorial na página 6, Exercício 1-1 d) ee):
Abra IDRISI Explorador (clicando em Arquivo / IDRISI Explorer ou clicando no símbolo [+] que aparece no canto esquerdo, logo abaixo da barra de ferramentas do Idrisi.
Clique em Projetos de guia na janela Idrisi Explorer.
Clique direito sobre o nome do caminho existente (que pode ser C: \ IDRISI Selva \ Projects) e selecione Alterar projetos da pasta .
Navegue até C: \ data , clique no Idrisi Usandopasta e, em seguida, OK .
Botão direito do mouse novamente em C: \ data , selecione Novo projeto e selecione novamente oIdrisi Usando pasta.
Você acaba de definir a pasta de projetos e o diretório de trabalho. Se você clicar no Arquivos de guia, você deve ver uma lista dos arquivos armazenadosno Idrisi Usando diretório.
Não há salvar ícone (não se preocupe com isso).
Pergunta 1. Delinear as diferenças entre raster e dados vetoriais em termos de i) como os dados espaciais são armazenadas e exibidas, ii) como alterar a escala da composição afeta a exibição de cada tipo, e iii) como cada tipo é adequado para uma operação analítica / aplicação particular. (As diferenças entre raster e dados vetoriais são discutidos ao longo dos exercícios, embora Exercícios 1-1 e 1-2, em especial, as diferenças de cobertura). (6)
Pergunta 2: SIERRA234 é um composto de Landsat Bandas 2, 3 e 4. O que os comprimentos de onda que cada captura banda, e que característica características que cada banda, em particular, realce? (2)
Pergunta 3 . Quando você usa a ferramenta Ortho, você está criando uma imagem ortográfica. Definir ortográfica. (Note-se que este termo difere da ortofoto .) (1)
Exercício 1-2 Display: Camadas e arquivos do grupo
Pergunta 4. Este conjunto de dados é da Espanha. Use o Google Earth e Google Maps ( ligação ao mapa) para se familiarizar com a área. Até que ponto a oeste de Madrid é o lago na parte superior da imagem?(Utilize a forma do lago para ajudar a identificar o lago específico [na verdade é um reservatório - que você pode deduzir isso a partir de imagem de satélite].) Qual é o nome do lago (use o Google Maps)? (2)
Pergunta 5: O que o NDVI representa? Por que é usado (ou seja, o que está em destaque na imagens NDVI)? Qual é a fórmula (ou seja, como é que os valores de NDVI calculado)? (3)
Pergunta 6: Definir, com exemplos, qualitativos e dados quantitativos. O que é ordinal, ou classificado, dados? (3)
Exercício 1-3 Display: camada de interação Efeitos
Pergunta 7: De mãos os resultados de seu exercício Transparência. Para fazer isso, use a opção Imprimir no menu compositor e garantir que você enviar sua imagem para a impressora de cor apropriada. (2)
Pergunta 8: SIERRA457 é um composto de Landsat bandas 4, 5 e 7. O que os comprimentos de onda que as bandas 5 e 7 de captura, e que característica características que eles, em particular, realce? (2)
Uma vez que não tem os óculos Anaglyph, saltar sobre esse elemento do exercício.
Exercício 1-4: Display: Superfícies - Fly através de e Iluminação
Este exercício é opcional, mas isso demonstra algumas das capacidades 'puros' do Idrisi. (Ver o tutorial online. Note-se que os dados de São Francisco (Just for Fun ...) é não incluído no conjunto de dados Idrisi Usando fornecidas neste laboratório.)
Exercício 1-5 Display: Mapa de Navegação Consulta
Pergunta 9: Quais são os valores de pixel BGR para a água na imagem SIERRA234? Será que esses valores correspondem aos números digitais dos pixels nas bandas 2, 3 e 4? (Você pode determinar isso a partir do Propriedades de recurso caixa.) Qual é a elevação do lago? (2)
Exercício 1-6 Mapa Composição
Para esses exercícios, você estará trabalhando com dados de Westborough, Mass . EUA.
Se já tiver dificuldade para encontrar alguns de seus recursos de mapas mencionados nos exercícios, tente redimensionar / expansão de sua janela.
Importante! Ao passar por Exercício 1-6 f), você deve adicionar um subtítulo para o mapa que contém o seu nome e seção de laboratório #. (Escolha um tamanho de fonte de 10.)
Pergunta 10. Imprimir a composição mapa que você criou neste exercício. (4)
Exercício 1-7 Paletas, Símbolos e Criação de camadas de texto
Exercício 1-7 é opcional.
Parte 2: Usando os dados do Landsat do Vale do Fraser
Para esta parte do laboratório, você vai ter o que você aprendeu nos tutoriais, e aplicá-la a um conjunto de dados local: sete bandas de Landsat de dados, obtida em 1995, do Vale de Fraser em torno de Abbotsford e Chilliwack ( mapa do Google ). Um arquivo vetorial de algumas estradas nesta área também é fornecido.
Carregando os dados
Usando o Windows Explorer, vá para: G: \ cursos \ data \ IDRISI_labs \ Lab3.
A fim de preencher a parte 2 deste laboratório, copiar o Landsat95.zip arquivo de Lab3 para C: \ data.
Dê um clique duplo sobre o arquivo zip (Landsat95.zip) e depois cair / arraste o Landsat95 pasta em C: \ dados.
Agora você deve ver um Landsat95 pasta dentro de C: \ data.
Comece IDRISI
Lançamento IDRISI Selva em Iniciar / Todos os Programas / IDRISI Selva.
Clique em Projetos de guia na janela Idrisi Explorer.
Botão direito do mouse sobre a pasta de projetos existentes e selecionar pasta Alterar projetos .
Navegue até C: \ data , clique no Landsat95 pasta e, em seguida, OK.
Botão direito do mouse novamente em C: \ data , selecione Novo projeto e selecione novamente aLandsat95 pasta.
Você acaba de definir a pasta de projetos e o diretório de trabalho. No entanto, se você clicar noArquivos guia nada deve ser listado - isso é porque os dados ainda não está em um formato IDRISI (ou seja, é preciso importar os dados antes IDIRISI pode reconhecê-lo).
A conversão de dados:
Um dos primeiros passos que você deve concluir antes de iniciar mais Imagem Digital Análise (DIA) projetos é para importar os dados (isto é, converter os dados de seu formato "nativo" em um formato específico do software). Para a Parte 2 deste laboratório que lhe foi dada dois tipos diferentes de dados - alguns raster de dados de sensoriamento remoto (dados Landsat), e alguns dados de vetor (neste caso, alguns dados ESRI ArcGIS). Assim, o primeiro passo será usar o comando IDRISI Importar para importar os dados raster Landsat e os dados de GIS vetorial no diretório de trabalho IDRISI. Clique em Arquivo / Importar e você pode ver todas as opções para importar dados para o IDRISI. Você primeiro importar os dados Landsat.
Clique em Arquivo / Importar
Selecione a opção para Formatos provedor de dados do Governo - Landsat ETM
No menu pop-up,
Selecione GeoTIFF como o tipo de formato de dados.
Começando com Banda 1: GeoTIFF entrada: clique no botão ... e selecione Landsat95b1. Aceite o nome IDRISI padrão do arquivo de saída.
Repita esse processo para as 6 bandas restantes. Clique na caixa de seleção e, em seguida, clique no .... botão para abrir a janela de diálogo, a fim de selecionar a próxima banda. Certifique-se de que os nomes de arquivo de saída estão escritas as mesmas, mas acabar com a banda # apropriado . (Embora isso não é necessário, é uma boa prática para nomear arquivos de modo que as suas relações são óbvias). (Note que não temos Banda 6L ou dados 6H). (Desde a primeira saída Idrisi imagem nome do arquivo foi convertido para todas as letras maiúsculas, seria melhor se você retyped esse nome em minúsculas, a fim de acompanhar o caso dos outros nomes de arquivos.)
Clique em OK.
Levará IDRISI um minuto ou mais para processar os arquivos (que importa-los um de cada vez).Depois de algum tempo, você deve ver uma imagem da primeira banda a aparecer na sua tela.
No Explorador janela, clique em arquivos e você deve ver todos os 7 bandas listadas. (NOTA: Às vezes demora alguns minutos para janela do Explorer para refrescar e para os novos arquivos aparecem na lista.)
Você deve importar o próximo arquivo vetorial estradas que está no formato shapefile ESRI ArcGIS (este conjunto de dados foi extraído de um conjunto de dados DMTI que continha todas as estradas do BC).
Clique em Arquivo / Importar
Selecione a opção para Software formatos específicos - formatos ESRI - Shapeidr
No menu pop-up, certifique-se de que o arquivo shape para IDRISI botão está marcado.
Procure o arquivo de Estradas (que deve ser a única opção).
Ligue a saída IDRISI Estradas de arquivos vetoriais.
No sistema de referência , alterar a referência do Plano (basicamente um sistema de coordenadas planar indefinido) para UTM-10N.REF (As imagens Landsat foram georreferenciadas a um UTM [zona 10, Norte] sistema de coordenadas, então se atribuir o mesmo georreferenciamento sistema para as estradas [estradas sabendo que já havia sido projetado para um sistema de coordenadas UTM dentro ArcGIS], as estradas e as imagens Landsat serão georeferenciadas juntos.)
Para verificar que os dois processos de importação funcionoucomo esperado:
Feche todas as janelas de exibição IDRISI
Abra o lançador de exibição
Adicione o band1 Landsat layer usando a opção tons de cinza
Em Composer , selecione Adicionar camada , Vector , selecione Roads, e especificar esboço branco.
As estradas devem aparecer sobreposto à imagem Landsat.
Zoom in e out da imagem (Page Up / Page Down) e use as setas do teclado para se deslocar, para ajudar a localizar Esperança, Harrison e Chilliwack na imagem (usando os mapas do Google também pode ajudar).
Feche os vitrines IDRISI.
Exibindo os dados e criação de imagens
A primeira coisa a fazer é criar uma imagem composta cor verdadeira. Para fazer isso, você precisa exibir band1 em azul, em verde e band2 Band3 em vermelho.
Nota : A convenção de nomenclatura para compostos de imagens é variável. Enquanto muitas pessoas colocar os números da banda após um curto e longo convenção comprimentos de onda (por exemplo, Landsat123 corresponde a azul - verde - vermelho [as bandas apresentados no aumento do comprimento de onda]), outros usam uma convenção de nomenclatura que segue a convenção de computador cor primária ( RGB), caso em que o arquivo seria nomeado Landsat321 (onde a banda 3 é atribuído a Red, banda 2 a verde e banda 1 a azul).No IDRISI tutorial a primeira convenção (ordenado pelo aumento do comprimento de onda) foi seguido (como discutido na nota 19 na página 27 do tutorial), então vamos seguir essa convenção em nossos laboratórios.
Para criar uma verdadeira composição colorida das bandas 1, 2 e 3:
Sob Display, selecione Composite.
Adicione os três imagebands (BAND1 como azul, band2 como verde, e Band3 como vermelho).
Nomeie o arquivo de saída Landsat123 .
Aceite os padrões para o tipo de trecho de contraste e tipo de saída, mas marque a caixa ao lado de zeros Omitir ....
Adicione um título : Fraser Valley, 1995 [imagem true color de bandas do Landsat 1, 2, 3]
Após a imagem composta parece, fechar a janela e voltar a exibir a imagem composta utilizando o visor Launcher (para que o título aparece na parte superior da janela).
Adicione as camadas estradas de vetores como acima (lembre-se: pressionando v traz a adicionar uma janela de diálogo camada vetorial).
Zoom na parte ocidental da imagem (em algum lugar ao norte de Chilliwack, garantindo que a esperança ainda é visível).
Definir a escala do mapa (RF) para 300.000 (omitindo a vírgula ao especificar a escala; botão direito do mouse na imagem permite que você especifique a escala do mapa).
Adicionar rótulos de texto para Hope, Harrison e Chilliwack (você pode adicionar mais, se quiser):
No menu Ferramentas , clique na ferramenta de Digitalização (parece um olho de touros) .
Nomeie a camada a ser criada Cidades .
Selecione Texto como o tipo de camada .
Selecione IDRTEXT como o arquivo de símbolo para a exibição (isso depois de especificar texto como o tipo de camada).
Aceite os outros padrões, e clique em OK .
Clique na janela de imagem onde você deseja que o início do texto para ir.
Outra janela vai aparecer, em que você digita o nome da cidade (Legenda).
Selecione a posição de legenda em relação ao ponto de ancoragem (por exemplo, se o texto aparecem acima e à direita de onde você clicou na imagem, ou abaixo, e para a esquerda?).
Especifique o ângulo de rotação para o texto (o padrão Ângulo de rotação de 90,0 resultados no texto que flui horizontalmente).
Repita o procedimento para cada cidade, você pode adicionar mais nomes se você gosta (por exemplo, Cultus Lake).
Salve o arquivo de texto clicando no botão Salvar Digitalizado dados apenas para a esquerda do botão da ferramenta digitalizar.
Clique em Propriedades do Mapa
Adicionar uma seta norte e uma barra de escala.
Botão direito do mouse sobre o título
Usando a legenda , adicione seu nome, laboratório # e data de composição.
Para salvar a imagem, no Mapa Composição janela, clique em Salvar
Escolha o Salvar Composição para mapear opção de arquivo.
Isto vai poupar sua composição para edição posterior.
Se você terminar, imprima o mapa usando a composição de impressão comando no Composer Mapa .Rever o material apresentado no Exercício 1-6 , se você precisa de um lembrete sobre todas as instruções específicas sobre como preparar e imprimir uma composição de mapa.
Pergunta 11. Mão na impressão de sua composição de imagem Landsat123. (4)
Pergunta 12. As estradas, infelizmente, não se alinham com as imagens Landsat (embora ambos usam o sistema de coordenadas UTM, o georreferenciamento das imagens Landsat resultou em algum erro posicional a ser introduzido). Zoom na área a sudeste de Chilliwack onde Hwy # 1 funciona mais ou menos devido leste-oeste, e use a ferramenta Medida para determinar o quão longe (em uma direção norte-sul) apenas as estradas são vetores das estradas como fotografada em as imagens Landsat. (1)
Pergunta 13. Porque Cultus Lake e Lago Harrison aparecem em azul nesta imagem, mas não o Rio Fraser? (1)
Repita o processo composto com bandas do Landsat 2, 3 e 4, a atribuição de 4 a banda Red, banda 3 a verde e banda 2 a Azul, e nomear o arquivo de saída Landsat234. Isso deve lhe dar uma cor falsa (perto IR) composto do Vale do Fraser.
Pergunta 14. Mão na impressão de sua imagem composta Landsat234. Incluir a mesma informação que no mapa anterior, mas fornecer um título apropriado. (2)
Pergunta 15. Cerca de 6 km a sudeste da interseção da Hwy # 1 e Hwy # 9 são algumas características (não-naturais) que pontilham a paisagem (geralmente se estende de norte a sul, eles ocorrem em todo o vale do rio Chilliwack O que são (.? Forneça seu raciocínio.) Use tanto Landsat123 e Landsat234 para ajudá-lo na sua identificação. (2)
com exibição Launcher, trazer banda 6
Escolha tons de cinza
Clique em Propriedades da camada e alterar as mínimo e máximo de valores de contraste para obter uma imagem melhor contraste (eu achei que o aumento do valor mínimo por si só faz o truque).
Pergunta 16. Imprima sua imagem band 6. (1)
Pergunta 17. que os comprimentos de onda são capturados por banda Landsat 6? Que informações estão sendo apresentadas de imagem da banda, e como ele pode ser usado? (3)
Pergunta 18. tem resolução espacial desta imagem diferente da das outras bandas? Já foi refeita (em caso afirmativo, como você pode dizer)? (Dica: Se você criar um Grupo Raster . ele irá torná-lo muito mais fácil de determinar isso [em Idrisi / Gerenciador de arquivo, selecione todas as imagens do Landsat, clique com o botão direito do mouse e selecione Criar> Raster Grupo] De dentro do Grupo Raster, . exibir Landsat 6 e Landsat123 Em seguida, clique no botão Link Group e zoom em uma imagem da banda 6;. então você deve também ampliar a mesma área na imagem Landsat123 As instruções Zoom grupo ligado no Exercício 1-5 fornecer mais detalhes, se necessário, (3).
Pergunta 19. Descrever os pontos fortes de cada uma das três imagens (Landsat123, Landsat234, banda 6) ter explorado anteriormente, em ajudar você no que diz respeito à interpretação da paisagem. (6)