本书是编者在系统总结教学和科研经验的基础上编写而成。本书较全面地介绍了ERDAS IMAGINE的主要功能和应用实例，主要包括ERDAS IMAGINE应用基础、数据预处理、图像增强、图像分类、矢量功能及专题地图制作等基本图像处理功能和高光谱图像处理、雷达图像处理、空间分析、光谱分析、空间建模及批处理、立体分析、虚拟GIS等专题功能。一些章节配有具有典型意义的实例与练习，并在随书光盘中辅以相应数据，以便学生课后练习和复习。
本书强调科学性、系统性、实用性与易读性相结合，可作为高等院校测绘、遥感、地理信息系统、地理学等相关学科的教材，也可作为从事遥感图像处理等实践工作及科研活动的技术人员的参考书。
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本书较全面地介绍了ERDAS IMAGINE的主要功能和应用实例，主要包括ERDAS IMAGINE应用基础、数据预处理、图像增强、图像分类、矢量功能及专题地图制作等基本图像处理功能和高光谱图像处理、雷达图像处理、空间分析、光谱分析、空间建模及批处理、立体分析、虚拟GIS等专题功能。
目录
前言
第一章 ERDAS IMAGINE应用基础 1
1.1 遥感数字图像处理概述 1
1.1.1 遥感数字图像 1
1.1.2 遥感数字图像处理 2
1.1.3 遥感图像处理软件 3
1.2 ERDAS数据格式 5
1.2.1 通用二进制数据格式 5
1.2.2 IMG格式 7
1.3 ERDAS IMAGINE图标面板 8
1.4 数据显示基本功能 9
1.4.1 视窗功能简介 9
1.4.2 File菜单操作 10
1.4.3 文件显示顺序 13
1.4.4 显示比例操作 14
1.4.5 显示变换操作 14
1.4.6 叠加显示操作 15
1.5 数据信息查询 16
1.5.1 光标査询功能 16
1.5.2 量测功能 17
1.5.3 图像信息显示 18
1.6 常用遥感影像数据格式简介及输人方式 19
1.6.1 Landsat-5图像数据简介 20
1.6.2 SPOT-5图像数据简介 22
1.6.3 MODIS图像数据简介 23
1.6.4 IKONOS图像数据简介 23
第二章 数据预处理 25
2.1 图像校正 25
2.1.1 图像几何校正的一般步骤 25
2.1.2 图像几何校正的计算模型 27
2.1.3 多项式校正 28
2.1.4 数字正射校正 36
2.2 图像拼接 42
2.2.1 图像拼接功能简介 43
2.2.2 多波段图像拼接 45
2.2.3 剪切线拼接 48
2.3 图像投影变换 52
2.4 图像分幅裁剪 53
2.4.1 规则分幅 53
2.4.2 不规则分幅 55
2.5 图像融合 56
2.6 图像命令基本功能 57
2.6.1 图像命令工具简介 57
2.6.2 常用图像命令功能操作简介 58
2.7 实例与练习：数据更新变换 63
2.7.1 背景 63
2.7.2 目的 63
2.7.3 数据 63
2.7.4 要求 63
2.7.5 实验步骤 64
第三章 图像增强 66
3.1 辐射增强 67
3.1.1 査找表拉伸 67
3.1.2 直方图均衡化 69
3.1.3 直方图匹配 71
3.1.4 亮度反转 74
3.1.5 去霾处理 75
3.1.6 降噪处理 76
3.1.7 去条带处理 77
3.2 空间域增强 78
3.2.1 卷积增强 78
3.2.2 锐化增强 81
3.2.3 非定向边缘检测 82
3.2.4 聚焦分析 83
3.2.5 纹理分析 84
3.2.6 自适应滤波 86
3.2.7 统计滤波 87
3.3 频率域增强 88
3.3.1 傅里叶变换 88
3.3.2 傅里叶逆变换 96
3.4 代数运算 97
3.4.1 算术运算 97
3.4.2 归一化指数
3.5 主成分变换 102
3.6 缨帽变换 103
3.7 色彩增强 105
3.8 实例与练习 105
3.8.1 DEM数据与遥感影像复合 105
3.8.2 基于主成分分析的遥感图像模拟真彩色融合 109
第四章 图像分类 113
4.1 非监督分类 114
4.1.1 分类过程 114
4.1.2 分类评价 116
4.2 监督分类 118
4.2.1 定义分类模板 120
4.2.2 评价分类模板 124
4.2.3 监督分类 128
4.2.4 评价分类结果 129
4.3 分类后处理 132
4.3.1 聚类统计 132
4.3.2 过滤分析 133
4.3.3 去除分析 133
4.3.4 分类重编码 134
4.4 专家分类系统 135
4.4.1 知识工程师 135
4.4.2 知识分类器 143
4.5 实例与练习：某地区的遥感影像分类 144
第五章 高光谱图像处理 151
5.1 归一化处理 152
5.2 数值调整 154
5.3 相对反射 156
5.3.1 内在平均相对反射 157
5.3.2 自动相对反射 157
5.4 对数残差 159
5.4.1 对数残差 159
5.4.2 自动对数残差 160
5.5 均值 161
5.5.1 光谱均值 161
5.5.2 像元均值 163
5.6 剖面 164
5.6.1 光谱剖面 165
5.6.2 空间剖面 166
5.6.3 三维空间剖面 167
5.7 信噪比 169
5.8 光谱库 170
第六章 雷达图像处理 171
6.1 基本功能 171
6.1.1 斑点噪声消除 171
6.1.2 边缘增强处理 174
6.1.3 图像增强 176
6.1.4 纹理结构分析 181
6.1.5 图像亮度调整 181
6.2 正射雷达图像校正 183
6.2.1 地理编码SAR图像 183
6.2.2 正射校正SAR图像 186
6.2.3 使用GCP正射校正SAR图像 188
6.2.4 对比OrthoRadar正射校正效果 193
6.3 利用立体SAR影像建立DEM 194
6.3.1 新建StereoSARDEM工程 195
6.3.2 输入设置 196
6.3.3 获取图像子集 199
6.3.4 消除斑点噪声的影响 200
6.3.5 第一次像元降级处理 201
6.3.6 配准 202
6.3.7 图像匹配 207
6.3.8 第二次像元降级处理 209
6.3.9 生成DEM 209
6.4 利用雷达干涉测量方法生成DEM 212
6.4.1 创建IMAGINE IFSAR DEM工程 212
6.4.2 输入设置 213
6.4.3 图像配准 214
6.4.4 Interfere操作 223
6.4.5 相位解缠操作 226
6.4.6 高程生成操作 227
第七章 空间分析 231
7.1 地形分析 231
7.1.1 坡度 231
7.1.2 坡向 232
7.1.3 高程分带 233
7.1.4 地形阴影 234
7.1.5 地形值染图 236
7.1.6 地形校正 237
7.1.7 等高线生成 238
7.1.8 可视域分析 239
7.1.9 DEM高程单位转换 240
7.1.10 浮雕生成工具 241
7.2 GIS分析 242
7.2.1 邻域分析 242
7.2.2 叠加分析 243
7.2.3 指标分析 245
7.2.4 査找分析 247
7.2.5 矩阵分析 247
7.2.6 归纳分析 249
7.2.7 区域统计 251
7.2.8 重编码 251
7.3 实用工具 252
7.3.1 变化检测 252
7.3.2 图像掩膜 254
7.3.3 提取子集 255
7.3.4 函数分析 256
7.3.5 代数运算 257
7.3.6 色彩聚类 258
7.3.7 数值调整 258
7.3.8 图层组合 259
7.3.9 重投影 259
7.3.10 矢量栅格转换 260
7.4 实例与练习 261
7.4.1 提取山顶点 261
7.4.2 计算退耕还林还草面积 263
第八章 光谱分析 267
8.1 光谱分析基本理论 267
8.2 光谱分析工作站 269
8.3 异常检测 272
8.3.1 简单异常检测 272
8.3.2 坏波段检测 274
8.4 目标探测 276
8.4.1 简单目标探测 277
8.4.2 使用光谱库信号的目标探测 278
8.4.3 光谱子集 283
8.5 物质识别 286
8.5.1 简单物质识别 286
8.5.2 使用光谱子集工具 290
8.6 最小噪声比率变换 293
8.6.1 自动模式 294
8.6.2 交互模式 297
8.7 大气校正 300
8.7.1 IARR工具 300
8.7.2 编辑平场 303
8.7.3 经验线性法 306
8.7.4 估算结果 310
第九章 空间建模及批处理 317
9.1 空间建模的基本概念 317
9.1.1 ERDAS IMAGINE 9.1空间建模工具组成 317
9.1.2 图形模型的基本类型及形成过程 318
9.1.3 图形模型的形成过程 319
9.2 模型生成器 319
9.2.1 启动ERDAS IMAGINE 9.1空间建模模块 319
9.2.2 模型生成器 320
9.3 实例与练习 328
9.3.1 建模思路 328
9.3.2 操作流程图 328
9.3.3 具体操作 328
9.4 批处理操作 334
9.4.1 批处理功能介绍 334
9.4.2 批处理操作过程 335
第十章 立体分析 344
10.1 基础理论 344
10.1.1 立体分析概述 344
10.1.2 坐标系统 347
10.1.3 内定向 348
10.1.4 外定向 349
10.1.5 共线方程 350
10.1.6 空间前方交会 350
10.1.7 立体模型和视差 351
10.1.8 三维浮动光标和要素采集 353
10.2 建立DSM表面 355
10.2.1 概述 355
10.2.2 环境设置 356
10.2.3 加载立体分析数据 356
10.2.4 打开左航片 356
10.2.5 添加第二张影像 357
10.3 三维信息测量 364
10.3.1 环境设置 364
10.3.2 打开块文件 364
10.3.3 打开立体像对选择器 366
10.3.4 进行三维测量 367
10.3.5 保存测量结果 376
10.4 实例与练习：三维环境下的立体测量 377
10.4.1 问题描述 377
10.4.2 环境设置 377
10.4.3 创建新的要素项目 378
10.4.4 采集建筑要素 382
第十一章 虚拟GIS 392
11.1 虚拟GIS简介 392
11.2 虚拟GIS工程 393
11.2.1 创建虚拟GIS工程 393
11.2.2 编辑VirtualGIS视景 396
11.2.3 叠加GIS要素层 402
11.3 虚拟GIS导航 415
11.3.1 设置导航模式 415
11.3.2 虚拟GIS漫游 416
11.4 虚拟GIS飞行 417
11.5 三维动画制作 423
11.5.1 三维飞行记录 423
11.5.2 三维动画工具 424
11.6 空间视域分析 425
11.6.1 视域分析数据准备 425
11.6.2 生成多层视域数据 427
11.6.3 虚拟世界视域分析 430
11.7 实例与练习：三维场景制作 433
第十二章 矢量功能及专题地图制作 437
12.1 矢量显系 437
12.1.1 图形显示操作 437
12.1.2 矢量要素符号化显示 438
12.2 特征选取与査询 439
12.2.1 查看选择特征属性 439
12.2.2 特征选取 440
12.3 矢量数据编辑 442
12.3.1 建立矢量要素 442
12.3.2 修改矢量数据 442
12.3.3 删除矢量要素 443
12.4 矢量图层生成与编辑 443
12.4.1 生成矢量图层 444
12.4.2 由ASCII文件生成点图层 447
12.4.3 镶嵌多边形矢量图层 447
12.4.4 生成矢量图层的子集 448
12.4.5 创建拓扑 449
12.5 矢量图层管理 451
12.5.1 图层管理 451
12.5.2 矢栅转换 453
12.6 专题地图编辑 456
12.6.1 专题地图编辑器功能 456
12.6.2 专题地图编辑过程 456
12.7 系列地图编辑工具 462
12.7.1 系列地图编辑功能 462
12.7.2 系列地图输出编辑与保存 463
12.8 专题地图输出 464
12.9 实例与练习：某区域遥感专题地图制作 465
主要参考文献 471
第一章 ERDAS IMAGINE应用基础
自20世纪60年代以来遥感技术迅速崛起，它改变了人类认识地球，了解地球的角度和方式。随着计算机技术、光学感应技术以及测绘技术的发展，遥感技术也从以飞机为主要载体的航空遥感发展到以航天飞机、人造地球卫星等为载体的航天遥感，极大地拓展了人们的观测视野，丰富了对地观测信息的来源。随着信息量的增加，如何快速、高效地提取有效信息，是遥感技术亟待解决的难题，也促进了遥感数字图像处理技术的发展。
1.1 遥感数字图像处理概述
1.1.1 遥感数字图像
遥感数字图像（digital image）是以数字形式采集、存储、运算、表达、传输的遥感影像，它的最基本的单位是像素（pixel）。像素是遥感成像过程的采样点，或者是在由模拟图像转换为数字图像时的取样点，同时，像素也是计算机图像处理的最小单元。像素所具有的空间位置特征和属性特征是整个图像信息表达的关键。遥感数字图像处理的过程也就是针对像素矩阵的计算过程。
像素是一幅遥感数字图像最基本的构成单元，故而像素的特征决定了图像的特征。像素最基本的特征包括三个方面：像素的大小、像素的空间位置以及像素的属性。
像素的大小即每个像素单元的面积大小，也称遥感数字图像的分辨率。像素单元越大，图像的分辨率越低，对图像细节的表达越不明显。但是同样面积大小的图像所包含的像素单元数却会减少，降低了数据的存储空间。反之，像素单元面积越小，图像的分辨率越高，同样面积的图像所包含的像素单元数目越多，对图像细节表达越清楚，但增加了数据量。这就要求在实际应用时通过最佳像素大小的确定来找到图像细节表达与数据量之间的最佳平衡。
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