实验三、影像配准及矢量化
配准及矢量化实验报告
配准及矢量化实验报告《配准及矢量化实验报告》近年来，随着科技的不断发展，配准及矢量化技术在地图制作、遥感影像处理、地理信息系统等领域得到了广泛的应用。
为了验证这些技术的准确性和可靠性，我们进行了一系列的实验，并撰写了本报告，以期能够为相关领域的研究和应用提供参考。
首先，我们对配准技术进行了实验。
配准是指将不同数据源获取的图像或影像进行对齐，使它们在同一坐标系下具有一致的空间位置。
我们选择了不同分辨率的遥感影像进行配准实验，通过对比配准前后的影像重叠情况和特征点匹配的准确性，验证了配准技术的有效性。
其次，我们进行了矢量化实验。
矢量化是将栅格数据转换为矢量数据的过程，可以将影像中的线条、点、面等要素进行提取和转换，从而方便进行地图制作和空间分析。
我们选择了不同类型的遥感影像进行矢量化实验，通过对比矢量化前后的数据精度和几何形状的一致性，验证了矢量化技术的可靠性。
最后，我们总结了实验结果并提出了改进建议。
通过本次实验，我们发现配准及矢量化技术在地图制作和空间分析中具有重要的作用，但在实际应用中仍存在一些问题和局限性，例如在复杂地形和遮挡情况下的配准精度、矢量化过程中的数据丢失和形状失真等。
因此，我们建议在未来的研究中加强对这些问题的探讨，并探索更加精确和稳健的配准及矢量化算法。
总之，本报告通过配准及矢量化实验，验证了这些技术的准确性和可靠性，并对其在地图制作、遥感影像处理、地理信息系统等领域的应用提出了一定的指导意义。
希望本报告能够为相关领域的研究和应用提供参考，推动配准及矢量化技术的进一步发展和应用。
配准及矢量化实验报告
配准及矢量化实验报告配准及矢量化实验报告一、引言配准和矢量化是遥感图像处理中的重要步骤，它们在地理信息系统（GIS）和遥感应用中扮演着关键的角色。
本实验旨在探索配准和矢量化的方法，并通过实际操作验证其有效性。
二、配准方法1. 影像预处理在进行配准之前，我们首先对原始遥感影像进行预处理。
预处理包括去除噪声、增强对比度和调整图像亮度等步骤，以提高影像的质量和可视化效果。
2. 特征提取特征提取是配准的关键步骤。
我们可以通过不同的算法提取图像中的特征点或特征线，常用的方法包括SIFT、SURF和ORB等。
在本实验中，我们选择了SIFT算法进行特征提取。
3. 特征匹配特征匹配是将待配准图像与参考图像中的特征进行匹配的过程。
匹配的目标是找到两幅图像中相对应的特征点或特征线。
常用的匹配算法有最近邻匹配和RANSAC等。
我们在实验中使用了最近邻匹配算法。
4. 几何变换在完成特征匹配后，我们需要根据匹配结果进行几何变换，将待配准图像与参考图像对齐。
常用的几何变换包括平移、旋转、缩放和仿射变换等。
在本实验中，我们使用了仿射变换进行配准。
三、矢量化方法1. 影像分割在进行矢量化之前，我们需要将配准后的影像进行分割，将影像划分为不同的区域。
常用的分割算法包括基于阈值的分割、基于边缘的分割和基于区域的分割等。
我们在实验中使用了基于阈值的分割算法。
2. 矢量化矢量化是将分割后的影像转化为矢量数据的过程。
在本实验中，我们将使用自动矢量化方法将影像中的区域转化为矢量多边形。
常用的自动矢量化方法包括边缘追踪、区域生长和形态学操作等。
3. 矢量数据处理在完成矢量化后，我们可以对生成的矢量数据进行进一步的处理和分析。
例如，可以计算矢量多边形的面积、周长和形状指标，或者进行空间查询和拓扑分析等。
四、实验结果与讨论我们选择了一组高分辨率航拍影像进行配准和矢量化实验。
经过预处理、特征提取、特征匹配和几何变换等步骤，我们成功地将待配准影像与参考影像对齐，并生成了配准后的影像。
影像矢量化实训报告总结
一、实训背景随着地理信息系统（GIS）和遥感技术的快速发展，影像矢量化在地图制作、城市规划、土地管理等领域发挥着越来越重要的作用。
为了提高我专业能力，掌握影像矢量化技术，我参加了本次影像矢量化实训课程。
通过实训，我对影像矢量化有了更加深入的了解，现将实训过程及成果总结如下。
二、实训内容1. 影像矢量化原理实训课程首先介绍了影像矢量化原理，包括影像扫描、图像处理、矢量化过程等。
通过学习，我了解到影像矢量化是将数字影像转换为矢量数据的过程，主要目的是为了提高数据的精度和实用性。
2. 影像矢量化软件实训课程中，我们学习了影像矢量化软件的使用。
主要软件有ArcGIS、ENVI、ERDAS等。
通过实训，我掌握了ArcGIS软件的基本操作，包括数据导入、处理、矢量化、编辑、输出等。
3. 影像矢量化流程实训课程详细讲解了影像矢量化流程，包括影像预处理、矢量化、数据质量检查、输出等环节。
通过实训，我了解了每个环节的具体操作方法和注意事项。
4. 实际案例操作实训课程选取了多个实际案例，让我们动手操作，提高实战能力。
案例包括城市地形图矢量化、土地利用现状图矢量化等。
通过实际操作，我掌握了矢量化过程中的关键技术，如图像配准、特征提取、矢量化等。
三、实训成果1. 理论知识掌握通过本次实训，我对影像矢量化原理、软件操作、流程等理论知识有了全面、深入的了解，为今后的工作奠定了基础。
2. 实战能力提升实训过程中，我掌握了ArcGIS软件的基本操作，能够熟练地进行影像矢量化工作。
同时，通过实际案例操作，提高了我的实战能力。
3. 团队协作能力实训过程中，我们小组共同完成了多个案例的矢量化工作。
在这个过程中，我学会了与团队成员沟通、协作，提高了团队协作能力。
4. 问题解决能力在实训过程中，遇到一些问题，如影像配准、特征提取等。
通过查阅资料、请教老师，我学会了如何分析问题、解决问题，提高了我的问题解决能力。
四、实训体会1. 理论与实践相结合本次实训使我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
影像配准及矢量化实验报告
影像配准及矢量化实验报告1. 实验目的学习和掌握影像配准和矢量化的基础知识，了解和掌握相关的方法和技术，并能够应用这些知识和技术，完成实际的操作和应用。
2. 实验环境在本实验中，我们主要使用了ArcGIS软件，该软件是一个非常强大的地理信息系统，可以进行地图绘制、数据处理、分析和可视化等操作。
3. 实验内容（1）影像配准影像配准是指将多幅遥感图像、地图或其他相关的图像进行空间上的对应和重叠，使它们能够准确地融合在一起。
在实际应用中，影像配准可以实现多波段、多时相和多来源图像间的精确对齐和重叠，进一步提升影像的解译和分析能力。
在ArcGIS软件中，影像配准主要可以通过以下几个步骤来完成：- 打开需要进行配准的影像和参考影像；- 点击“数据管理”菜单中的“地理处理”功能，然后选择“影像拼接”工具；- 在拼接工具中，选择需要进行配准的影像和参考影像，然后设置正确的配准方式和参数；- 点击“运行”按钮，开始进行影像配准。
完成后，可以查看配准效果并进行相关的后续分析。
（2）矢量化矢量化是指将栅格数据或其他非矢量数据转化为矢量数据的过程。
在实际应用中，矢量化可以帮助我们提取和记录图像中的空间特征和属性，进一步实现精确的测绘、地图制图和空间分析。
4. 实验结果在实际操作中，我们成功地完成了影像配准和矢量化两个实验，并得出了以下的结论和结果：- 影像配准可以大幅提升遥感图像的解译和分析能力，确保多时相和多来源图像之间的准确融合和拼接；- 矢量化可以有效提取图像中的空间特征和属性，进一步实现精确的测绘和地图制图，以及空间分析和应用；- 使用ArcGIS软件可以快速、简便地完成影像配准和矢量化，进一步提升数据处理和应用效率。
5. 实验总结影像配准和矢量化是遥感图像处理和地图制图中非常重要的技术方法，可以帮助我们更好地解析和利用空间数据。
在实际操作中，需要根据不同的应用需求和数据特征，选择合适的方法和技术，进一步提升处理和分析效果。
实验三、影像配准与矢量化
实验三、影像配准及矢量化一、实验目的1.利用影像配准(Georeferencing) 工具进展影像数据的地理配准2.编辑器的使用〔点要素、线要素、多边形要素的数字化〕。
注意：在基于ArcMap 的操作过程中请注意保存地图文档。
二、实验准备数据：昆明市西山区普吉地形图1:10000 地形图――70011-1.Tif，昆明市旅游休闲图.jpg (扫描图)。
软件准备：ArcGIS Desktop ---ArcMap三、实验内容及步骤第1步地形图的配准－加载数据和影像配准工具所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进展检查，以确保矢量化工作顺利进展。
●翻开ArcMap，添加“影像配准〞工具栏。
●把需要进展配准的影像—70011-1.TIF增加到ArcMap中，会发现“影像配准〞工具栏中的工具被激活。
第2步输入控制点在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。
通过读图，我们可以得到一些控件点――公里网格的交点，我们可以从图中均匀的取几个点。
一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。
●在〞影像配准〞工具栏上，点击“添加控制点〞按钮。
●使用该工具在扫描图上准确到找一个控制点点击，然后鼠标右击输入该点实际的坐标位置，如以下列图所示：●用一样的方法，在影像上增加多个控制点〔大于7个〕，输入它们的实际坐标。
点击“影像配准〞工具栏上的“查看链接表〞按钮。
注意：在连接表对话框中点击“保存〞按钮，可以将当前的控制点保存为磁盘上的文件，以备使用。
检查控制点的残差和RMS，删除残差特别大的控制点并重新选取控制点。
转换方式设定为“二次多项式〞第3步设定数据框的属性●增加所有控制点，并检查均方差〔RMS〕后，在〞影像配准〞菜单下，点击“更新显示〞。
执行菜单命令“视图〞－“数据框属性〞，设定数据框属性在“常规〞选项页中，将地图显示单位设置为“米〞在“坐标系统〞选项页中，设定数据框的坐标系统为“Xian_1980_Degree_GK_CM_102E〞〔西安80投影坐标系，3度分带，东经102度中央经线〕，与扫描地图的坐标系一致●更新后，就变成真实的坐标。
试验影像配准及矢量化[指南]
![试验影像配准及矢量化[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/93a46d17a7c30c22590102020740be1e650ecc81.png)
实验影像配准及矢量化一、总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤及每一步骤的必要性。
第1步、地形图的配准－加载数据和影像配准工具必要性：所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利进行。
第2步、输入控制点必要性：在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。
通过读图，我们可以得到一些控件点――公里网格的交点，我们可以从图中均匀的取几个点。
一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。
利用它们同名性质列方程，求待定系数来获取其在规定坐标系下的坐标。
第3步、设定数据框的属性必要性：统一标准，单位m，参考坐标系统80西安坐标系（Xian 1980 Degree GK CM102E），可以求得真实坐标。
第4步、矫正并重采样栅格生成新的栅格文件必要性：矫正，和配准。
使用这些配准后的影像进行分层矢量化。
第5步、分层矢量化－在ArcCatalog中创建一个线要素图层第6步、从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中二、分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法。
（一）、误差来源：1、数据采集：实测误差，地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥感数据分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）2、数据输入：数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界引起的误差（地类界）3、数据存贮：数字存贮有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）空间精度不能满足4、数据操作：类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）5、多层数据叠加误差多边形叠加产生的裂缝（无意义多边形）6、各种内插引起的误差（二）、质量控制方法：1、手工方法：与原始地图或者属性数据比较；2、元数据法：元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化，通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。
3、地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量，如利用地表特征的空间分布进行分析。
影像配准及矢量化实验报告
影像配准及矢量化实验报告影像配准及矢量化实验报告引言在地理信息系统（GIS）和遥感领域，影像配准和矢量化是两项重要的技术。
影像配准是指将不同时间或不同传感器获取的影像进行对齐，以实现准确的地理位置信息。
而矢量化是将影像中的特征提取并转化为矢量数据，以便进行进一步的分析和应用。
本实验旨在探索影像配准和矢量化的方法，并评估其准确性和适用性。
实验方法1. 影像配准1.1 选择两幅不同时间拍摄的卫星影像，分别为A影像和B影像。
1.2 使用影像处理软件，如ENVI或ArcGIS，进行影像配准操作。
1.3 选择合适的配准方法，如地面控制点配准或特征点匹配配准。
1.4 根据配准方法的要求，选择地面控制点或特征点，并进行配准操作。
1.5 检查配准后的影像是否对齐准确，如有需要，可以进行微调。
2. 影像矢量化2.1 选择配准后的影像，作为矢量化的基础。
2.2 使用矢量化软件，如ArcGIS或QGIS，进行影像矢量化操作。
2.3 根据需要选择矢量化的目标，如道路、建筑物或水体等。
2.4 使用合适的工具和算法，将影像中的特征提取为矢量数据。
2.5 检查矢量化结果的准确性，并进行必要的修正和调整。
实验结果1. 影像配准经过配准操作，A影像和B影像成功对齐，准确度达到了预期的要求。
通过对比配准前后的影像，可以清晰地观察到地物位置的变化和演变。
这对于环境监测、城市规划和农业管理等领域具有重要的应用价值。
2. 影像矢量化影像矢量化操作成功地将影像中的特征提取为矢量数据。
通过对矢量化结果的分析，我们可以得到道路、建筑物和水体等地物的准确位置和形状信息。
这对于城市规划、交通管理和水资源管理等方面具有重要的意义。
讨论与总结影像配准和矢量化是GIS和遥感领域中常用的技术，其应用范围广泛且具有重要意义。
通过本实验的操作和结果，我们可以得出以下几点结论：首先，影像配准是实现不同时间或不同传感器影像对齐的重要步骤。
合适的配准方法和准确的控制点选择对于配准结果的准确性至关重要。
实验三影像配准及矢量化ppt课件
• 软件准备： ArcGIS Desktop ---ArcMap
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三、实验内容及步骤
• 第1步 地形图的配准－加载数据和影像配准 工具
• 所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对 扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化 工作顺利进行。
• (4) 进一步练习线要素的其它操作，比如线 段的合并、分割、编辑顶点等操作
• (5) 可参照以上步骤，从地图中提出多边形 要素（比如居民地），并进一步熟悉多边 形要素编辑的相关操作。
整理课件
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• 第7步 根据GPS观测点数据配准影像并矢量 化的步骤
• 数据：扫描地图－昆明市旅游休闲地图 （YNKM.JPG）、 Garmin 手持GPS野外 采集数据（gpsdata.dbf）GCS_WGS_1984 地理坐标系 (1). 打开 ArcMap，添加扫描地图－YNKM.JPG，打 开“影像配准”工具栏（在ArcMap的工具 栏的空白区域点击鼠标右键，然后选择 “影像配准”）
• 第3步 设定数据框的属性
• 增加所有控制点，并检查均方差（RMS） 后，在”影像配准”菜单下，点击“更新 显示”。执行菜单命令“视图”－“数据 框属性”，设定数据框属性
整理课件
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在“坐标系统”选项页中，设定数据框 的坐标系统为 “Xian_1980_Degree_GK_CM_102E”（西 安80投影坐标系，3度分带，东经102度中 央经线），与扫描地图的坐标系一致
Xian 1980-Xian_1980_Degree_GK_CM_102E.prj)。
• （7）建新的属性字段。“高程”，类型设 置为“Float”用来存储等高线的高程值。
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实验三、影像配准及矢量化
一、实验原理
利用影像配准(Georeferencing) 工具进行影像数据的地理配准，编辑器进行点要素、线要素、多边形要素的数字化。
二、实验过程（本次试验用的是，9.3汉化版）
第一步：地形图的配准－加载数据和影像配准工具
点ArcMap-加入图像-点工具-栅格配准
第二步：输入控制点
随机选取8个控制点，过程如下：
控制点选取结果：
控制点数据，并选择二次多项式：
第三步：设定数据框的属性
更新后结果如下：
第四步：矫正并重采样栅格生成新的栅格文件
点栅格配准-矫正
第五步：分层矢量化－在ArcCatalog 中创建一个线要素图层新建要素类，步骤如下:
选择坐标系：
定义属性：
第6步：从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中运用编辑器，进行矢量化：
矢量化后，输入保存：
查看属性;
第七步:根据GPS观测点数据配准影像并矢量化的步骤首先导入GPS数据：
配置坐标系：
结合GPS数据：
三、实验结果
1) 总结屏幕跟踪数字化过程的基本步骤及每一步骤的必要性。
第1步、地形图的配准－加载数据和影像配准工具
必要性：所有图件扫描后都必须经过扫描配准，对扫描后的栅格图进行检查，以确保矢量化工作顺利进行。
第2步、输入控制点
必要性：在配准中我们需要知道一些特殊点的坐标。
通过读图，我们可以得到一些控件点――公里网格的交点，我们可以从图中均匀的取几个点。
一般在实际中，这些点应该能够均匀分布。
利用它们同名性质列方程，求待定系数来获取其在规定坐标系下的坐标。
第3步、设定数据框的属性
必要性：统一标准，单位m，参考坐标系统80西安坐标系（Xian 1980 Degree GK CM102E），可以求得真实坐标。
第4步、矫正并重采样栅格生成新的栅格文件
必要性：矫正，和配准。
使用这些配准后的影像进行分层矢量化。
第5步、分层矢量化－在ArcCatalog中创建一个线要素图层
第6步、从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中
2) 分析数字化过程中误差的来源及减小误差的相关方法。
1、数据采集：实测误差，地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥感数据分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）
2、数据输入：数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界引起的误差（地类界）
3、数据存贮：数字存贮有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）空间精度不能满足
4、数据操作：类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）
5、多层数据叠加误差多边形叠加产生的裂缝（无意义多边形）
6、各种内插引起的误差
（二）、质量控制方法：
1、手工方法：与原始地图或者属性数据比较；
2、元数据法：元数据中包含了大量的有关数据质量的信息，通过它可以检查数据质量，同时元数据也记录了数据处理过程中质量的变化，通过跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。
3、地理相关法：用空间数据的地理特征要素自身的相关性来分析数据的质量，如利用地表
特征的空间分布进行分析。
3) 为什么要对配准后的数据进行重采样？
由于配准是对待配准图像进行变换，将其变换到参考图像坐标参考系中，而一个图像的
显示存储是以栅格形式存储，待配准图像变换到参考系中不一定在栅格点上，因此要进行重采样将其变换到栅格点上。