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使用java读取遥感影像特征值

发布时间:2021-11-18 23:23:53   浏览量:26   作者:GIS前沿

小编研究了一下之前学习的java,打开似曾相识的idea,想到在学校老师叫我们实现的一个编程作业,读取遥感波段图像的特征值(最值、中值、众数、平均值、标准差之类的)。众所周知,遥感波段数据就是一个二维数组,里面存储的是每一个像元的DN值(灰度值也叫像元值),读取图像的特征值就是统计这些DN值的特征值。

为了让运算量少一点,小编提取了Landsat5 TM数据的3波段和4波段的一个矩形栅格,像元数量是64*30,那么最棘手的问题就是怎么将这些像元值读取到一个数组里面,我们想到使用arcmap里面的【转换工具】|【从栅格转出】|【栅格转Ascll】,我们打开转换出来的其中一个Ascll.TXT文件如下图所示:

我们主要的操作对象是第7行开始的这64*30个整数。






package 实习;

import java.io.*;

import java.lang.annotation.ElementType;

import java.nio.charset.Charset;

import java.time.temporal.Temporal;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Arrays;

import java.util.List;

public class 读取遥感图像 {
public static void main(String[] args) throws IOException {//创建一个文件对象    int[] a = 读入像元值(new File("D:\\桌面\\3波段.txt"));//存放波段3的ASCLL码值路径    int[] b = 读入像元值(new File("D:\\桌面\\4波段.txt"));//存放波段4的ASCLL码值路径    int[] C = 复制数组(a);    int[] D = 复制数组(b);    NDVI(C, D, new File("D:\\桌面\\4波段.txt"));    double[] A = 统计特征值(a, "D:\\桌面\\3波段.txt");//对数组a进行的计算,并且传回了平均数和标准差    double[] B = 统计特征值(b, "D:\\桌面\\4波段.txt");//对数组b进行了计算并且传回了平均数和标准差    多波段图像统计(C, D, A, B);}public static int[] 复制数组(int[] a) {    int[] C = new int[a.length];    for (int i = 0; i < a.length; i++) {        C[i] = a[i];    }    return C;}static int w = 0;//用来控制是否追加字符用的public static int[] 读入像元值(File q) throws IOException {    BufferedReader b = new BufferedReader(new FileReader(q));    StringBuffer buffer = new StringBuffer();//Stringbuffer是动态字符串数组,可以放很多字符串    String value;    int a = -7;//统计行数    do {        value = b.readLine();//循环一次就保存一行字符串(代表着一行像元值)        a++;//保存栅格的行数        if (a >= 0 && value != null)//第7行开始读取            buffer.append(value);//append()是往动态字符串添加新的字符串,每循环一次存一行,两行之间有空格    } while (value != null);    String[] temp = buffer.toString().split(" ");    int[] number = new int[temp.length]; //temp里面的N个字符串代表所有的像元值    if (w == 0) {        FileWriter writer = new FileWriter("D:\\桌面\\遥感图像统计值.txt");//第一次写出直接清空之前的文件内容        writer.write(q + "有" + a + "行," + temp.length / a + "列像元,一共" + temp.length + "个像元。" + "\n");        writer.close();    } else {        FileWriter writer = new FileWriter("D:\\桌面\\遥感图像统计值.txt", true);//第二次写出则追加到之前的文本        writer.write(q + "有" + a + "行," + temp.length / a + "列像元,一共" + temp.length + "个像元。" + "\n");        writer.close();    }    w++;//控制是否是第一次输入    for (int i = 0; i < temp.length; i++) {        if (Integer.parseInt(temp[i]) >= 0)            number[i] = Integer.parseInt(temp[i]);//字符串数组转换成整数数组
// if (i % ((temp.length / a)) == 0)

// System.out.print("\n" + “第” + (i / (temp.length / a) + 1) + “行:”);

// System.out.print(number[i] + " ");

    }    return number;}public static double[] 统计特征值(int[] b, String a) throws IOException {    int e;//计算中位数用的    int k = b.length;//所有大于0的像元个数    int t = 0;//用于辅助比较各个像元值出现的次数    int s = 0;//存放出现次数最多的像元值(众数)    int sum = 0;//统计所有享元年值总和    for (int i = 0; i < b.length; i++) {//这里将值为-9999都筛选掉了        sum += b[i];    }    for (int i = 0; i < k; i++) {//比较n-1次就够了        for (int j = 0; j < k - 1; j++) {//每一个数的比较都比上一次少一次            if (b[j] > b[j + 1]) {//如果前面一个比后面一个大,那么大的都往后退                int temp = b[j];                b[j] = b[j + 1];                b[j + 1] = temp;//大的值都给了后面            }        }    }    int[] y = new int[(b[k - 1]) + 1];//存放出现的灰度级    int[] m = new int[(b[k - 1]) + 1];//存放各个灰度级出现的次数    FileWriter writer = new FileWriter("D:\\桌面\\遥感图像统计值.txt", true);    double[] f = new double[2];    f[0] = sum / k;//将平均值保存到浮点数组中    writer.write("\n" + a + "该遥感图像DN值最大为:" + b[k - 1] + ",最小为:" + b[0] + ",平均数是:" + f[0] + "\n");    //计算均方根误差(标准差)    for (int i = 0; i < k; i++) {        f[1] += ((sum / k) - b[i]) * ((sum / k) - b[i]);    }    f[1] = Math.sqrt(f[1] / k);    writer.write("均方根误差(标准差)是:" + f[1] + "\n");    //计算灰度级中位数    if (k % 2 == 0)        e = (b[k / 2] + b[k / 2 + 1]) / 2;    else        e = b[k / 2 + 1];    writer.write("中位数是:" + e + "\n");    //计算众数    for (int i = b[0]; i <= b[k - 1]; i++) {//范围是最小值和最大值之间的唯一值        y[i] = i;//由于排序了,所以第一个肯定是最小的灰度级        for (int j = 0; j < k; j++) {//统计对象是所有的像元值            if (y[i] == b[j])//如果该灰度级等于其中一个像元值                m[i]++;//这个灰度级中的像元数量加一        }        if (t < m[i]) {//不断比较m            t = m[i];//t是频数最大的那个            s = y[i];//把频数最大的灰度级赋给s        }    }    writer.write("众数是:" + s + "\n");    //直方图    for (int i = b[0]; i <= b[k - 1]; i++) {//范围是最小值和最大值之间的唯一值        y[i] = i;//由于排序了,所以第一个肯定是最小的灰度级        if (y[i] < 10) {//如果是个位数的灰度级就加两个空格            writer.write("  ");        }        if (y[i] > 9 && y[i] < 100) {//如果是十位数的灰度级就加一个空格            writer.write(" ");        }        writer.write(y[i] + ":");        for (int j = 0; j < m[i]; j++) {            writer.write("■");        }        writer.write(m[i] + "\n");//m是每个灰度级出现的像元数量(频数)    }    writer.close();    return f;}public static void NDVI(int[] c, int[] d, File m) throws IOException {    float[] e = new float[c.length];    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(m));    BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("D:\\桌面\\NDVI计算结果.txt"));    //建立两个缓冲区提高读写数据的效率    //可以换格式复制,很厉害    String str;//用来临时存放数据    for (int i = 0; i < 6; i++) {        str = br.readLine();        bw.write(str);//把读取的内容写进去        bw.newLine();//读完一行就开辟新的一行    }    for (int i = 0; i < c.length; i++) {        e[i] = (float) (d[i] - c[i]) / (float) (d[i] + c[i]);        bw.write(e[i] + " ");    }    bw.close();}public static void 多波段图像统计(int[] a, int[] b, double[] A, double[] B) throws IOException {    FileWriter writer = new FileWriter("D:\\桌面\\遥感图像统计值.txt", true);    double o = 0;    for (int i = 0; i < a.length; i++) {        o += (a[i] - A[0]) * (b[i] - B[0]);    }    o = o / a.length;    writer.write("两波段的协方差为:" + o + "\n");    o = o / (A[1] * B[1]);    writer.write("两波段的相关系数为:" + o);    writer.close();}
}

来源:https://blog.csdn.net/qq_43173805/article/details/120936209

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