小編研究了一下之前學習的java，打開似曾相識的idea，想到在學校老師叫我們實現的一個編程作業，讀取遙感波段圖像的特征值（最值、中值、眾數、平均值、標準差之類的）。眾所周知，遙感波段數據就是一個二維數組，里面存儲的是每一個像元的DN值（灰度值也叫像元值），讀取圖像的特征值就是統計這些DN值的特征值。
為了讓運算量少一點，小編提取了Landsat5 TM數據的3波段和4波段的一個矩形柵格，像元數量是64*30，那么最棘手的問題就是怎么將這些像元值讀取到一個數組里面，我們想到使用arcmap里面的【轉換工具】|【從柵格轉出】|【柵格轉Ascll】，我們打開轉換出來的其中一個Ascll.TXT文件如下圖所示：
我們主要的操作對象是第7行開始的這64*30個整數。
package 實習;
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 讀取遙感圖像 {
public static void main(String[] args) throws IOException {//創建一個文件對象 int[] a = 讀入像元值(new File("D:\\桌面\\3波段.txt"));//存放波段3的ASCLL碼值路徑 int[] b = 讀入像元值(new File("D:\\桌面\\4波段.txt"));//存放波段4的ASCLL碼值路徑 int[] C = 復制數組(a); int[] D = 復制數組(b); NDVI(C, D, new File("D:\\桌面\\4波段.txt")); double[] A = 統計特征值(a, "D:\\桌面\\3波段.txt");//對數組a進行的計算,并且傳回了平均數和標準差 double[] B = 統計特征值(b, "D:\\桌面\\4波段.txt");//對數組b進行了計算并且傳回了平均數和標準差 多波段圖像統計(C, D, A, B);}public static int[] 復制數組(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;//用來控制是否追加字符用的public static int[] 讀入像元值(File q) throws IOException { BufferedReader b = new BufferedReader(new FileReader(q)); StringBuffer buffer = new StringBuffer();//Stringbuffer是動態字符串數組,可以放很多字符串 String value; int a = -7;//統計行數 do { value = b.readLine();//循環一次就保存一行字符串（代表著一行像元值） a++;//保存柵格的行數 if (a >= 0 && value != null)//第7行開始讀取 buffer.append(value);//append()是往動態字符串添加新的字符串，每循環一次存一行，兩行之間有空格 } while (value != null); String[] temp = buffer.toString().split(" "); int[] number = new int[temp.length]; //temp里面的N個字符串代表所有的像元值 if (w == 0) { FileWriter writer = new FileWriter("D:\\桌面\\遙感圖像統計值.txt");//第一次寫出直接清空之前的文件內容 writer.write(q + "有" + a + "行," + temp.length / a + "列像元,一共" + temp.length + "個像元。" + "\n"); writer.close(); } else { FileWriter writer = new FileWriter("D:\\桌面\\遙感圖像統計值.txt", true);//第二次寫出則追加到之前的文本 writer.write(q + "有" + a + "行," + temp.length / a + "列像元,一共" + temp.length + "個像元。" + "\n"); writer.close(); } w++;//控制是否是第一次輸入 for (int i = 0; i < temp.length; i++) { if (Integer.parseInt(temp[i]) >= 0) number[i] = Integer.parseInt(temp[i]);//字符串數組轉換成整數數組
// 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[] 統計特征值(int[] b, String a) throws IOException { int e;//計算中位數用的 int k = b.length;//所有大于0的像元個數 int t = 0;//用于輔助比較各個像元值出現的次數 int s = 0;//存放出現次數最多的像元值（眾數） int sum = 0;//統計所有享元年值總和 for (int i = 0; i < b.length; i++) {//這里將值為-9999都篩選掉了 sum += b[i]; } for (int i = 0; i < k; i++) {//比較n-1次就夠了 for (int j = 0; j < k - 1; j++) {//每一個數的比較都比上一次少一次 if (b[j] > b[j + 1]) {//如果前面一個比后面一個大，那么大的都往后退 int temp = b[j]; b[j] = b[j + 1]; b[j + 1] = temp;//大的值都給了后面 } } } int[] y = new int[(b[k - 1]) + 1];//存放出現的灰度級 int[] m = new int[(b[k - 1]) + 1];//存放各個灰度級出現的次數 FileWriter writer = new FileWriter("D:\\桌面\\遙感圖像統計值.txt", true); double[] f = new double[2]; f[0] = sum / k;//將平均值保存到浮點數組中 writer.write("\n" + a + "該遙感圖像DN值最大為:" + b[k - 1] + "，最小為：" + b[0] + ",平均數是：" + f[0] + "\n"); //計算均方根誤差(標準差) 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("均方根誤差(標準差)是：" + f[1] + "\n"); //計算灰度級中位數 if (k % 2 == 0) e = (b[k / 2] + b[k / 2 + 1]) / 2; else e = b[k / 2 + 1]; writer.write("中位數是：" + e + "\n"); //計算眾數 for (int i = b[0]; i <= b[k - 1]; i++) {//范圍是最小值和最大值之間的唯一值 y[i] = i;//由于排序了，所以第一個肯定是最小的灰度級 for (int j = 0; j < k; j++) {//統計對象是所有的像元值 if (y[i] == b[j])//如果該灰度級等于其中一個像元值 m[i]++;//這個灰度級中的像元數量加一 } if (t < m[i]) {//不斷比較m t = m[i];//t是頻數最大的那個 s = y[i];//把頻數最大的灰度級賦給s } } writer.write("眾數是：" + s + "\n"); //直方圖 for (int i = b[0]; i <= b[k - 1]; i++) {//范圍是最小值和最大值之間的唯一值 y[i] = i;//由于排序了，所以第一個肯定是最小的灰度級 if (y[i] < 10) {//如果是個位數的灰度級就加兩個空格 writer.write(" "); } if (y[i] > 9 && y[i] < 100) {//如果是十位數的灰度級就加一個空格 writer.write(" "); } writer.write(y[i] + ":"); for (int j = 0; j < m[i]; j++) { writer.write("■"); } writer.write(m[i] + "\n");//m是每個灰度級出現的像元數量（頻數） } 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計算結果.txt")); //建立兩個緩沖區提高讀寫數據的效率 //可以換格式復制，很厲害 String str;//用來臨時存放數據 for (int i = 0; i < 6; i++) { str = br.readLine(); bw.write(str);//把讀取的內容寫進去 bw.newLine();//讀完一行就開辟新的一行 } 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 多波段圖像統計(int[] a, int[] b, double[] A, double[] B) throws IOException { FileWriter writer = new FileWriter("D:\\桌面\\遙感圖像統計值.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("兩波段的協方差為：" + o + "\n"); o = o / (A[1] * B[1]); writer.write("兩波段的相關系數為：" + o); writer.close();}
}成都途遠GIS是一家專業致力于無人機航空攝影測繪、航空數據處理、GIS地理信息系統研發、數字孿生城市制作、數字沙盤模型等業務的創新型科技公司，為您提供一站式地理信息服務。
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