ENVI遙感圖像處理(第1章)

ENVI遙感圖像處理(第1章)第一頁，共72頁。課程性質及課程目標課程性質：GIS專業(yè)專業(yè)必修課程。課程目標：深入地理解遙感基本理論、方法及遙感圖像處理與圖像信息提取方法，具備利用遙感軟件解決實際問題的能力。初步具有利用IDL進行二次開發(fā)的能力。第二頁，共72頁。先修后續(xù)課程

掌握一定的計算機技術先修《遙感概論》或《遙感技術》第三頁，共72頁。課時安排與考核總課時：30+18=48平時成績+期終考試（30%+70%）第四頁，共72頁。本課程所用教材第五頁，共72頁。課程主要內容第一章緒論第二章遙感軟件安裝和視窗的基本模塊介紹第三章遙感圖像的數(shù)據(jù)預處理第四章遙感圖像的增強處理第五章遙感信息的復合第六章遙感圖像信息提取第七章遙感軟件綜合應用第六頁，共72頁。相關參考書目1.趙文吉,ENVI遙感影像處理專題與實踐.2007:中國環(huán)境科學出版社.2.ENVI遙感影像處理實用手冊，3.

ENVI與IDL二次開發(fā)教程第七頁，共72頁。本課程的教學要求上課認真聽講，作好筆記，遇到不懂的內容或有問題應及時提問或查閱課外書。認真完成每一次的實習作業(yè)并按時上交，成績將記入總分。認真完成課后作業(yè)。能自覺進行軟件操作，加強實踐能力培養(yǎng)。第八頁，共72頁。第一章緒論遙感的最終目標1遙感圖像處理的一般流程23遙感軟件的基本功能4遙感技術應用簡介5遙感軟件的介紹第九頁，共72頁。遙感的最終目標地球空間信息是人類探索和認識現(xiàn)實世界最基本的組成部分。遙感的出現(xiàn)不僅徹低改變了地球科學獲取地球表層信息的方式與方法，而且為地球科學的各個分支最終走向綜合而形成新的地球系統(tǒng)科學奠定了基礎。遙感的最終目標是有效應用，即從遙感數(shù)據(jù)中提取出感興趣的信息服務于各行各業(yè)。遙感信息提取是遙感應用的核心環(huán)節(jié)。

第十頁，共72頁。數(shù)據(jù)的輸入輸出圖像顯示與分析圖像預處理（幾何糾正、融合、鑲嵌等）影像信息提?。ㄈ斯そ庾g、自動分類、特征提取、動態(tài)檢測等）專題制圖/三維可視化分析（集成GIS現(xiàn)有數(shù)據(jù))成果報告（GIS分析/共享）遙感圖像處理的一般流程第十一頁，共72頁。遙感軟件的介紹國外：ERDASIMAGINEPCIERMAPPERENVI

RSSoftware國內：泰坦遙感圖像處理軟件（TitanImage）等第十二頁，共72頁。遙感軟件的介紹-Envi

ENVI(TheEnvironmentforVisualizingImages)是美國ITTVisualInformationSolutions公司的旗艦產(chǎn)品。ENVI由遙感領域的科學家采用IDL開發(fā)的一套功能強大的遙感圖像處理軟件ENVI環(huán)境：ENVI/IDL完全開發(fā)版本和ENVI運行環(huán)境（ENVIRT），后者不帶有底層IDL開發(fā)平臺，不能編寫自定義程序。

第十三頁，共72頁。遙感軟件的介紹-Envi

ENVI(TheEnvironmentforVisualizingImages)是美國ITTVisualInformationSolutions公司的旗艦產(chǎn)品。ENVI由遙感領域的科學家采用IDL開發(fā)的一套功能強大的遙感圖像處理軟件它是快速、便捷、準確地從地理空間影像中提取信息的首屈一指的軟件解決方案，它提供先進的，人性化的使用工具來方便用戶讀取、準備、探測、分析和共享影像中的信息。

第十四頁，共72頁。FeatureExtraction空間特征提取模塊DEMExtraction立體像對高程提取模塊AtmosphericCorrection大氣校正模塊遙感軟件的介紹——ENVI/IDL體系結構ENVIIDL擴展模塊主模塊開發(fā)語言IDLAdvanced數(shù)學與統(tǒng)計擴展工具包IDLDataMiner數(shù)據(jù)庫連接工具包Orthorectification正射校正模塊NITFNITF數(shù)據(jù)支持模塊SARSPACE高級雷達處理擴展模塊第十五頁，共72頁。遙感軟件的介紹——ENVI從圖像中獲得您所需的信息

Data->InformationEXTENDIDL,C++,Java,.NetPanchromatic全色Multispectral多光譜Hyperspectral高光譜Radar雷達Lidar激光雷達Thermal熱量數(shù)據(jù)Terrain地形數(shù)據(jù)GPS位置數(shù)據(jù)Vector矢量數(shù)據(jù)制圖工具矢量工具地形工具高光譜工具信息提取工具預處理工具雷達工具讀取顯示工具三維可視分析制圖輸出GIS分析Geodatabase第十六頁，共72頁。遙感軟件的介紹——大氣校正擴展模塊(AtmosphericCorrection)可以有效地去除水蒸氣,氣溶膠散射，漫反射的鄰域效應。獲得地物反射率和輻射率、地表溫度等真實物理模型參數(shù)。使影像變得“清晰”第十七頁，共72頁。遙感軟件的介紹——立體像對高程提取擴展模塊(DEMExtraction)快速從ALOSPRISM,ASTER,CARTOSAT-1,FORMOSAT-2,GeoEye-1,IKONOS,KOMPSAT-2,OrbView-3,QuickBird,WorldView-1,SPOT1-5等以及航空影像立體像對中提取DEM。全面支持RPC模型參數(shù)，盡可能少的控制點以達到有效的精度使用DEM編輯工具對提取的DEM做局部編輯交互量測特征地物的高度和收集3D信息并導出為3DShapefile文件格式第十八頁，共72頁。提供面向對象方法、易于使用的向導操作流程從高分辨率全色和多光譜數(shù)據(jù)中提取地物信息。包括：交通工具飛機,坦克,汽車,船只建筑物建筑物輪廓,屋頂基礎設施道路,橋梁,機場,海港碼頭自然要素河流,湖泊,森林,田地云和霧遙感軟件的介紹——空間特征提取擴展模塊（FeatureExtraction）第十九頁，共72頁。遙感軟件的介紹——正射校正擴展模塊（Orthorectification）由瑞典的Spacemetric公司開發(fā)支持大多數(shù)傳感器模型快速、容易和精確校正影像同時對多幅影像正射校正集成鑲嵌和裁剪（標準分幅）功能可以自行開發(fā)新傳感器模型提供程序接口便于擴展流程化操作方式（Workflow）第二十頁，共72頁。遙感軟件的介紹—高級雷達處理擴展模塊（sarspace）提供完整的雷達處理功能，包括SAR數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)導入、多視、幾何校正、輻射校正、去噪、特征提取等一系列基本處理功能調焦模塊擴展了基礎模塊的調焦功能，采用經(jīng)過優(yōu)化的調焦算法，能夠充分利用處理器的性能實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速處理；提供基于Gamma/Gaussian分布式模型的濾波核，能夠最大程度地去除斑點噪聲，同時保留雷達圖像的紋理屬性和空間分辨率信息；可生成干涉圖像、相干圖像、地面斷層圖；對極化SAR和極化干涉SAR數(shù)據(jù)的處理；永久散射體模塊能用來確定特征地物在地面上產(chǎn)生的mm級的位移。第二十一頁，共72頁。遙感軟件的介紹—高級雷達處理擴展模塊（sarspace）第二十二頁，共72頁。遙感軟件的介紹——NITF數(shù)據(jù)支持擴展模塊

（NITF）讀寫、顯示標準NITF格式文件JPEG2000編碼壓縮NITF格式文件支持NITF2.0、NITF2.1和NSIF1.0之間的轉換讀寫從商業(yè)衛(wèi)星、NCDRD和第二圖像格式（NSIF）中獲得政府標準數(shù)據(jù)廣泛支持NSDE的分類或未分類的TREs，也包括自定義的TREs第二十三頁，共72頁。遙感軟件的介紹——ENVI/IDL的特點先進、可靠的影像信息提取工具——全套影像信息智能化提取工具,全面提升影像的價值。專業(yè)的光譜分析——高光譜分析一直處于世界領先地位。隨心所欲擴展新功能——底層的IDL語言可以幫助用戶輕松地添加、擴展ENVI的功能，甚至開發(fā)定制自己的專業(yè)遙感平臺。流程化圖像處理工具——ENVI將眾多主流的圖像處理過程集成到流程化（Workflow）圖像處理工具中，進一步提高了圖像處理的效率。與ArcGIS的整合——從2007年開始，與ESRI公司的全面合作,為遙感和GIS的一體化集成提供了一個典型的解決方案。第二十四頁，共72頁。遙感軟件的介紹--安裝目錄結構Bin：相應的ENVI運行目錄。Data：數(shù)據(jù)目錄，保存一矢量文件夾（一些矢量數(shù)據(jù)）、兩個TM5柵格數(shù)據(jù)、兩個DEM數(shù)據(jù)和一個高光譜數(shù)據(jù)。Filt_func：ENVI常規(guī)傳感器的光譜庫文件。例如：aster、modis、spot、tm等。Help：ENVI的幫助文檔。Lib：IDL生成的可編譯的程序，用于二次開發(fā)。Map_proj：影像的投影信息，文本格式，客戶可以進行定制。Menu：ENVI菜單文件，可以進行中、英文菜單互換。Save：應用IDL可視化語言編譯好的、可執(zhí)行的ENVI程序。Save_add：客戶自主開發(fā)的、可執(zhí)行程序，比如各種補丁程序。Spec_lib：波譜庫，不同地區(qū)可以有不同的波譜庫，用戶可以自定義。第二十五頁，共72頁。遙感軟件的介紹--柵格文件系統(tǒng)和儲存ENVI柵格文件格式：ENVI使用的是通用柵格數(shù)據(jù)格式，包含一個簡單的二進制文件（asimpleflatbinary）和一個相關的ASCII（文本）的頭文件。ENVI頭文件包含用于讀取圖像數(shù)據(jù)文件的信息，它通常創(chuàng)建于一個數(shù)據(jù)文件第一次被

ENVI讀取時。單獨的ENVI頭文本文件提供關于圖像尺寸、嵌入的頭文件（若存在）、數(shù)據(jù)格式及其它相關信息。所需信息通過交互式輸入，或自動地用“文件吸取”創(chuàng)建，并且以后可以編輯修改。您可以在ENVI之外使用一個文本編輯器生成一個ENVI頭文件通用柵格數(shù)據(jù)都會存儲為二進制的字節(jié)流，通常它將以BSQ（按波段順序）、BIP（波段按像元交叉）或者BIL（波段按行交叉）的方式進行存儲。儲存窗口菜單界面

，將影像按照需要的格式進行存儲，保存的為原始數(shù)據(jù)，沒有拉伸。主影像窗口ImagesAs，將影像按照需要的格式進行存儲，存儲的影像是顯示的影像樣式。ZoomAs，將Zoom窗口顯示的影像按照需要的格式進行存儲。其他窗口下的文件存儲例如：Map—Mosaicking的鑲嵌窗口下：Apply；SaveTemplate等；Classification等功能下：OutputResultto等。第二十六頁，共72頁。遙感軟件的介紹--數(shù)據(jù)顯示波段列表每次打開的文件都顯示在AvailableBandsList中，列表中可以完成當前在ENVI中打開的或存儲在內存中的文件的信息，還可以進行包括：打開新文件、關閉文件、將內存數(shù)據(jù)項保存到磁盤，以及編輯ENVI頭文件等操作。三視窗顯示當你打開一個圖像文件時，會在一個ENVI的三視窗圖像顯示中，其中包括主圖像窗口，縮放窗口和滾動窗口（應用于大的圖像），如圖1.5所示，目前大部分的ENVI圖像處理操作都在這個窗口中完成。ENVIZOOM顯示將圖層管理、圖像顯示、鼠標信息等集中在一個窗體中，目前只有部分ENVI圖像處理操作在這個窗口中完成，如面向對象的特征提取、Pansharping、異常檢測等，在新的軟件版本中會有更多的功能集成在此窗體中完成。第二十七頁，共72頁。遙感軟件的介紹--數(shù)據(jù)顯示第二十八頁，共72頁。遙感軟件的介紹——用戶自定義文件這里可以選擇自定義的圖形顏色文件、顏色表文件、ENVI的菜單文件（ENVIMenuFile、DisplayMenu、ShortcutFile）、地圖投影文件等，需要重啟ENVI。第二十九頁，共72頁。遙感軟件的介紹-常見系統(tǒng)設置—默認文件目錄設置一些ENVI默認打開的文件夾，如數(shù)據(jù)目錄、臨時文件目錄、輸出文件目錄、ENVI補丁文件、光譜庫文件、備用頭文件目錄等，需要重啟ENVI。第三十頁，共72頁。遙感軟件的介紹-常見系統(tǒng)設置——顯示設置可以設置三窗口中各個分窗口的顯示大小，窗口顯示式樣等。其中可以設置數(shù)據(jù)顯示拉伸方式（DisplayDefaultStretch），默認為2%線性拉伸。第三十一頁，共72頁。遙感軟件的介紹-常見系統(tǒng)設置——綜合設置這個選項設置的是一些雜項，值得設置的為制圖單位（PageUnit），默認為英寸（Inches），可設置為厘米（Centimeters）；還有緩沖大?。╟achesize），可以設置為物理內存的50-75%左右，文件碎片大小設置為cachesize的1/10。第三十二頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-功能完善的一體化工具包第三十三頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-功能完善的一體化工具包第三十四頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi功能特色第三十五頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi功能特色不斷前進的ENVI第三十六頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi功能特色更多的信息提取功能第三十七頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi功能特色第三十八頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi功能特色第三十九頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi功能特色更加緊密與第三方軟件整合第四十頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi功能特色Envizoom-全面提升易用性第四十一頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi功能特色推進企業(yè)級應用第四十二頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi功能特色推進企業(yè)級應用第四十三頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi功能特色制定屬于自己的專業(yè)平臺第四十四頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi第四十五頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi數(shù)據(jù)輸入第四十六頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi數(shù)據(jù)顯示與輸出第四十七頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi使用ENVI前注意事項第四十八頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi交互式窗口功能第四十九頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi交互式窗口功能第五十頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi交互式窗口功能第五十一頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi交互式窗口功能第五十二頁，共72頁。遙感軟件的基本功能-envi交互式窗口功能第五十三頁，共72