ENVI基本影像處理流程操作培訓課件

主要內容?1.快速認識ENVI?2.影像一般預處理?3.影像信息基本提取方法?4.制圖與三維可視化1ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023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2ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.快速認識ENVI?1.1ENVI簡介?1.2安裝目錄結構?1.3柵格文件系統(tǒng)和儲存?1.4數(shù)據(jù)輸入?1.5數(shù)據(jù)顯示?1.6常見系統(tǒng)設置3ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023FeatureExtraction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1.1ENVI簡介——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4ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.1ENVI簡介——ENVI從圖像中獲得您所需的信息Image->InformationEXTENDIDL,C++,Java,.NetPanchromatic全色Multispectral 多光譜Hyperspectral高光譜TRadarLidarhermalTerrainGPSVector雷達激光雷達熱量數(shù)據(jù)地形數(shù)據(jù)位置數(shù)據(jù)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GeodatabaseGIS分析5ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.1ENVI簡介——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”6ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.1ENVI簡介——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7ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023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1.1ENVI簡介——空間特征提取擴展模塊—FeatureExtraction（FX）8ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.1ENVI簡介——正射校正擴展模塊——Orthorectification?由瑞典的Spacemetric公司開發(fā)?采用的正射校正方法具有可靠和高精度的特點，并且該方法被行業(yè)所認可。?支持大區(qū)域范圍內的多幅影像、多傳感器的一次正射校正?具有鑲嵌結果的功能，并提供接邊線和顏色平衡輔助工具?采用流程化的向導式操作方式和工程化管理。?自定義傳感器模型?提供接口函數(shù)，便于擴展功能。9ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.1ENVI簡介——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TREs10ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.1ENVI簡介——ENVI/IDL的特點1.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。2.專業(yè)的光譜分析——高光譜分析一直處于世界領先地位。3.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。4.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。5.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。11ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.2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。12ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.3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–File—SaveFileAs，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–File—SaveImagesAs，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。–File—SaveZoomAs，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。13ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.4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。14ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.4數(shù)據(jù)顯示15ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.5數(shù)據(jù)輸入——一般數(shù)據(jù)的打開AVHRRHDF

SeaWiFSMrSIDBMPJPEGNLAPSER Mapper, PCI(.pix)JPEG

2000PDSERDAS7.x

(.lan)Landsat 7 Fast(.fst)RADARSATERDAS

IMAGINE8.x

(.img)Landsat7

HDFSRFGeoTIFFMAS-50TIFFHDFMRLC

(.dda)使用OpenImageFile打開ENVI圖像文件或其它已知格式的二進制圖像文件。ENVI自動地識別和讀取下列類型的文件：16ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.5數(shù)據(jù)輸入——特定數(shù)據(jù)的打開?對于特定的已知文件類型，利用內部或外部的頭文件信息通常會更加方便。使用OpenExternalFile選項，ENVI能夠讀取一些標準文件類型的若干格式，包括精選的遙感格式、軍事格式、數(shù)字高程模型格式、圖像處理軟件格式及通用圖像格式。ENVI從內部頭文件讀取必要的參數(shù)，因此不必在HeaderInformation對話框中輸入任何信息。17ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.6常見系統(tǒng)設置——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。18ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.6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。19ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.6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。20ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231.6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。21ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.影像預處理?2.1一般預處理流程介紹?2.2預處理中基礎知識?2.3自定義坐標系?2.4ENVI中的幾何校正?2.5ENVI中的圖像融合、鑲嵌、裁剪22ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023校正模型選擇影像參考源控制點選取誤差檢查不符合圖像融合圖像鑲嵌圖像裁剪配準影像其它影像同名點選?。ㄈ斯?自動）影像配準影像重采樣校正影像2.1數(shù)據(jù)預處理一般流程23ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——常見商業(yè)高分辨率衛(wèi)星傳感器發(fā)射時間國家多光譜波段空間分辨率(米)重返周期IKONOS1999美國紅、綠、藍、近紅外全色：1多光譜：41.5-2.9SPOT52001法國紅、綠、近紅外、中遠紅外全色：5或2.5（超模式多光譜:1026QuickBird（快鳥2001美國紅、綠、藍、近紅外全色：0.61多光譜：2.441-3.5FORMOSATII2004中國臺灣紅、綠、藍、近紅外全色：2多光譜：41EROS-B2006以色列/全色：0.7（立體）55CartoSAT-1（P5）2005印度/全色：2.5（立體）ALOS2005日本紅、綠、藍、近紅外全色：2.5（立體）多光譜：102北京一號小衛(wèi)星2005中國紅、綠、近紅外全色：4多光譜：323-5KOMPSAT-22006韓國紅、綠、藍、近紅外全色：1多光譜：43WorldView-1/22008美國紅、綠、藍、近紅外紅邊、海岸、黃、近紅外2全色：0.5多光譜：2.41.1-3.7資源應用衛(wèi)星-2B星2008中國/全色：2.37多光譜：19.526GeoEye-12008美國紅、綠、藍、近紅外全色：0.41（0.5）多光譜：1.652-3RapidEye2008德國藍、綠、紅、紅邊、近紅外5每天24ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023其他衛(wèi)星傳感器發(fā)射時間國家多光譜波段空間分辨率(米)Landsat1~772~99美國藍、綠、紅、近紅外、短波紅外、熱紅外15、30、60、80、120SPOT41999法國綠、紅、近紅外、中遠紅外全色：10多光譜:20中巴資源衛(wèi)星-01/021999中國藍、綠、紅、近紅外多光譜：19.5Resourcesat（P6）2003印度綠、紅、近紅外、短波紅外多光譜24米全色5.8米ALOS2005日本微波、立體像對、多光譜2.5米立體像對、10米多光譜、3米RadarTerraSAR-X2007德國微波1mRadar、3m、5mCOSMO-SkyMed2007意大利微波3米、15米RADARSATII2008加拿大微波3m超細化模式1m景觀光線模式NOAA氣象衛(wèi)星/美國紅、近紅外、中紅外和兩個熱紅外1.1km風云系列衛(wèi)星/中國可見光4個，近紅外2個，中遠紅外2個，熱紅外2個。1.1kmMODIS/美國36個波段250m、500m和1000m減小衛(wèi)星A、B星2008中國多光譜近中紅外(4波段)、高光譜(111波段)多光譜：30米高光譜：100米Hyperion/EO-12000美國0.4－2.5μm共有220波段30米25ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——數(shù)據(jù)源的選擇圖像選擇經(jīng)濟成本專題目的專題地域環(huán)境專題圖比例尺空間分辨率時間分辨率波譜分辨率26ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——影像格式?傳感器文件格式–不同的衛(wèi)星傳感器研發(fā)或運行機構一般會給所分發(fā)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)設計一種分發(fā)格式，如Landsat系列的Fast格式、EOS系列衛(wèi)星的HDF格式等。?商業(yè)軟件文件格式–商業(yè)化的圖像處理軟件都會開發(fā)出軟件本身的圖像格式，如ENVI的Hdr&img格式，Erdas的IMG格式，PCI的pix格式等。?通用圖像文件格式–很多圖像格式成為國際通用，被大多數(shù)軟件所支持。如TIFF、JPEG2000、BMP等。27ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——引起圖像畸變因素?系統(tǒng)誤差–有規(guī)律的、可預測的。比如掃描畸變?非系統(tǒng)誤差–無規(guī)律的–如傳感器平臺的高度、經(jīng)緯度、速度和姿態(tài)的不穩(wěn)，地球曲率及空氣折射，地形影響等28ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.3預處理中基礎知識——幾何校正中的幾個概念?幾何校正：糾正系統(tǒng)和非系統(tǒng)因素引起的幾何畸變。?圖像配準（Registration）：同一區(qū)域里一幅圖像（基準圖像）對另一幅圖像校準，以使兩幅圖像中的同名像素配準。?圖像糾正（Rectification）：借助一組控制點，對一幅圖像進行地理坐標的校正。又叫地理參照（Geo-referencing）?圖像地理編碼（Geo-coding）：特殊的圖像糾正方式，把圖像矯正到一種統(tǒng)一標準的坐標系。?圖像正射校正（Ortho-rectification）：借助于地形高程模型（DEM），對圖像中每個像元進行地形的校正，使圖像符合正射投影的要求。29ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.4預處理中基礎知識——實際中的概念?幾何粗校正——校正系統(tǒng)誤差，地面站完成?幾何精校正——包括圖像糾正、地理編碼和部分圖像配準?圖像配準?正射校正30ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——衛(wèi)星影像的校正?根據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)，包括位置、姿態(tài)、軌道及掃描特征，校正影像(有時加入DEM)。?地面控制點校正+校正模型?軌道參數(shù)+地面控制點+DEM31ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——多項式模型?多項式模型–x=a0+a1x+a2Y+a3x2+a4xy+a5y2+??–y=b0+b1x+b2Y+b3x2+b4xy+b5y2+???最少控制點個數(shù)–N=（n+1）*（n+2）/2?誤差計算–RMSEerror=sqrt（（x’-x）2+（y’-y）2）32ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——控制點獲得途徑?基礎數(shù)據(jù)–基礎測繪數(shù)據(jù)–數(shù)字線畫圖（DLG）–數(shù)字柵格圖（DRG）?影像數(shù)據(jù)–正射影像（DOM）?實地測量33ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——控制點質量控制?圖像選點原則–選取圖像上易分辨且較精細的特征點：道路交叉點，河流彎曲或分叉處，海岸線彎曲處，飛機場，城廓邊緣等–特征變化大的地區(qū)需要多選–圖像邊緣部分一定要選取控制點–盡可能滿幅均勻選取?數(shù)量原則–在圖像邊緣處，在地面特征變化大的地區(qū)，需要增加控制點–保證一定數(shù)量的控制點，不是控制點越多越好。如一景TM的控制點數(shù)量在30-50左右。34ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——重采樣方法（插值算法）?最近鄰法–取與所計算點（x,y）周圍相鄰的4個點，比較它們與被計算點的距離，哪個點距離最近，就取哪個亮度值作為（x,y）點的亮度值–簡單易用，計算量小，圖像的亮度具有不連續(xù)性，精度差35ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——重采樣方法（插值算法）?雙線性內插法–?。▁,y）點周圍的4鄰點，在y方向內插二次，再在x方向內插一次，得到（x,y)點的亮度值f（x,y)–雙線性內插法比最近鄰發(fā)雖然計算量有所增加，但精度明顯提高，特別是對亮度不連續(xù)現(xiàn)象或線狀特征的塊狀化現(xiàn)象有明顯的改善。–內插法會對圖像起到平滑作用，從而使對比度明顯的分界線變得模糊。Δx Δy雙線內插算法原理示意圖原始圖像36ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——重采樣方法（插值算法）?三次卷積內插法–進一步提高內插精度的一種方法，通過增加鄰點來獲得最佳插值函數(shù)–取與計算點周圍相鄰的16個點，先在某一方向內插，再根據(jù)計算結果在另一個方向上內插，得到一個連續(xù)內插函數(shù)–計算量大，精度高，細節(jié)表現(xiàn)更為清楚，對控制點要求較高ΔxΔy1234537ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——圖像融合?圖像融合–將低分辨率的多光譜影像與高分辨率的單波段影像重采樣生成成一副高分辨率多光譜影像遙感的圖像處理技術。?關鍵技術–兩個影像配準在亞像元范圍內–融合方法選擇–運算速度和交換緩沖空間38ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——圖像融合方法彩色合成數(shù)學運算彩色技術空間配準高分辨率多光/譜圖像變換HIS變換加與乘差值比值主成分分析濾波分析小波分析HSV變換39ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——圖像鑲嵌?圖像鑲嵌–指在一定地數(shù)學基礎控制下，把多景相鄰遙感影像拼接成一個大范圍的影像圖的過程。?關鍵技術–顏色的平衡–接邊處理–運算速度和交換緩沖空間40ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.2預處理中基礎知識——圖像裁剪?圖像裁減–圖像裁剪的目的是將研究之外的區(qū)域去除，常用的是按照行政區(qū)劃邊界或自然區(qū)劃邊界進行圖像的裁剪。?關鍵技術–裁剪區(qū)的確定–無數(shù)據(jù)區(qū)處理41ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.3自定義坐標系——坐標系原理?地理坐標系是以經(jīng)緯度為單位的地球坐標系統(tǒng)，地理坐標系中有2個重要部分，即地球橢球體（spheroid）和大地基準面（datum）。–大地基準面指目前參考橢球與WGS84參考橢球間的相對位置關系（3個平移，3個旋轉，1個縮放），可以用其中3個、4個或者7個參數(shù)來描述它們之間的關系，每個橢球體都對應一個或多個大地基準面。?投影坐標系是利用一定的數(shù)學法則把地球表面上的經(jīng)緯線網(wǎng)表示到平面上，屬于平面坐標系。數(shù)學法則指的是投影類型，目前我國普遍采用的是高斯——克呂格投影，在英美國家稱為橫軸墨卡托投影（TransverseMercator）。42ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.3自定義坐標系——北京54與西安80坐標系?都是投影直角坐標系?北京54坐標系、西安80坐標系實際上指的是我國的兩個大地基準面。坐標名稱投影類型橢球體基準面北京54GaussKruger（TransverseMercator）Krasovsky北京54西安80GaussKruger（TransverseMercator）IAG75西安80橢球體名稱年代長半軸（米）短半軸（米）扁率WGS8419846378137.06356752.31：298.257克拉索夫斯基（Krasovsky19406378245.06356863.01：298.3IAG-7519756378140.06356755.31：298.25743ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.3自定義坐標系——ENVI中自定義坐標系?ENVI中的坐標定義文件存放在HOME\ITT\IDLxx\products\envixx\map_proj文件夾下，三個文件記錄了坐標信息：–ellipse.txt–datum.txt–map_proj.txt橢球體參數(shù)文件基準面參數(shù)文件坐標系參數(shù)文件?在ENVI中自定義坐標系分三步：定義橢球體、基準面和定義坐標參數(shù)44ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.3自定義坐標系——定義橢球體?語法為<橢球體名稱>,<長半軸>,<短半軸>。這里將“Krasovsky，6378245.0，6356863.0”和“IAG-75，6378140.0，6356755.3”加入ellipse.txt末端。?注：ellipse.txt文件中已經(jīng)有了克拉索夫斯基橢球，由于翻譯原因，這里的英文名稱是Krassovsky，為了讓其他軟件平臺識別，這里新建一個Krasovsky橢球體。45ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.3自定義坐標系——添加基準面與定義坐標系?語法為<基準面名稱>,<橢球體名稱>,<平移三參數(shù)>。這里將“Beijing-54,Krasovsky,-12,-113,-41”和“Xi'an-80,IAG-75,0,0,0”加入datum.txt末端。?注：有的時候為了與其他軟件平臺兼容，基準面的名稱直接寫成所用的橢球體名稱。?在ENVI任何用到投影坐標的功能模塊中都可以新建坐標系(在任何地圖投影選擇對話框中，點擊“New”按鈕。)，或者直接選擇主菜單->Map->CustomizeMapProjection46ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.3自定義坐標系——坐標系定義練習?利用自定義坐標系將一幅北京54坐標系轉化為西安80坐標系。?試驗的柵格數(shù)據(jù)情況為：一幅北京坐標系的柵格數(shù)據(jù)，投影參數(shù)如下：投影類型：TransverseMercator橢球：Krasovsky基準面：Krasovsky（自定義）中央經(jīng)線：117東向偏移：500000m47ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.4ENVI中的幾何校正——傳感器參數(shù)校正?傳感器(帶有地理定位文件)–SPOT1-4–SeaWiFS–ASTER–AVHRR–ENVISAT–MODIS–RADARSAT?自定義地理定位文件–GLT–IGM48ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.4ENVI中的幾何校正——傳感器參數(shù)校正練習?數(shù)據(jù)源–Modis傳感器的2級數(shù)據(jù)（“1-Modis”文件夾內)–EOS-HDF格式儲存?處理過程–利用自帶地理定位文件進行幾何校正?輸出–幾何校正結果49ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.4ENVI中的幾何校正——幾何精校正流程顯示圖像文件采集地面控制點計算誤差選擇幾何模型檢驗校正結果開始結束重采樣輸出誤差太大50ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.5ENVI中的幾何校正——幾何精校正練習?數(shù)據(jù)源–已經(jīng)做過幾何校正的SPOT4全色10米分辨率影像（“2-幾何精校正”文件夾）–待校正的Landsat5TM30米分辨率影像（“2-幾何精校正”文件夾）?處理過程–用SPOT4影像作為基準影像，選擇控制點來校正TM影像。?輸出–校正結果51ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.5ENVI中的影像融合、鑲嵌、裁剪——融合?ENVI中的融合方法HSV變換、主成分分析、Brovey變換，CN

SpectralSharpening

，高保真的Gram-Schmidt，Pansharping，小波融合（補?。?/p>

自定義?

有地理坐標和無地理坐標都可以融合?

操作方式–主模塊–流程化操作–ENVI

ZOOM中52ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023?數(shù)據(jù)源–已經(jīng)做過幾何校正的SPOT4全色10米分辨率影像（“3-影像融合”文件夾）–待校正的Landsat5TM30米分辨率影像（“3-影像融合”文件夾）?處理過程–用主成分分析、HSV顏色變換等方法融合兩個影像?輸出–融合結果53ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.5ENVI中的影像融合、鑲嵌、裁剪——鑲嵌?基于像素鑲嵌和基于地理坐標鑲嵌?自動顏色平衡，邊緣直方圖匹配?接邊線、接邊羽化?虛擬鑲嵌?運算速度快?占用非常少的虛擬內存空間54ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.5ENVI中的影像融合、鑲嵌、裁剪——鑲嵌練習?數(shù)據(jù)源–兩幅已經(jīng)校正好的SPOT410米全色影像（“4-影像鑲嵌”文件夾中）?處理過程–用注記工具勾畫兩影像接邊線，用羽化和顏色校正等使兩幅影像鑲嵌在一起。?輸出–鑲嵌結果55ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.5ENVI中的影像融合、鑲嵌、裁剪——裁剪?空間裁減–基于感興趣區(qū)（ROI）的裁減–基于矢量/柵格數(shù)據(jù)文件的裁剪–自定義裁剪?波譜裁剪56ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232.5ENVI中的影像融合、鑲嵌、裁剪——裁剪練習?數(shù)據(jù)源–一幅TM影像、影像區(qū)域的Shapefile矢量文件（“5-影像裁剪”文件夾中）?處理過程–用ROI工具在TM影像上繪制不規(guī)則的多邊形感興趣區(qū)域，后利用這個感興趣區(qū)域裁剪TM影像–利用Shapefile矢量文件裁剪TM影像?輸出–裁剪結果57ENVI基本影像處理流程操作7/23/20233.影像信息基本提取方法?3.1影像信息提取技術概述?3.2影像增強處理?3.3監(jiān)督分類?3.4非監(jiān)督分類58ENVI基本影像處理流程操作7/23/20233.1影像信息提取技術概述?遙感影像通過亮度值或像元值的高低差異（反映地物的光譜信息）及空間變化（反映地物的空間信息）來表示不同地物的差異，這是區(qū)分不同影像地物的物理基礎。?遙感影像分類就是利用計算機通過對遙感影像中各類地物的光譜信息和空間信息進行分析，選擇特征，將圖像中每個像元按照某種規(guī)則或算法劃分為不同的類別，然后獲得遙感影像中與實際地物的對應信息，從而實現(xiàn)遙感影像的分類。59ENVI基本影像處理流程操作7/23/20233.1影像信息提取技術概述——遙感分類技術的發(fā)展?可分為四個階段人工解譯基于光譜計算機自動分類基于專家知識的決策樹分類面向對象特征自動提取四種方法并存60ENVI基本影像處理流程操作7/23/20233.2圖像增強處理?圖像變換–主成分（PCA）–獨立主成分–最小噪聲分離(MNF)–顏色空間變換（HSV,HLS）–穗帽變換–波段運算?圖像拉伸–去相關、飽和度、彩色–直方圖（匹配、拉伸）?濾波–卷積–形態(tài)學、紋理、自適應、自定義–頻率域局部增強61ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023智能數(shù)字化工具?智能數(shù)字化工具–提高數(shù)字化的效率–增強ENVI矢量的功能–計算提取的線狀地物的長度–過頭去除以及兩線相交62ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023ENVI中基于光譜分類方法?非監(jiān)督分類–ISODATA–K-Means?監(jiān)督分類–基于傳統(tǒng)統(tǒng)計分析分類器?平行六面體?最小距離?馬氏距離?最大似然–基于人工智能分類器?神經(jīng)網(wǎng)絡–基于模式識別分類器?支持向量機?模糊分類63ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023類別定義/特征判別影像分類分類器選擇樣本選擇分類后處理結果驗證平行六面體最小距離馬氏距離最大似然波譜角二進制編碼光譜信息散度神經(jīng)網(wǎng)絡支持向量機分類模糊分類3.3監(jiān)督分類64ENVI基本影像處理流程操作7/23/20233.2監(jiān)督分類——練習?數(shù)據(jù)源–以LandsatTM為數(shù)據(jù)源（“6-監(jiān)督與非監(jiān)督分類”文件夾內）。?處理過程–選擇樣本,后選擇一種分類器進行分類。–分類后處理?類后處理Majority/Minority

分析ClumpSieve?

精度分析?

生成隨機樣本?

混淆矩陣?結果–分類結果65ENVI基本影像處理流程操作7/23/20233.4非監(jiān)督分類?非監(jiān)督分類：也稱為聚類分析或點群分類。在多光譜圖像中搜尋、定義其自然相似光譜集群的過程。分類器選擇ISODATAK-means其他影像分類類別定義/類別合并碼分類后處理結果驗證影像分析66ENVI基本影像處理流程操作7/23/20233.4非監(jiān)督分類——練習?數(shù)據(jù)源–以LandsatTM為數(shù)據(jù)源（“6-監(jiān)督與非監(jiān)督分類”文件夾內）?處理過程–分類器選擇ISODATA或者K-mean對TM進行分類。–分類后處理?類別定義?類后處理Majority/Minority

分析、Clump、Sieve?

重新組合類別?

精度分析?

生成隨機樣本?

混淆矩陣?結果–分類結果67ENVI基本影像處理流程操作7/23/20234.制圖與三維可視化?4.1ENVI的快速制圖?4.2三維可視化68ENVI基本影像處理流程操作7/23/20234.1ENVI的快速制圖—QuickMap?隨意選擇邊界顏色?設置所有格網(wǎng)線屬性–顏色、樣式、字體等?整飾和必要的標注作為圖像顯示?自動標注?地圖綜合69ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023三維場景構建與3D曲面飛行?快速利用影像及DEM構建三維場景?疊其他數(shù)據(jù)，如矢量?用戶自定義背景?可對DEM和影像進行重采樣，提高瀏覽速度?放大時逐步增強細節(jié)?設置飛行路線，可將飛行錄制成視頻70ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023ENVI高級預處理71ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023主要內容?1、GLT幾何校正?2、單景高分辨率影像的正射校正?3、影像自動配準72ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231、GLT幾何校正?GLT幾何校正法利用輸入的幾何文件生成一個地理位置查找表文件（geographiclookuptable，GLT），從該文件中可以了解到某個初始像元在最終輸出結果中實際的地理位置。?地理位置查找表文件是一個二維圖像文件，文件中所包含兩個波段：地理校正影像的行和列，文件對應的灰度值表示原始影像每個像素對應的地理位置坐標信息，用有符號整型儲存，它的符號說明輸出像元是對應于真實的輸入像元，還是由鄰近像元生成的填實像元（infillpixel）。符號為正時說明使用了真實的像元位置值；符號為負時說明使用了鄰近像元的位置值，值為0說明周圍7個象元內沒有鄰近像元位置值。73ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023GLT校正風云三號氣象衛(wèi)星——安裝補丁?先安裝ENVI的HDF5讀取補丁，將文件解壓放在?\ITT\IDL70\products\envi45\save_add下，打開?\ITT\IDL70\products\envi45\menu\envi.men文件，在0{File}1{OpenImageFile}{openenvifile}{envi_menu_event}下添加以下菜單1{OpenHDF5File}{notused}{open_hdf5_event}啟動ENVI,在菜單File下新增一個菜單OpenHDF5File。74ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023GLT校正風云三號氣象衛(wèi)星——打開文件?選擇：主菜單->File->OpenHDF5File，選擇文件打開。?文件中包含很多的信息，選擇圖像數(shù)據(jù)EV_RefSB，在右邊可以預覽。點擊ImporttoENVI,加載到ENVI中的波段列表中。同樣的方法將定位文件打開（Latitude和Longitude），75ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023GLT校正風云三號氣象衛(wèi)星——生成GLT文件?選擇:主菜單->Map->GeoreferencefromInputGeometry->BuildGLT?在彈出的對話框中框，X波段選擇經(jīng)度longitude信息文件，Y波段選擇緯度latitude信息文件。在接下來彈出的對話框中填寫輸出GLT文件的投影信息。?值得注意的是，由于X波段左邊邊緣為0值，因此有必要對邊緣進行掩膜處理，這里選擇空間子集去掉開始3個像素。?填寫GLT輸出參數(shù)，像元大小選擇默認，旋轉角度（Rotation）為0（正上方為北），選擇保存路徑和文件名輸出。76ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023GLT校正風云三號氣象衛(wèi)星——利用GLT文件幾何校正影像?選擇:主菜單->Map->GeoreferencefromInputGeometry->GeoreferencefromGLT。在彈出對話框中選擇GLT文件和待校正文件，選擇輸出路徑和文件名。77ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023GLT校正風云三號氣象衛(wèi)星——驗證結果?利用ENVI下的GoogleEarthBridge功能，將校正結果在GoogleEarth下疊加顯示，可以看到校正結果和GoogleEarth完全重合。78ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232、單景高分辨率影像的正射校正?2.1影像正射校正?2.2ENVI下的正射校正79ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023為什么要進行正射糾正??在衛(wèi)星影像和航空影像中會有一些幾何誤差?誤差主要由以下原因引起:–比例尺變化–傳感器的姿態(tài)/方位–傳感器的系統(tǒng)誤差?正射糾正可以消除這些誤差80ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023比例尺變化?在所有的攝影影像中都會發(fā)生影像的各處比例尺是不相同的房子的寬度= 8m2cm比例尺為1:4006cm比例尺為1:13381ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023比例尺變化?在影像的鉛直方向也有同樣的影響房子的寬度是恒定的(8m),而在影像上的體現(xiàn)卻各有不同,這說明各處的比例尺是變化的82ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023傳感器姿態(tài)/方位要進行三角測量，就要給定軟件計算或估計出的空間傳感器的位置和方位1 2383ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023推帚掃描透視中心——傳感器的系統(tǒng)誤差?數(shù)據(jù)是沿掃描線獲取的，每條掃描線都有自己的透視中心?每條掃描線的傳感器位置和方向都不同?用多項式函數(shù)可以對每個透視中心和旋轉角度進行修正?多項式的次數(shù)越大要進行三角測量所需的地面控制點（GCP）數(shù)目就越多?多項式的糾正只能針對分辨率比較低的衛(wèi)星影像，而對于高分辨率的衛(wèi)星影像我們需要嚴格的物理模型（如，dim原數(shù)據(jù)）或者是有理函數(shù)多項式進行模擬衛(wèi)星參數(shù)（如RPC參數(shù)）。84ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023三種之間建立關聯(lián)?影像空間和目標空間的數(shù)學關聯(lián)主要靠控制點的測量X,Y,Zx,y通過數(shù)學函數(shù)可以在這些值間建立關聯(lián)GCP#1GCP#2GCP#3目標X2,Y2,Z2X3,Y3,Z3左 右X1,Y1,Z1x1,y1x1,y1x2,y2x2,y2x3,y3x3,y3#1X,Y,Z#2X,Y,Z#385ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023ENVI正射校正傳感器模型文件ALOS/PRISMRPCRPC文件ASTERRPCRPC文件CARTOSAT-1(P5)RPCRPC文件FORMOSAT-2PushbroomSensor星 歷 參 數(shù) 文 件(METADATA.DIM)IKONOSRPCRPC文件（_rpc.txt）OrbView-3RPCRPC文件(_metadata.pvl)QuickBirdRPCRPC文件(.rpb)WorldView-1RPCRPC文件(.rpb)GeoEye-1RPC\KOMPSAT-2RPC\SPOT5 Level 1A and1BPushbroomSensor星歷參數(shù)文件(METADATA.DIM)86ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023自定義RPC文件正射校正?ENVI還具有根據(jù)星歷表參數(shù)建立RPC文件來正射校正數(shù)據(jù)的功能（Map->BuildRPCs）。也可以根據(jù)地面控制點（GCP）或者外方位元素（XS,YS,ZS,Omega,Phi,andKappa）建立RPC文件，校正一般的推掃式衛(wèi)星傳感器、框幅式航空相片和數(shù)碼航空相片。87ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023打開文件?在主界面中，選擇File->OpenExternalFile，選擇對應的傳感器類型和文件格式。88ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023選擇校正模型?選擇Map->Orthorectification，選擇對應的傳感器模型。89ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023選擇控制點?有三種方式供選擇，默認的為鍵盤輸入?yún)⒖键c，第二種方式是從影像上選擇控制點，第三種方法是從矢量數(shù)據(jù)中獲得控制點。90ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023輸出校正結果?在GroundControlPointsSelection工具面板中，選擇Options->OrthorectifyFile輸出校正結果。91ENVI基本影像處理流程操作7/23/20233、影像配準92ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023我們經(jīng)常會遇到這種情況93ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023解決方法?選擇重疊區(qū)同名點（鏈接點-Tie），利用數(shù)據(jù)模型進行校正。?ENVI提供影像自動配準功能（AutomaticRegistration），對于已經(jīng)做過幾何校正的兩個影像，可以不用手工選擇同名點；對于沒有地理參考的影像，推薦手工選擇至少三個同名點。94ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023Tie點選擇策略?基于灰度95ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023Tie點選擇策略?基于特征96ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023檢查Tie?目視和根據(jù)RMS97ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023驗證結果?鏈接顯示，查看特征點。98ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023ENVI高級影像信息提取99ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023主要內容?1、基于專家知識的決策樹分類?2、面向對象的影像特征提取?3、基于立體像對的DEM提取?4、多時相影像動態(tài)檢測技術100ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231、基于專家知識的決策樹分類101ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023專家分類與決策支持系統(tǒng)?根據(jù)光譜特征、空間關系和其他上下文關系歸類像元+DEM+++專家分類提供了土地利用而不僅僅是土地覆蓋RMoadap？ZCooningverageLandcoverClassification陡坡上的植被緩坡上的植被高ft植被公園用地102ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023決策樹分類步驟?專家知識決策樹分類的步驟大體上可分為四步：知識（規(guī)則）定義、規(guī)則輸入、決策樹運行和分類后處理。103ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023規(guī)則定義?規(guī)則獲?。航?jīng)驗總結和樣本總結（C4.5）?規(guī)則描述–類1：NDVI大于0.3，坡度大于或者等于20度–類2：NDVI大于0.3，坡度小于20度，陰坡–類3：NDVI大于0.3，坡度小于20度，陽坡–類4：NDVI小于或等于0.3，波段4值大于或等于20–類5：NDVI小于或等于0.3，波段4值小于20104ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023規(guī)則描述——表達式與變量表達式部分可用函數(shù)基本運算符+、-、*、/三角函數(shù)Sin、cos、tanasin、acos、atanSinh、cosh、tanh?.關系/邏輯LT、LE、EQ?.and、or、not?.最大值、最小值其他符號指數(shù)（^）、exp對數(shù)alog平方根（sqrt）、絕對值（adb）??變量作用slope計算坡度aspect計算坡向ndvi計算歸一化植被指數(shù)Tascap穗帽變換pc主成分分析mnf最小噪聲變換lpc局部主成分分析Stdev標準差Mean平均值Min、max最大、最小值其他??105ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023規(guī)則表達?二叉樹表達106ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023運行結果?選擇Options->Execute，執(zhí)行決策樹107ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232、面向對象的影像特征提取108ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023面向對象的圖像分析?面向對象的技術–集合臨近像元為對象用來識別感興趣的光譜要素–充分利用高分辨率的全色和多光譜數(shù)據(jù)，利用空間，紋理，和光譜信息來分割和分類的特點–以高精度的分類結果或者矢量輸出109ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023FX操作流程?分為兩個部分–發(fā)現(xiàn)對象–特征提取規(guī)則分類特征提取監(jiān)督分類導出要素查看報告和統(tǒng)計完成計算屬性發(fā)現(xiàn)對象是定義要素影像分割合并分塊精煉分塊是輸出對象為矢量文件？110ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023準備工作?空間分辨率的調整?光譜分辨率的調整?多源數(shù)據(jù)組合?空間濾波111ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023導入數(shù)據(jù)?基本影像（BaseImage）（必選）?輔助數(shù)據(jù)（AncillaryData）（可選）?掩膜文件（MaskFile）（可選）112ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023分割影像?FX根據(jù)臨近像素亮度、紋理、顏色等對影像進行分割，它使用了一種基于邊緣的分割算法，這種算法計算很快，并且只需一個輸入?yún)?shù)，就能產(chǎn)生多尺度分割結果。?選擇高尺度影像分割將會分出很少的圖斑，選擇一個低尺度影像分割將會分割出更多的圖斑113ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023合并分塊?影像分割時，由于閾值過低，一些特征會被錯分，一個特征也有可能被分成很多部分。我們可以通過合并來解決這些問題。?FX利用了FullLambda-Schedule算法，該方法在結合光譜和空間信息的基礎上迭代合并鄰近的小斑塊。?這一步是可選項，如果不需要可以直接跳過。114ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023分塊精煉?FX提供了一種閾值法（Thresholding）進一步精煉分塊的方法。它是基于亮度值的柵格操作，根據(jù)分割后結果中的一個波段的亮度值聚合分塊。對于具有高對比度背景的特征非常有效（例如，明亮的飛機對黑暗的停機坪）。?這一步是可選項，如果不需要可以直接跳過。115ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023計算對象屬性?計算4個類別的屬性：光譜、空間、紋理、自定義（顏色空間和波段比）。其中“顏色空間”選擇三個RGB波段轉換為HSI顏色空間，“波段比”選擇兩個波段用于計算波段比（常用紅色和近紅外波段）。116ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023特征提取方法?監(jiān)督分類、規(guī)則分類和直接矢量輸出117ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023直接輸出矢量?輸出Shapefile矢量文件?屬性118ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023監(jiān)督分類法特征提取?根據(jù)一定樣本數(shù)量以及其對應的屬性信息，利用K鄰近法和支持向量機監(jiān)督分類法進行特征提取。119ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023規(guī)則分類法特征提取?每一個分類有若干個規(guī)則（Rule）組成，每一個規(guī)則有若干個屬性表達式來描述。規(guī)則與規(guī)則直接是與的關系，屬性表達式之間是并的關系。?如下是對水的一個描述：–面積大于500像素–延長線小于0.5–NDVI小于0.3120ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023房屋特征提取?第一條屬性描述，劃分植被覆蓋和非覆蓋區(qū)。–Customized->bandratio：0~0.3?第二條屬性描述，去除道路影響。–Spatial->rect_fit：0.5~1–Spatial->Area:FuzzyTolerance=0，90<Area<1100–Spatial->elongation(延長):elongation<3?第三條屬性描述，去除水泥地影響–Spectral->avgband_2:avgband_2<50121ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023預覽結果122ENVI基本影像處理流程操作7/23/20233、基于立體像對的DEM提取123ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023立體像對高程提取—DEMExtraction?快速從ALOSPRISM,ASTER,CARTOSAT-1,FORMOSAT-2,GeoEye-1,IKONOS,KOMPSAT-2,OrbView-3,QuickBird,WorldView-1,SPOT1-5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124ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023輸入立體像對定義地面控制點定義連接點設定DEM提取參數(shù)輸出DEM并檢查結果編輯DEM采用向導操作方式一步步指導您通過以下步驟進行DEM提取125ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231、支持RPC、DIM等位置文件126ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023您可以定義或是加載已有的GCP點對，將DEM和地圖坐標聯(lián)系起來。也可以屏幕上選擇GCP點2、定義控制點127ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023? ENVI可以自動產(chǎn)生匹配點，或者您自己從兩幅圖像中選擇匹配點。3、定義連接點（Tie）128ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023?可以通過立體眼鏡進行3D瀏覽。生成核圖像129ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023設置DEM輸出參數(shù)投影參數(shù)4、設置DEM輸出參數(shù)130ENVI基本影像處理流程操作7/23/20235、輸出DEM并檢查結果當DEM提取向導完成后，可以將DEM加載查看。DEM提取向導也提供了編輯DEM選項，可以通過ENVI的DEM編輯工具進行編輯。131ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023瀏覽結果通過將ENVI的3D表面瀏覽工具將紋理影像疊加到DEM上檢查DEM提取的結果。132ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023立體3D測量工具立體3D測量工具允許您通過單一的匹配點交互的計算高程值。133ENVI基本影像處理流程操作7/23/20234、多時相影像動態(tài)檢測技術134ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023遙感變化檢測技術?遙感變化檢測就是從不同時期的遙感數(shù)據(jù)中，定量地分析和確定地表變化的特征與過程。?檢測方法–圖像直接比較法–圖像差值法、圖像比值法、主成分分析法、光譜特征變異法、假彩色合成法、波段替換法、變化矢量分析法、波段交叉相關分析以及混合檢測法等–分類后結果比較法–直接分類法–多時相主成分分析后分類法135ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023圖像差值法?圖像差值法就是將兩個時相的遙感圖像相減。其原理是：圖像中未發(fā)生變化的地類在兩個時相的遙感圖像上一般具有相等或相近的灰度值，而當?shù)仡惏l(fā)生變化時，對應位置的灰度值將有較大差別。因此在差值圖像上發(fā)生地類變化區(qū)域的灰度值會與背景值有較大差別，從而使變化信息從背景影像中顯現(xiàn)出來。136ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023光譜特征變異法?同一地物反映在一時相影像上的信息與其反映在另外時相影像上的光譜信息是一一對應的。當將不同時相的影像進行融合時，如同一地物在兩者上的信息表現(xiàn)不一致時，那么融合后的影像中此地物的光譜就表現(xiàn)得與正常地物的光譜有所差別，此時稱地物發(fā)生了光譜特征變異，我們就可以根據(jù)發(fā)生變異的光譜特征確定變化信息。137ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023假彩色合成法?由于地表的變化，相同傳感器對同一地點所獲取的不同時相的影像在灰度上有較大的區(qū)別。在進行變化信息的發(fā)現(xiàn)時，將前、后兩時相的數(shù)據(jù)精確配準，再利用假彩色合成的方法，將后一時相的一個波段數(shù)據(jù)賦予紅色通道，前一時相的同一波段賦予藍色和綠色通道。利用三原色原理，形成假彩色影像。其中，地表未發(fā)生變化的區(qū)域，合成后影像灰度值接近，而土地利用發(fā)生變化的區(qū)域則呈現(xiàn)出紅色，即判定為變化區(qū)域。138ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023多波段主成分分析法?當?shù)匚飳傩园l(fā)生變化時，必將導致其在影像某幾個波段上的值發(fā)生變化，所以只要找出兩時相影像中對應波段值的差別并確定這些差別的范圍，便可發(fā)現(xiàn)變化信息。在具體工作中將兩時相的影像各波段組合成一個兩倍于原影像波段數(shù)的新影像，并對該影像作PC變換。由于變換結果前幾個分量上集中了兩個影像的主要信息，而后幾個分量則反映出了兩影像的差別信息，因此可以試著抽取后幾個分量進行波段組合來發(fā)現(xiàn)變化信息。139ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023圖像分類后比較法?該方法的核心是基于分類基礎上發(fā)現(xiàn)變化信息。即首先運用統(tǒng)一的分類體系對每一時相遙感影像進行單獨分類，然后通過對分類結果進行比較來直接發(fā)現(xiàn)土地覆被等的變化信息。140ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023波段替換法?在RGB假彩色合成中，G和B分量用前時相的兩個波段，用后一時相的一個波段影像組成R分量，在合成的RGB假彩色圖像上能夠很容易地發(fā)現(xiàn)紅色區(qū)域即為變化區(qū)域。141ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023信息提取技術?手工數(shù)字化法–屏幕數(shù)字化–區(qū)域生長法?圖像自動分類–監(jiān)督分類–非監(jiān)督分類–面向對象的特征提取法?圖像分割–手工閾值分割–自動閾值分割?組合法142ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023圖像直接比較法—DifferenceMap?單波段間的差異運算–減法–除法?數(shù)據(jù)預處理–相對大氣校正–像元歸一化處理–像元單位標準化處理?變化等級的量化–閾值劃分–直接分割結果143ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023分類后比較—ChangeDetectionStatistics?變化類型的差異分析?變化統(tǒng)計–像素–百分比–面積統(tǒng)計?生成掩膜圖像144ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023流程化圖像處理工具——動態(tài)監(jiān)測?流程化操作，一步步引導您處理影像。?包括部分預處理流程，包括影像配準、相對大氣校正等。?只是發(fā)現(xiàn)變化信息，還需要借助其他工具提取變化信息。145ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023ENVI高光譜分析技術146ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023主要內容?1、高光譜簡介?2、高光譜數(shù)據(jù)預處理?3、物質制圖與識別、探測?4、植被分析147ENVI基本影像處理流程操作7/23/20231、高光譜遙感簡介?光學遙感技術的發(fā)展：–全色（黑白）－－彩色攝影－－多光譜掃描成像－－高光譜遙感?高光譜分辨率遙感（HyperspectralRemoteSensing）–用很窄（10-2λ ）而連續(xù)的光譜通道對地物持續(xù)遙感成像的技術。在可見光到短波紅外波段其光譜分辨率高達納米(nm)數(shù)量級，通常具有波段多的特點，光譜通道數(shù)多達數(shù)十甚至數(shù)百個以上，而且各光譜通道間往往是連續(xù)的，因此高光譜遙感又通常被稱為成像光譜（ImagingSpectrometry）遙感。148ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023從光譜影像上獲得光譜曲線高光譜圖像空間成像的同時，記錄下成百個連續(xù)光譜通道數(shù)據(jù)從每個像元均可提取一條連續(xù)的光譜曲線對高光譜圖像的處理實質是對像元光譜曲線的定量化處理與分析149ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023高光譜成像技術?成像光譜儀：–與地面光譜輻射計相比，成像光譜儀不是在“點”上的光譜測量，而是在連續(xù)空間上進行光譜測量，因此它是光譜成像的；–與傳統(tǒng)多光譜遙感相比，其光譜通道不是離散而是連續(xù)的，因此從它的每個像元均能提取一條平滑而完整的光譜曲線。150ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023成像光譜儀系統(tǒng)介紹?航空成像光譜儀系統(tǒng)?國內系統(tǒng)：MAIS、OMIS-1、OMIS-2、PHI、WHI、LASIS?國外系統(tǒng)：AIS、AVIRIS、TRWIS、GERIS、HYDICEAISA、DAIS、CASI、HYMAP151ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023AVIRISSpectral

coverage:VIStoNIR

(400-2500nm)Spectralbands:

224Spectralresolution:

<10nm?

FOV:30°IFOV:1.0

mradDigitization:12

bits152ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023HYMAPSpectral

coverage:VIS:400-800nm,15nm

bands;?

NIR:881-1335nm,14nmbands;?

SWIR1:1400-1813nm,12nmbands;?

SWIR2:1950-2543nm,16nmbands;Spectralbands:

126?

FOV:60°IFOV:2.5

mrad(along_track)2.0

mrad(across_track)Pixelsperline:

512153ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023航天成像光譜儀系統(tǒng)——Hyperion/EO-1?國家：美國?時間：2000年11月衛(wèi)星發(fā)射成功?掃描帶寬：7.5km,空間分辨率：30米，?在0.4－2.5μ m共有220波段:?可見光－近紅外(400-1000nm):60波段，?短波紅外(900-2500nm):160波段。154ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023環(huán)境與減災小衛(wèi)星星座（HJ-1B）155ENVI基本影像處理流程操作7/23/20232、高光譜數(shù)據(jù)預處理?傳感器定標?大氣校正156ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023傳感器定標?傳感器定標是針對設備本身，建立傳感器每個探測元件輸出的數(shù)據(jù)量化值（DN）與它所對應像元內的實際地物的輻射亮度之間的定量關系（陳述彭等，1998）。輻射亮度（輻射率）單位可為：（μ W）/（cm2*nm*sr）。?ENVI提供針對特定傳感器的定標，包括ASTER、AVHRR、MODIS、MSS、TM、IKONOS、QuickBird、WorldView等；通用方法，包括：平場域定標、對數(shù)殘差、內部平均反射率法和經(jīng)驗線性；針對熱紅外數(shù)據(jù)，還提供大氣校正工具、相對通道發(fā)射率、歸一化發(fā)射率、Α殘差等定標工具。157ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023為什么做大氣糾正？?太陽輻射通過大氣以某種方式入射到物體表面然后再反射回傳感器?原始影像包含物體表面，大氣，以及太陽的信息?如果我們想要了解某一物體表面的光譜屬性，我們必須將它的反射信息從大氣和太陽的信息中分離出來。158ENVI基本影像處理流程操作7/23/2023大氣散射直接反射鄰接反射159ENVI基本影像處理流程操作7/23