《ENVI高級預(yù)處理》課件

《ENVI高級預(yù)處理》ENVI軟件概述ENVI是一款功能強大的地理空間分析軟件，為遙感圖像處理和分析提供了一個全面的平臺。它提供了廣泛的工具，涵蓋圖像預(yù)處理、分析、可視化和數(shù)據(jù)管理等領(lǐng)域。ENVI的用戶友好界面和強大的功能使其成為各種應(yīng)用中遙感數(shù)據(jù)的首選工具，包括環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、城市規(guī)劃和災(zāi)害管理等。ENVI軟件啟動1啟動找到ENVI的啟動圖標(biāo)，點擊打開軟件。2登錄輸入正確的用戶名和密碼，進(jìn)行登錄。3選擇選擇合適的ENVI版本，點擊“確定”。ENVI軟件界面ENVI軟件界面主要包含菜單欄、工具欄、工作區(qū)、結(jié)果區(qū)等部分。菜單欄提供各種功能選項，工具欄提供常用工具按鈕，工作區(qū)用于加載和顯示圖像數(shù)據(jù)，結(jié)果區(qū)用于顯示分析結(jié)果。數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式直接導(dǎo)入ENVI支持多種格式的影像數(shù)據(jù)，可以直接將數(shù)據(jù)文件拖放到ENVI窗口中。文件菜單導(dǎo)入通過ENVI菜單欄的“文件”>“打開”選項，選擇要導(dǎo)入的影像文件。腳本導(dǎo)入可以使用ENVI的Python腳本語言，編寫腳本自動導(dǎo)入數(shù)據(jù)。格式轉(zhuǎn)換ENVIENVI支持多種遙感影像數(shù)據(jù)格式。轉(zhuǎn)換可以將不同格式的影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ENVI支持的格式。操作通過菜單欄中的“File”->“Import”->“ImageFile”進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。波段選擇波段組合ENVI支持多種波段組合方式，可根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的波段組合，例如RGB、NIR、SWIR等。波段提取ENVI允許用戶選擇特定波段進(jìn)行分析，例如提取紅光波段、近紅外波段等。波段計算ENVI可以進(jìn)行波段運算，例如計算植被指數(shù)、地表溫度等。輻射校正1傳感器響應(yīng)將傳感器記錄的數(shù)字量值轉(zhuǎn)換為輻射亮度值。2大氣影響考慮大氣對輻射傳輸?shù)挠绊?，進(jìn)行大氣校正。3地面反射率最終得到地表反射率值，更準(zhǔn)確反映地表特征。大氣校正1大氣散射去除大氣散射影響2大氣吸收校正大氣吸收效應(yīng)3大氣模型選擇適合的模型幾何校正圖像配準(zhǔn)將圖像與已知坐標(biāo)系統(tǒng)或參考圖像對齊。幾何校正消除由于傳感器、地球曲率和地形引起的幾何畸變。重采樣將圖像重新采樣到新的坐標(biāo)系或分辨率。輸出生成具有準(zhǔn)確幾何信息的校正圖像。影像重采樣1目的改變影像分辨率，以便更準(zhǔn)確地進(jìn)行分析和建模。2方法最近鄰插值法，雙線性插值法，三次卷積插值法。3應(yīng)用提高影像分辨率，以便進(jìn)行更精細(xì)的分析和建模。影像拼接1幾何校正確保圖像的幾何位置準(zhǔn)確2配準(zhǔn)將多個圖像對齊到共同的坐標(biāo)系3縫合將對齊的圖像無縫拼接成一個完整的圖像影像裁剪1定義感興趣區(qū)域選擇要裁剪的區(qū)域范圍2設(shè)定裁剪參數(shù)指定裁剪區(qū)域大小和形狀3生成裁剪影像輸出新的影像文件云遮蔽檢測1圖像預(yù)處理去除噪聲和條帶等干擾，提高圖像質(zhì)量。2云檢測算法利用不同波段的光譜特征、紋理特征和空間特征識別云層。3云遮蔽掩膜生成云遮蔽掩膜，用于剔除云層，獲取更準(zhǔn)確的地表信息。結(jié)構(gòu)線提取地質(zhì)結(jié)構(gòu)ENVI提供功能強大的工具來提取地質(zhì)結(jié)構(gòu)線，幫助地質(zhì)學(xué)家分析地質(zhì)構(gòu)造和地貌特征。斷層識別結(jié)構(gòu)線提取可用于識別斷層、褶皺和其他地質(zhì)構(gòu)造，為地質(zhì)研究提供重要信息。植被指數(shù)計算1NDVI歸一化植被指數(shù)2EVI增強型植被指數(shù)3SAVI土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)地表溫度反演獲取熱紅外數(shù)據(jù)從遙感傳感器獲取熱紅外波段數(shù)據(jù)。大氣校正去除大氣影響，獲得地表真實輻射。地表溫度計算利用輻射定標(biāo)和溫度反演模型計算地表溫度。影像分類1監(jiān)督分類需要先訓(xùn)練樣本，然后根據(jù)樣本特征對未知像素進(jìn)行分類2非監(jiān)督分類無需先訓(xùn)練樣本，而是根據(jù)像素的統(tǒng)計特征進(jìn)行分類3對象分類以影像中的目標(biāo)對象為基本單元進(jìn)行分類精度評估1混淆矩陣評估分類結(jié)果的準(zhǔn)確性，例如總體精度和Kappa系數(shù)。2誤差分析分析分類錯誤的原因，例如地物特征、影像質(zhì)量等。3精度改進(jìn)根據(jù)誤差分析結(jié)果，改進(jìn)分類方法或參數(shù)。二次分類數(shù)據(jù)準(zhǔn)備對已有分類結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，評估分類結(jié)果的準(zhǔn)確性。分類模型選擇根據(jù)數(shù)據(jù)的特征和分類任務(wù)選擇合適的分類模型，如支持向量機(SVM)、隨機森林等。模型訓(xùn)練使用已知分類結(jié)果的樣本數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行訓(xùn)練，調(diào)整模型參數(shù)以提高分類精度。模型評估使用獨立的測試數(shù)據(jù)評估模型的分類性能，并根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行調(diào)整或優(yōu)化。矢量數(shù)據(jù)提取從影像數(shù)據(jù)中提取幾何特征，例如道路、河流和建筑物。將提取的特征存儲為矢量數(shù)據(jù)，如形狀文件（.shp）或地理數(shù)據(jù)庫。矢量數(shù)據(jù)可用于創(chuàng)建地圖、分析空間關(guān)系以及進(jìn)行其他地理空間應(yīng)用。地形分析高程數(shù)據(jù)利用DEM數(shù)據(jù)可以提取高程信息,如海拔、坡度、坡向等,輔助分析地貌形態(tài)。水文分析通過水文分析模塊,可以提取河流、湖泊等水體信息,評估水文資源狀況。地貌分析利用地形信息,可以對地貌形態(tài)進(jìn)行分析,識別不同的地貌類型。水體提取水體識別利用影像數(shù)據(jù)提取水體區(qū)域，例如河流、湖泊、海洋等。水體邊界確定水體區(qū)域的精確邊界，區(qū)分水體和非水體區(qū)域。水體特征分析分析水體的面積、形狀、深度等特征，以及水質(zhì)變化情況。冰雪提取雪覆蓋面積冰雪覆蓋面積是氣候變化研究的重要指標(biāo)，可以用來監(jiān)測氣候變化對冰川和積雪的影響。冰雪類型可以通過提取冰雪信息來識別不同類型的冰雪，例如積雪、冰川、海冰等。冰雪變化提取冰雪信息可以監(jiān)測冰雪的變化趨勢，例如冰川退縮、積雪覆蓋面積減少等。小型物體檢測ENVI提供多種小型物體檢測算法，例如基于閾值分割、形態(tài)學(xué)操作、邊緣檢測等方法?？梢杂糜谧R別建筑物、車輛、船舶等小型目標(biāo)，并進(jìn)行目標(biāo)計數(shù)、尺寸測量等分析。適用于各種遙感影像，如航空影像、衛(wèi)星影像，以及高分辨率影像等。時間序列分析1數(shù)據(jù)收集收集不同時間點上的遙感影像數(shù)據(jù)，構(gòu)建時間序列數(shù)據(jù)集。2數(shù)據(jù)預(yù)處理對時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正、輻射校正等預(yù)處理操作，確保數(shù)據(jù)的一致性。3特征提取從時間序列數(shù)據(jù)中提取時間特征，如趨勢、季節(jié)性、周期性等，用于分析。4模型構(gòu)建建立時間序列模型，例如趨勢分析、季節(jié)性分解、ARIMA模型等，解釋數(shù)據(jù)變化規(guī)律。5結(jié)果分析根據(jù)模型結(jié)果進(jìn)行分析，并對時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和預(yù)測，識別土地覆蓋變化、作物生長狀況等信息。影像配準(zhǔn)1幾何校正消除幾何畸變2地理配準(zhǔn)將影像與地理坐標(biāo)系對齊3影像疊加將不同時間或來源的影像進(jìn)行疊加影像融合1數(shù)據(jù)融合將不同來源或不同特征的圖像數(shù)據(jù)整合，以生成更完整的信息。2增強信息通過融合，可以提高圖像的清晰度、細(xì)節(jié)和信息量。3應(yīng)用場景廣泛應(yīng)用于土地利用監(jiān)測、災(zāi)害評估、軍事偵察等領(lǐng)域。數(shù)據(jù)可視化ENVI提供豐富的可視化工具，例如顏色表、圖層疊加、圖像增強等，幫助用戶更直觀地理解和分析數(shù)據(jù)。此外，還可以制作各種地圖、圖表和動畫，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為易于理解的視覺形式。變化檢測1影像配準(zhǔn)確保兩幅影像的空間一致性2差異分析識別兩幅影像之間的變化區(qū)域3變化提取將變化區(qū)域從原始影像中提取出來結(jié)論與建議ENVI功能強大ENVI可以進(jìn)行多種高級預(yù)處理，如輻射校正、大氣校正、幾何校正、影像重采樣