ENVI基本影像处理流程操作ppt课件

ENVI基本影像处理流程操作主要内容v1.快速认识 ENVIv2.影像一般预处理v3.影像信息基本提取方法v4.制图与三维可视化数据的输入输出图像显示与分析图像预处理（几何纠正、融合、镶嵌等）影像信息提取（人工解译、自动分类、特征提取、动态检测等）专题制图 /三维可视化分析（集成 GIS现有数据 )成果报告（ GIS分析 /共享）遥感图像处理的一般流程31.快速认识 ENVI1.1 ENVI简介1.2 安装目录结构1.3 栅格文件系统和储存1.4 数据输入1.5 数据显示1.6 常见系统设置4Feature Extraction空间特征提空间特征提取模块取模块DEM Extraction立体像对高立体像对高程提取模块程提取模块Atmospheric Correction大气校正模大气校正模块块1.1ENVI简介 ENVI/IDL体系结构ENVIIDL扩展模块主模块开发语言IDL Advanced数学与统计扩展工具包IDL DataMiner数据库连接工具包Orthorectification正射校正模正射校正模块块NITFNITF数据支数据支持模块持模块1.1ENVI简介 ENVI 从图像中获得您所需的信息Data - InformationPanchromatic 全色Multispectral 多光谱Hyperspectral 高光谱Radar 雷达Lidar 激光雷达Thermal 热红外数据 Terrain 地形数据GPS 位置数据Vector 矢量数据三维可视分析制图输出GIS分析Geodatabase1.1ENVI简介 大气校正扩展模块 (Atmospheric Correction)v 可以有效地去除水蒸气 , 气溶胶散射，漫反射的邻域效应。v 获得地物反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数。v 使影像变得 “ 清晰 ”1.1ENVI简介 立体像对高程提取扩展模块 (DEM Extraction) v 快速从 ALOS PRISM, ASTER, CARTOSAT-1, FORMOSAT-2, GeoEye-1, IKONOS, KOMPSAT-2, OrbView-3, QuickBird, WorldView-1, SPOT 1-5等以及航空影像立体像对中提取DEM。v 全面支持 RPC模型参数，尽可能少的控制点以达到有效的精度v 使用 DEM编辑工具对提取的 DEM做局部编辑v 交互量测特征地物的高度和收集 3D信息并导出为 3D Shapefile文件格式提供面向对象方法、易于使用的向导操作流程从高分辨率全色和多光谱数据中提取地物信息。包括：v交通工具 飞机 , 坦克 , 汽车 , 船只v建筑物 建筑物轮廓 , 屋顶v基础设施 道路 , 桥梁 , 机场 , 海港码头v自然要素 河流 , 湖泊 ,森林 , 田地v云和雾1.1ENVI简介 空间特征提取扩展模块 （ Feature Extraction）91.1ENVI简介 正射校正扩展模块（ Orthorectification）v 由瑞典的 Spacemetric公司开发v 采用的正射校正方法具有可靠和高精度的特点，并且该方法被行业所认可。v 支持大区域范围内的多幅影像、多传感器的一次正射校正。v 具有镶嵌结果的功能，并提供接边线和颜色平衡辅助工具。v 采用流程化的向导式操作方式和工程化管理。v 自定义传感器模型v 提供接口函数，便于扩展功能。1.1ENVI简介 NITF数据支持扩展模块 （ NITF）v读写、显示标准 NITF格式文件vJPEG2000编码压缩 NITF格式文件v支持 NITF2.0、 NITF2.1和 NSIF1.0之间的转换v读写从商业卫星、 NCDRD和 第二图像格式（ NSIF）中获得政府标准数据v广泛支持 NSDE的分类或未分类的 TREs，也包括自定义的 TREs1.1ENVI简介 ENVI/IDL的特点1. 先进、可靠的影像信息提取工具 全套影像信息智能化提取工具 ,全面提升影像的价值。2. 专业的光谱分析 高光谱分析一直处于世界领先地位。3. 随心所欲扩展新功能 底层的 IDL语言可以帮助用户轻松地添加、扩展 ENVI的功能，甚至开发定制自己的专业遥感平台。4. 流程化图像处理工具 ENVI将众多主流的图像处理过程集成到流程化（ Workflow）图像处理工具中，进一步提高了图像处理的效率。5. 与 ArcGIS的整合 从 2007年开始，与 ESRI公司的全面合作 ,为遥感和 GIS的一体化集成提供了一个典型的解决方案。1.2 安装目录结构v Bin： 相应的 ENVI运行目录。v Data： 数据目录，保存一矢量文件夹（一些矢量数据）、两个TM5栅格数据、两个 DEM数据和一个高光谱数据。v Filt_func： ENVI常规传感器的光谱库文件。例如： aster、modis、 spot、 tm等。v Help： ENVI的帮助文档。v Lib： IDL生成的可编译的程序，用于二次开发。v Map_proj： 影像的投影信息，文本格式，客户可以进行定制。v Menu： ENVI菜单文件，可以进行中、英文菜单互换。v Save： 应用 IDL可视化语言编译好的、可执行的 ENVI程序。v Save_add： 客户自主开发的、可执行程序，比如各种补丁程序。v Spec_lib： 波谱库，不同地区可以有不同的波谱库，用户可以自定义。1.3 栅格文件系统和储存v ENVI栅格文件格式： ENVI使用的是通用栅格数据格式，包含一个简单的二进制文件（ a simple flat binary ）和一个相关的 ASCII（文本）的头文件。 ENVI头文件包含用于读取图像数据文件的信息，它通常创建于一个数据文件第一次被 ENVI读取时。单独的 ENVI头文本文件提供关于图像尺寸、嵌入的头文件（若存在）、数据格式及其它相关信息。所需信息通过交互式输入，或自动地用 “ 文件吸取 ” 创建，并且以后可以编辑修改。您可以在 ENVI之外使用一个文本编辑器生成一个 ENVI头文件 通用栅格数据都会存储为二进制的字节流，通常它将以 BSQ（按波段顺序）、 BIP（波段按像元交叉）或者 BIL（波段按行交叉）的方式进行存储。v 储存 窗口菜单界面FileSave File As ，将影像按照需要的格式进行存储，保存的为原始数据，没有拉伸。 主影像窗口FileSave Images As ，将影像按照需要的格式进行存储，存储的影像是显示的影像样式。FileSave Zoom As ，将 Zoom窗口显示的影像按照需要的格式进行存储。 其他窗口下的文件存储例如： MapMosaicking 的镶嵌窗口下： Apply； Save Template等；Classification等功能下： Output Result to等。1.4 数据显示v波段列表 每次打开的文件都显示在 Available Bands List中（如图 1.4所示），列表中可以完成当前在 ENVI中打开的或存储在内存中的文件的信息，还可以进行包括：打开新文件、关闭文件、将内存数据项保存到磁盘，以及编辑 ENVI头文件等操作。v三视窗显示 当你打开一个图像文件时，会在一个 ENVI的三视窗图像显示中，其中包括主图像窗口，缩放窗口和滚动窗口（应用于大的图像），如图 1.5所示，目前大部分的 ENVI图像处理操作都在这个窗口中完成。vENVI ZOOM显示 将图层管理、图像显示、鼠标信息等集中在一个窗体中，目前只有部分ENVI图像处理操作在这个窗口中完成，如面向对象的特征提取、 Pan sharping、异常检测等，在新的软件版本中会有更多的功能集成在此窗体中完成。1.4 数据显示1.5 数据输入 一般数据的打开 AVHRR HDF SeaWiFS MrSID BMP JPEG NLAPS ER Mapper, PCI (.pix) JPEG 2000 PDS ERDAS 7.x (.lan) Landsat 7 Fast (.fst) RADARSAT ERDAS IMAGINE 8.x (.img) Landsat 7 HDF SRF GeoTIFF MAS-50 TIFF HDF MRLC (.dda)使用 Open Image File打开 ENVI 图像文件或其它已知格式的二进制图像文件。 ENVI 自动地识别和读取下列类型的文件：1.5 数据输入 特定数据的打开v对于特定的已知文件类型，利用内部或外部的头文件信息通常会更加方便。v使用 Open External File 选项， ENVI 能够读取一些标准文件类型的若干格式，包括精选的遥感格式、军事格式、数字高程模型格式、图像处理软件格式及通用图像格式。vENVI 从内部头文件读取必要的参数，因此不必在 Header Information对话框中输入任何信息。1.6常见系统设置 用户自定义文件v 这里可以选择自定义的图形颜色文件、颜色表文件、 ENVI的菜单文件（ ENVI Menu File、 Display Menu、 Shortcut File）、地图投影文件等，需要重启 ENVI。1.6常见系统设置 默认文件目录v 设置一些 ENVI默认打开的文件夹，如数据目录、临时文件目录、输出文件目录、 ENVI补丁文件、光谱库文件、备用头文件目录等，需要重启 ENVI。1.6常见系统设置 显示设置v 可以设置三窗口中各个分窗口的显示大小，窗口显示式样等。其中可以设置数据显示拉伸方式（ Display Default Stretch），默认为 2%线性拉伸。1.6常见系统设置 综合设置v 这个选项设置的是一些杂项，值得设置的为制图单位（ Page Unit），默认为英寸（ Inches），可设置为厘米（ Centimeters）；还有缓冲大小（ cache size），可以设置为物理内存的 50-75%左右，文件碎片大小设置为 cache size的 1/10。2.影像预处理2.1 一般预处理流程介绍2.2 预处理中基础知识2.3 ENVI中的几何校正2.4 ENVI中的图像融合、镶嵌、裁剪23校正模型 选择影像 参考源控制点 选 取误 差 检查影像重采 样不符合图 像融合 图 像 镶 嵌 图 像裁剪配准影像其它影像同名点 选 取（人工 /自 动）影像配准校正影像2.1数据预处理一般流程242.2预处理中基础知识 常见商业高分辨率卫星传感器 发射时间 国家 多光谱波段 空间分辨率 (米 ) 重返周期IKONOS 1999 美国 红、绿、蓝、近红外 全色： 1多光谱： 4 1.5-2.9SPOT5 2001 法国 红、绿、近红外、中远红外全色： 5 或 2.5（超模式）多光谱 :1026Quick Bird （快鸟） 2001 美国 红、绿、蓝、近红外全色： 0.61多光谱： 2.44 1-3.5FORMOSAT II 2004 中国台湾红、绿、蓝、近红外 全色： 2多光谱： 4 1EROS-B 2006 以色列 / 全色： 0.7（立体） 55CartoSAT -1（ P5） 2005 印度 / 全色： 2.5（立体）ALOS 2005 日本 红、绿、蓝、近红外 全色： 2.5（立体）多光谱： 10 2北京一号小卫星 2005 中国 红、绿、近红外 全色： 4多光谱： 32 3-5KOMPSAT-2 2006 韩国 红、绿、蓝、近红外 全色： 1多光谱： 4 3WorldView-1/2 2008 美国 红、绿、蓝、近红外红边、海岸、黄、近红外 2 全色： 0.5多光谱： 2.4 1.1-3.7资源应用卫星 -2B星 2008 中国 / 全色： 2.37多光谱： 19.5 26GeoEye-1 2008 美国 红、绿、蓝、近红外 全色： 0.41（ 0.5）多光谱： 1.65 2-3RapidEye 2008 德国 蓝、绿、红、红边、近红外 5 每天其他卫星传感器 发射时间 国家 多光谱波段 空间分辨率 (米 )Landsat17 7299 美国 蓝、绿、红、近红外、短波红外、热红外 15、 30、 60、 80、 120SPOT4 1999 法国 绿、红、近红外、中远红外 全色： 10 多光谱 :20中巴资源卫星 -01/02 1999 中国 蓝、绿、红、近红外 多光 谱 ： 19.5Resourcesat（ P6） 2003 印度 绿、红、近红外、短波红外 多光 谱 24 米全色 5.8米ALOS 2005 日本 微波 、立体像 对 、多光 谱 2.5米立体像 对 、 10米多光谱 、 3米 RadarTerraSAR-X 2007 德国 微波 1 m Radar、 3m、 5mCOSMO-SkyMed 2007 意大利 微波 3米、 15米RADARSAT II 2008 加拿大 微波 3m 超 细 化模式1m景 观 光 线 模式NOAA气象卫星 / 美国 红、近红外、中红外和两个热红外 1.1km风 云系列 卫 星 / 中国 可见光 4个，近红外 2个，中远红外 2个，热红外 2个。 1.1kmMODIS / 美国 36个波段 250m、 500m和 1000m减灾 卫 星 A、 B星 2008 中国 多光 谱 近中 红 外 (4波段 ) 、高光 谱 (111波段 ) 多光 谱 ： 30米 高光 谱 ：100米Hyperion/EO-1 2000 美国 0.4 2.5m 共有 220波段 30米2.2 预处理中基础知识 数据源的选择图像选择经济成本 专题目的 专题地域环境 专题图比例尺空间分辨率 时间分辨率 波谱分辨