LandsatTM影像处理最流程

1、. 一. 界面系统介绍1. 主菜单：菜单项，File、Basic Tool、Classification、Tranform、Spectral实习所涉及的粗略介绍2. Help 工具的使用3. 主菜单设置preferences：存设置二. 文件的存取与显示1图像显示由一组三个不同的图像窗口组成：主图像窗口、滚动窗口、缩放窗口。1主图像Image窗口：400*400 100显示全分辨率显示scroll的方框，可交互式分析、查询信息。主图像窗口的功能菜单：在主图像窗口点击鼠标右键，切换隐藏子菜单的开启和关闭。该 Functions 菜单控制所有的ENVI交互显示功能，这包括：图像和动态覆盖；空间和波

2、谱剖面图；比照度拉伸；彩色制图；诸如ROI的限定、光标位置和值、散点图和外表图等交互特征；诸如注记、网格、图像等值线和矢量层等的覆盖叠置；动画以及显示特征。2滚动Scroll窗口：全局，重采样(降低分辨率)显示一幅图像。只有要显示的图像比主图像窗口能显示的图象大时，才会出现滚动窗口。滚动窗口位置和大小最初在envi.cfg 文件中被设置并且可以被修改。3缩放Zoom窗口：200*200显示image的方框。缩放系数用户自定义出现在窗口标题栏的括号中。2图像的头文件资料的获取和编辑ENVI：FileEdit ENVI Header，选择相应的文件。从 Header Info 对话框里，你可以点击

3、 Edit Attributes 下拉菜单中的选项，调用编辑特定文件头参数的独立对话框。这些参数包括波段名、波长、地图信息等。3图像的存取File Open Image File. 当你翻开任何文件，可用波段列表ABL自动地出现。ABL列出该图像文件的所有波段，并允许你显示灰阶和彩色图像、启动新的显示窗口、翻开新文件、关闭文件，以及设置显示边框。要选择当前活动显示，请按以下步骤：从ABLAvailable Bands List，点击Display #*按钮菜单其中*是与显示窗口标题栏数字相对应的数字，再从列表中选择所需要的显示。要开场一个新的显示，从按钮菜单项选择择New Display。点击

4、Load Band或Load RGB，以把选定的波段导入选定的显示。4.灰度图像和彩色图像的显示ENVI：FileOpen ImageAvailable Bands ListABL中选择Gray Scale或RGB Color模式5剖面和波谱图Profiles and Spectral PlotsImage:ToolsProfiles。ENVI 允许抽取水平的*、垂直的Y、波谱的对每个像元为 Z 以及任意的剖面图。剖面图显示在单独的图表窗口，并且*、Y 和 Z 剖面图可以同时是激活的。鼠标用来移动一个十字准线并交互地选择剖面图。图表窗口 Options 菜单下的 Auto Scale Y-A*

5、is非常有用。三. 图像预处理1图像的切割取子区ENVI：Basic Tools Resize Data Resize Data Input File对话框如下列图。选择需要切割的原始图像；选择Spatial Subset或Spectral Subset方式；假设设置空间切割方式Spatial Subsetselect Spatial Subset点击Image；出现Subset by Image对话框，Subset的尺寸用2种形式，移动图像上的方框或直接填写samples/lines列/行值；假设设置波段围Spectral SubsetFile Spectral Subset，选择波段；假设

6、要根据已选择的感兴趣区域进展切割，可用ENVI：Basic ToolsSubset Data via ROIs。假设要使用与上次输入的空间大小一样的文件的空间子集，点击Previous按钮。注：Resize Data还可以进展图像重采样如下，假设仅仅进展子区的选择，则不要调整Output File Dimensions。* 图像左上角为原点(1.1 - 列.行)。Masking-把一个空间掩膜应用到图像的*个局部，包括统计、分类、别离unmi*ing、匹配滤波、连续删除continuum removal和波谱特征拟合spectral feature fitting。2图像的重采样ENVI：Ba

7、sic Tools Resize Data Resize DataInput File对话框选择需要采样的原始图像OKResize Data Parameters调整 Output FileDimensions的像元数；选择采用方法 文件输出四. 影像分析影像统计分析1. 统计特征分析ENVI：Basic Tools Statistics puter StatisticsCalculate Statistics Parameters对话框-选择统计类型Basic、Histogram、Covariance2. 主成分分析(ENVI: Transformprinciple pents)Transf

8、orms Principal ponents Forward PC Rotation pute New Statistics and Rotate.- 选择输入文件- 选择输出 PC 波段数-Select Subset from Eigenvalues-出现 PC EigenValues 绘图窗口每个节点是PC各分量的特征值，可进一步计算PC各分量的方差百分比。3. 相关分析 ENVI：Basic Tools Statistics puter Statistics五.图像增强 (Image:Enhance)1. 直方图调整(1) 直方图匹配(Image: EnhanceHistogram Ma

9、tching)至少显示两幅图像，从想更改直方图的图像如Display#1PC1中，选择EnhanceHistogram Matching-Match To选择想匹配直方图的图像Display#2-V -OK，保存直方图匹配后的PC1。查看两图像PC1与V直方图：点右键Interactive Stretching或选择 Functions Interactive Stretching显示直方图；假设需图像替代则要求两直方图输入值相同，可根据两直方图输入值的关系，通过Band Math使两直方图数值一样PC1变为PC1-保存PC1，可为下一步PC1图像替代V，进展HSV-RGB反变换作准备。(2)

10、 直方图的交互式拉伸(Image: EnhanceInteractive Stretching )ENVI 用 2% 的系统默认线性拉伸值来显示所有图像(两边均舍去信息量的2%)，经过这样处理后合成的假彩色图像层次清楚、地物差异大，各类地物易于判别。注：多在Scroll窗口对全局调整，分别调整R、G、B，使彩色更丰富一般R、G敏感，B线性即可。2. 彩色变换ENVI: TransformColor Transform包括HSV-色调、饱和度、数值变换，HLS-色调、亮度、饱和度变换等。3. MNF变换最小噪声别离Minimum Noise Fraction，MNF变换是同主分量变换相似的一种方

11、法，它被用来别离数据中的噪声，确定数据在的维数，减少随后处理的计算量Green 等人，1988；Boardman和Kruse，1994。六.专题信息提取1. 波段运算获取不同专题信息ENVI: Basic Toolsband math例：Newband=band5-band4具体操作是：翻开Band Math对话框(如右图)，在Enter an e*pression中键入：b5-b4，点击OK后将会出现Variables to Bands Pairings对话框。从可利用波段列表中，分别选择b5和b4代表的波段，并键入待输出的文件名，点击OK即可。2. NDVI的提取: NDVI(vegeta

12、tion Inde*)NDVINormalized Difference Vegetation Inde*归一化植被指数：是一个普遍应用的植被指数，将多波谱数据变换成唯一的图像波段显示植被分布。NDVI 值指示着像元中绿色植被的数量，较高的NDVI值预示着较多的绿色植被。NDVI 变换可以用于AVHRR、Landsat MSS、Landsat TM、SPOT 或 AVIRIS 数据，也可以输入其他数据类型的波段来使用。3. 缨帽变换ENVI: TransformTasseled Cap5. 定义感兴趣区(ROI)及分类监视分类Supervised Classification监视分类：按照分类

13、以前自定义的样本进展分类。1. 训练样本的选择和优化1训练样本的提取ROI区的选择ENVI: Basic Tools Region Of Interest ROI tool调出感兴趣区工具窗口进展样本选择注意：必须事先翻开一幅图像，可以进展样本编辑名称，颜色，填充方式等，样本选择越准确，分类结果越好。感兴趣区工具窗口的翻开方式还有：Image：OverlayRegion of Interest，或者直接在图像窗口上点击鼠标右键，再选择ROI Tool。根据前面的背景资料和预处理结果选择分类图像，建立各类地物的训练区。各类地物的解译标志，即地物的明显特征是最重要的选择标准。根据其在影像上表现出的

14、色调、纹理等特征，通过目视解译方法用鼠标在工作区影像图上选择其训练区，并使训练区的分布尽量均匀。在实际的工作中，由于存在同物异谱的情况，因此对于同一种类型可能有多种不同的特征。为此，我们可以对同一地物选择多个训练区，分类后再合并。感兴趣工具窗口见下列图。提取训练样本的具体操作如下：1确定ROI的提取类型ROIPolygon, Polyline, Point, Rectangel, Ellipse和待操作窗口主图像窗口、滚动窗口或缩放窗口。2在图像窗口上画出感兴趣区，单击鼠标右键确定选择形状此时可以拖动感兴趣区域，用Ctrl鼠标左键可以删除，再次单击右键确定此训练区此时假设要删除训练区，需要点击

15、ROI Tool窗口中的Delete控键，此操作将删除所有该类型的感兴趣区域。ROI Tool 窗口中将会显示选择区域的颜色和相关信息，其中，感兴趣区域名称ROI Name和色彩可以修改。可就*一类训练区选择多个感兴趣区域。3该类训练区的选择完成后，点击ROI Tool窗口的New Region控键，再进展另一类训练样本的选择，其颜色将自动改变。按以上操作完成所有训练区的选择。2训练样本的优化和提纯ROI上述步骤中选择的*类训练样本，可能混入了其他类型的样本，为了提高图像分类精度，需要对训练样本进展提纯。N维可视化分析器N Dimensional Visualizer即是对选择的训练区像元进展

16、提纯。当*些像元始终聚集在一起运动时，这些就是所需的最纯像元；假设在运动时，像元分成了两个局部，则说明选择了两类地物的训练区，需把此训练区像元分开处理。ROIE*port ROIs to n-D Visualizer n-D Control; n-D Visualizer让训练区像元在n维空间自由转动可以控制转动速度Speed，当转到最能区分各类型训练区像元的位置时，停顿转动，进展样本提纯操作。即：1在n-D Visualizer窗口中用鼠标选择*类训练区的纯像元并点击鼠标右键确定可进展屡次选择，再次单击右键E*port Class，提纯后的训练区将出现在ROI Tool窗口中。2进展下一个类

17、型训练区的提纯时，首先要在n-D Visualizer窗口中单击右键New Class，下面的操作如前。如此，完成所有训练区的提纯。3训练区的保存：ROISave ROIs2. 选择分类方式分类方式包括平行六面体法、最短距离法、马氏距离法、最大似然法、波谱角分类以及二进制编码法等，选择适宜的分类方式。1) 最大似然法Ma*imum Likelood ClassificationENVI: Classification supervised Ma*imum likelihood Classification Input File 选择分类的图像 Ma*imum likelihood Parame

18、ters 选择训练样本，设置说明最大似然分类假定每个波段每一类统计呈均匀分布，并计算给定像元属于一特定类别的可能性。除非选择一个可能性阈值，所有像元都将参与分类。每一个像元被归到可能性最大的那一类里。在Ma*imum Likelihood Parameters 对话框中设置一般分类参数，在Set Probability Threshold文本框里，键入一个阈值01。选项参数被用来控制像元准确分类的可能性。如果像元的可能性低于所有类的阈值，则它被归为无类别，在此，我们一般选择默认值。2) 波谱角分类法Spectral Angle Mapper SAMENVI: Classification su

19、pervised Spectral Angle Mapper Classification Input File 选择分类的图像 Spectral Angle Mapper Parameters 选择训练样本，设置说明波谱角分类法是以物理学为根底的一种分类法，通过比拟终端光谱向量和每个像元的矢量在N维空间中的角度，将像元分配到相应的区间中去，角度值越小，分类越准确。输入由上步提纯得到的像元数据，选择适宜的参数Ma*imum Angleradians 值，小于此值的像元将不参加分类，经屡次实验。默认值是0.1弧度。3. 分类引入影像确定分类围和波段选择训练样本给定阈值确定存储路径和文件名OK。下

20、列图为最大似然法分类对话框。非监视分类Unsupervised Classification非监视分类：仅仅用统计方法对数据集中的像元进展分类，不需要样本。方法：1IsoData:unsupervisedIsoData IsoData Parameters对话框：参数设置说明在ISODATA Parameters 对话框中，输入Number of Classes分类数，Min最少分类数8、Ma*最大分类数15，Ma*imum Iteration最大迭代数10，Chang Threshold像元变化的阀值5.00，Minimum Pi*el in Class每类中的最小像元数1，Ma*imum

21、Class Stdv 最大标准差3.00，Minimum Class Distance 最小类间距4.00，Ma*imum Merge Pairs最大合并数2等8个根本参数根据实际图像和先验知识更改参数的设置2K-Means:unsupervised K-Means K-Means Parameters参数设置说明分类后处理Post Classification1. 分类统计：ENVI:ClassificationPost ClassificationClass Statistics：包括每一类的点数、最小值、最大值、平均值以及类的每个波段的标准差等。其中每一类的最小值、最大值、平均值以及标准

22、差可以以图的方式进展显示。可以显示出每一类的直方图，并且计算其协方差矩阵、相关矩阵、特征值和特征矢量等。2. 两个分类结果的比拟：ENVI:ClassificationPost ClassificationConfusion Matri*：分类结果的精度，显示在一个混淆矩阵里。通过用分类结果与地表真实图像Ground Truth Image或地表真实感兴趣区Ground Truth ROIs相比拟来计算混淆矩阵。分类结果记录了总体精度、准确度、Kappa系数、混淆矩阵、mission 误差每类中额外像元占的百分比和冗长误差类左边的像元占的百分比等等。当用地表真实图像计算混淆矩阵时，还可以输出每

23、类图像中没有被正确分类的那些像元。3. 类别集群：ENVI: ClassificationPost ClassificationClump Classes细小块的合并，将一些碎块进展合并平滑处理。注：未被选上用于聚块clumping的类，在输出图像上无变化。4. 类别筛选：ENVI: ClassificationPost Classification Sieve Classes通过用斑点分组消除这些隔离的被分类的像元。该功能菜单将删除分类中的孤岛像元，并用黑像元表示，可以用成块分类功能代替黑像元。注：在Group Min Threshold文本框里，输入一个类组需要包含的最少像元数4或8。任何

24、一组小于这一数值的像元将从类中被删除。5. 类的合并：ENVI : ClassificationPost Classificationbine Classes：将分过的类进展选择性的合并，可以合并为一类或几类。6. 类的叠合：ENVI : ClassificationPost ClassificationOverlay Class：用一幅彩色合成影像或灰阶影像生成一幅影像地图，并且类的颜色叠置在一起，输出一幅3波段的 RGB图像。7. 修改类的颜色：Image: ToolsColor Mappingclass color mapping：当一个分类后的图像被导入一个显示窗口时，每类自动呈现出不

25、同的颜色。每类的颜色与监视分类中选择的感兴趣区的颜色或非监视分类中预先选择的每类颜色相对应。未分类区域在图像中呈黑色，可以改变每类的颜色。七. 制图输出图形的整饰1. 经纬网格线Grid来设置网格线的属性及图像边界。注：设图面大小- Annotation - Options Display Borders-输入左、上、右和低部图像边框所需要的边框宽度按像元2. 注记Image: overlayannotation(标题；图例；比例尺；南北指针)(1) 添加注记：Image: overlayannotation。注记可以被放置在主图像窗口、滚动窗口或缩放窗口。通过从各自的 Options 菜单中

26、选择 Annotation，每种图表，包括*、Y、Z 剖面图或外表图，可以被注记。当出现 #n Annotation 对话框时其中#n指正被注记的那个显示，选择 Object 所需要的注记对象。1文本注记Te*t：Objectte*t ，选择注记的属性如font、size等，在文本框中输入待添加文本，用鼠标在图像中点击注记位置，按右键确定。2图例注记map key：Objectmap key可以直接将各类的图例加载上去，并且可以进展颜色、名称等编辑。3比例尺注记Scale Bar：ObjectScale bar4偏差图注记Declination：ObjectDeclination，Declination 选项允许你在图像上放置一个磁偏角图表。磁偏角图表包括指向真北True North，用星号显示、坐标北Grid North，GN和磁北Magnetic North，MN的箭头的任意组合。5覆盖分类结果：Image:Overlayclassification6边界设置Set Display Border：OptionSet Display Border7其他注记略8假设要对注记进展选择或编辑：ObjectSelection/Edit注：每一种注记添加到图像中后，单击鼠标右键进展确定。所有注记对象都有一个小的彩色菱