利用ENVI软件处理遥感影像

1、科技信息ENVI软件简介ENVI 全称是 The Environment for Visualizing Images ,是美国 ITT VIS （ITT Visual Information Solutions公司的旗舰产品，是由遥感领域的科学家采用交互式数 据语言IDL（InteractiveData Language开发的一套功能强大的遥感影像处理软件。 它是快速、便捷、准确地从影像中提取信息的首屈一指的软件工具。目前，众多的影像分析师和科学家选择ENVI软件从遥感影像中提取信息。 ENVI软件已经广泛应用于科研、环境保护、气象、石油矿产勘探、农业、 林业、医学、国防安全、地球科学、公用

2、设施管理、遥感工程、水利、海 洋、勘察测绘和城市规划等领域。影像校正由于遥感器本身的内部结构、外部因素（卫星的姿态、轨道、地球的运动 和形状等等原因都可能引起影像的几何变形,这叫几何失真。为了纠正这些影像 变形,所以要对影像进行几何纠正。而进行几何纠正通常是利用影像配准来实现 的,也就是在同一区域里利用基准影像（或者地图对另一幅影像的校准，以使两幅 影像中的同名像元配准。由此也可以清楚地看到影像配准的目的，就是使得我们能 够获得比较准确的影像中的每一个像元所对应的地面的位置,这样在进行定性遥感 中才能使得影像之间具有可比性,在定量遥感中才能使得我们能够确定具体目标。在影像校正过程中，首先是要选

3、择所谓的地面控制点（GCP ,这也是影像校正 最关键、工作量最大的一步。原则上GCP点的分布要求均匀,并且数量要多，这 样校正的可靠性才比较高。选择的GCP点一定是要在影像上容易辨识的,地面上 最好可以实测，具有较固定的特征，不会随时间的变化而变化的点。本文实际采用某区域遥感得到的SPOT影像和TM影像,分别为SPOTA、TMA、SPOTB、TM B ,以所要分析的影像为例,是选用SPOT影像为基准，校正TM影像，分别打开SPOT影像和TM影像，采用ENVI软件中的Image to Image校 正功能。其中对于SPOTA和TMA影像,选择了 108个GCP点，整幅影像总的均方根 误差为0.3

4、316，其中最大的点的误差为0.9479,最小的为0.0005。对于SPOTB和 TMB影像，选择了 126个GCP点，整幅影像总的均方根误差为0.1457，其中最大的 点的误差为0.7686，最小的为0.0014。加载了控制点的影像见图1、图2。图1加载GCP后的SPOTA影像图2加载GCP后的SPOTB影像3.影像重采 样图3TMA重采样图 图4TMB重采样图对于影像重采样，在ENVI软件中需要进行如下设置：(1对于TMA影像重采样时，特别要注意点选“ Spatial Subset ”设置Samples为 1444To 8568, NS 为 7125; Lines 为 2222To 700

5、0, NS 为 4779。(2 对于 TMB 影像重 采样时，特别要注意点选“ Spatial Subset ”设置Samples为1610To 8720, NS为7111; Lines为2477To 7003, NS为4527。这样设置的目的是只对TM影像中跟SPOT影 像相对应的区域进行重采样，使得TM和SPOT影像都是同一区域,并且影像尺寸 大小一致，以便为接下来做影像融合打好基础。TMA和TMB影像的重采样结果 图如图3、图4。影像融合影像融合是必须在重采样做完后进行处理，影像融合的目的是为了融合SPOT 影像和TM影像,使得融合后的影像同时拥有SPOT影像的高分辨率和TM影像的 多信

6、息，使影像更真实、更美观。在ENVI软件中分别打开影像SPOTA、SPOTB和重采样后的影像TMA、 TM B ,进行影像融合，融合结果图如图5、图6。图5SPOTA和TMA融合图 图6SPOTB和TMB融合图5.影像镶嵌一幅遥感影像的幅面大小是由传感器的视场所决定，影像的位置是由卫星的运 行来决定。因此一个特定的地理和行政区域可能分成几块被覆盖在好几幅遥感影 像中，例如，本文做的区域就是由两幅影像组成,因此就需要将几幅影像组合起来才 能形成一个区域的单幅影像，这种过程就叫影像镶嵌。将融合好后的两幅影像在ENVI软件中打开进行影像镶嵌，本文进行影像镶嵌 的参数设置如下：(1背景值，在两幅影像的

7、“ Background Data Value to Ignore ”文本框里都键入 “ 0”，即透明；(2羽化值，在两幅影像的“ Feathering Distance ”文本框都键入“ 35” ；(3色彩平衡，在“ Color Balancing ”选项中，对于TMB影像设置为Fixed，对于 TMA影像设置为Adjust。两幅影像的镶嵌结果图如图7所示。图7镶嵌结果图6.影像分类遥感影像分类的目的是将遥感影像中的像元按照地物类别进行划分。例如将 影像分成许多区域，这些区域分别代表森林、草地、湖泊、城镇等实际地物类 别。遥感影像的分类方法有非监督分类和监督分类两种。非监督分类不需要任 何关

8、于分类对象的先验知识，完全根据数据自身的统计规律进行分类。利用ENVI软件处理遥感影像交通运输部天津水运工程科学研究院武艺文先华摘要遥感影像处理是对遥感影像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、 投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理的方法。本文结合实际 遥感影像，主要介绍如何利用ENVI软件进行遥感影像的校正、重采样、融合、 镶嵌、分类及分类后处理。关键词ENVI软件遥感Ch函Al rights reserved. Publishing Hous氏 http:/ www.nkLnet1 Ml 1ChinaAL rights reserved. Publishing House, http

9、:/ HYPERLINK i nn/i 1ChinaChinaAL rights reserved. Publishing House, http:/ HYPERLINK kixnet kixnet i naj rm 1AL rights reserved. Publishing House, http:/ HYPERLINK 1994-2011影像专题论述科技信息对馆员的服务方式提出了新的挑战。它要求高校图书馆员必须是德才兼备的 新型专业人才。在“才”方面必须是“ 一专多能”。在“能”方面则越多越好。 至少精通一门外语，熟悉计算机操作,长于知识管理与组织，善于服务，更要有敬业 奉献精神，真正

10、能从社会发展，文化普及以及全面提高国民素质的角度去认识高校图 书馆的社会地位和教育功能。5、大力宣传,提高普通高校图书馆的社会知名度首先，要提高对宣传作用的认识，校外人来高校图书馆的少，是因为对图书馆不 了解。这就要求高校图书馆加大宣传力度，让普通市民了解高校图书馆，宣传高校 图书馆的服务宗旨、服务方式、服务项目。可通过制作图书馆主页、BBS公 告板、设立宣传栏和发放图书馆使用指南，新书通报等宣传资讯,开办专题讲座、 举办各种读书活动。演讲比赛,组织读者参加社会实践活动，深入到社区、用户 中去,开展宣传教育和科技知识的传播等，接纳社会团体、家庭以及个人入馆参观, 扩大图书馆在社会人员中的影响，

11、为图书馆的社会化服务争取有利的支持。6、树立高校与地方经济互相依存、共同发展的思想,强调以服务求支持，以 贡献求发展的理念，充分发挥文献信息资源的优势高校图书馆可给校外人员办理图书借阅证，与公共图书馆实现馆际互借,满足校 外读者的文献信息需要。可以通过组织科普活动、专题讲座、学术报告会、 举办学习班和计算机检索培训班等形式,帮助校外读者掌握文献信息知识和检索技 能,通过这些影响扩大图书馆的社会影响和知名度,树立良好的服务形象。7、高校图书馆要发挥社会化服务的技术优势与人才优势高校不仅是先进文化的发源地和集散地,同样也是新技术的研发地和传播地。 现代高校图书馆更注重先进的信息技术在管理中的应用。

12、随着网络化、自动 化、数字化的建设，高校图书馆不断更新服务设备,安装先进的集成管理软件，由 手工借阅到电脑扫描，由人工目录到网上智能检索，读者完全可以通过联网微机进 入图书馆，实现网上预约、借阅、续借、咨询等功能。图书馆手工借阅时期,工 作量大，满足在校师生的要求都很难，现在藏、借、阅一体,数字资源丰富，网络 链接方便、快捷，大大节省了人力，方便了读者，无论是借阅服务、还是网上传输, 或者是信息咨询，都可以较快地满足读者的要求，提高了资源的利用率。随着现代图书馆的发展,高校图书馆的工作已不只是简单的被动借还服务，更多 的是针对教学科研和学科建设特点，由被动变主动，形成了主动推送服务、网上资 源

13、集成服务、为教学科研人员和各类读者提供知识信息服务等职能。现代图书 馆服务职能的变化,对高校图书馆的工作人员提出了更高的要求。近几年，高校图 书馆的工作人员队伍发生了较大的变化，由老龄化向年轻化发展，由低学历向高学 历发展，由单学科向多学科发展，聚集了大量的高职称的图书馆学、计算机和各学 科专业人才，他们不仅关注本馆的馆藏和学科服务,而且对当今世界和国内图书馆 界的知识信息服务给予了极大的关注，对海量的知识信息进行识别、整理、排 序、推送，起到了知识导航员的作用。因此，利用高校图书馆的人才优势,积极开 拓社会服务的新领域，能更好地满足社会成员的信息需求，为社会的信息化做出贡 献。总之,拓展高校

14、图书馆的社会化服务职能，是一个学术研究课题,更是一个实践 的过程，它不仅要求政府的大力支持和经济援助，更需要图书馆内部的管理创新。 高校图书馆社会化服务有着较好的前景，也大有文章可做，只要高校图书馆从构建 和谐社会的需要出发，社会化服务工作就一定能开展起来并受到社会的欢迎。参考文献1刘龙.高校图书馆服务社会化的优势与实现途径J .河南科技学院学报(社 会科学版,2010(1赵玉贞.新时期高校图书馆社会化服务初探J .图书馆界,2008(3(上接第771页ChinaAl rights reserved. Publishing House, http:/ kinet 1994-2011Academ

15、ic Jounial Electronic表1分类统计结果表本文采用的是K-Means (K均值非监督分类,K-M eans (K均值非监督分类是 通过计算数据空间上均匀分布的最初类均值，然后用最短距离技术重复地把像元聚 集到最近的类里。每次迭代重新计算均值,且用新的均值对像元进行再分类。当 限定了标准差和距离的阀值时，如果一些像元不满足选择的标准，就无法参与分类， 所有像元都被归到与其最临近的一类里。这一过程持续到每一类的像元数变化少 于选择的像元变化阀值或已经达到迭代的最多次数。K-Means (K均值非监督分类的准则是:使每一聚类中，多模式点到该类别中心的距离的平方和最小。其基本思想是:

16、通过迭代,逐次移动各类 的中心，直到得到最好的聚类结果为止。通过ENVI软件打开镶嵌好的影像，进行K-Means (K均值非监督分类，在“ K- Means Parameters ”对话框中设置相关参数,在其中“ Number of Classes ”文本框里 键入分类个数“ 8 , “ Maximum Iterations 文本框里键入迭代次数“ 5,点选菜单 File -输出，点击“ OK ”即可。分类结束后得到的分类结果图如图8。图8K-Means (K均值非监督分类结果图7.影像分类后处理在ENVI软件中打开镶嵌结果图和分类结果图，选择菜单Classifi-cation Post Cl

17、assification Class Statistics ,在弹出的 “Classification Input File 对话框中选择 分类结果图，点“ OK ”继续，在弹出的“ Statistics Input File ”对话框中，选择镶嵌结 果图(TM影像，选好输入文件后，点击“ OK ”，出现“ Class Selection ”对话框，在列 表中选择前面所分的8类,然后一直默认设置点“ OK ”即可得到分类后处理的分 类统计结果，见表1。8.结语本文结合某区域遥感得到的SPOT影像和TM影像，主要介绍如何利用ENVI 软件进行遥感影像的校正、重采样、融合、镶嵌、分类及分类后处理的

18、方法 及操作步骤。ENVI软件其他强大的遥感影像处理功能还有待进一步研究。参考文献1赵文吉，段福州，刘晓菲等.ENVI遥感影像处理专题与实践M .北京:中国 环境科学出版社,2007.李小娟，宫兆宁,李静等.ENVI遥感影像处理教程M .北京:中国环境科学 出版社, 2007.沈焕锋，钟燕飞,王毅等.ENVI遥感影像处理方法M .武汉:武汉大学出版 社,2009.韦玉春，汤国安,杨昕等.遥感数字图像处理教程M .北京:科学出版社， 2007.类别 Band M in Max M ean StDev points percent-ageClassi 10430.5106373.5381951747992632.43% 20450.3834822.375020 30490.5325773.173868Class2 105618.78919415.42758025894914