ENVI遥感图像处理(第1章)

ENVI遥感图像处理(第1章)第一页，共72页。课程性质及课程目标课程性质：GIS专业专业必修课程。课程目标：深入地理解遥感基本理论、方法及遥感图像处理与图像信息提取方法，具备利用遥感软件解决实际问题的能力。初步具有利用IDL进行二次开发的能力。第二页，共72页。先修后续课程

掌握一定的计算机技术先修《遥感概论》或《遥感技术》第三页，共72页。课时安排与考核总课时：30+18=48平时成绩+期终考试（30%+70%）第四页，共72页。本课程所用教材第五页，共72页。课程主要内容第一章绪论第二章遥感软件安装和视窗的基本模块介绍第三章遥感图像的数据预处理第四章遥感图像的增强处理第五章遥感信息的复合第六章遥感图像信息提取第七章遥感软件综合应用第六页，共72页。相关参考书目1.赵文吉,ENVI遥感影像处理专题与实践.2007:中国环境科学出版社.2.ENVI遥感影像处理实用手册，3.

ENVI与IDL二次开发教程第七页，共72页。本课程的教学要求上课认真听讲，作好笔记，遇到不懂的内容或有问题应及时提问或查阅课外书。认真完成每一次的实习作业并按时上交，成绩将记入总分。认真完成课后作业。能自觉进行软件操作，加强实践能力培养。第八页，共72页。第一章绪论遥感的最终目标1遥感图像处理的一般流程23遥感软件的基本功能4遥感技术应用简介5遥感软件的介绍第九页，共72页。遥感的最终目标地球空间信息是人类探索和认识现实世界最基本的组成部分。遥感的出现不仅彻低改变了地球科学获取地球表层信息的方式与方法，而且为地球科学的各个分支最终走向综合而形成新的地球系统科学奠定了基础。遥感的最终目标是有效应用，即从遥感数据中提取出感兴趣的信息服务于各行各业。遥感信息提取是遥感应用的核心环节。

第十页，共72页。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第十一页，共72页。遥感软件的介绍国外：ERDASIMAGINEPCIERMAPPERENVI

RSSoftware国内：泰坦遥感图像处理软件（TitanImage）等第十二页，共72页。遥感软件的介绍-Envi

ENVI(TheEnvironmentforVisualizingImages)是美国ITTVisualInformationSolutions公司的旗舰产品。ENVI由遥感领域的科学家采用IDL开发的一套功能强大的遥感图像处理软件ENVI环境：ENVI/IDL完全开发版本和ENVI运行环境（ENVIRT），后者不带有底层IDL开发平台，不能编写自定义程序。

第十三页，共72页。遥感软件的介绍-Envi

ENVI(TheEnvironmentforVisualizingImages)是美国ITTVisualInformationSolutions公司的旗舰产品。ENVI由遥感领域的科学家采用IDL开发的一套功能强大的遥感图像处理软件它是快速、便捷、准确地从地理空间影像中提取信息的首屈一指的软件解决方案，它提供先进的，人性化的使用工具来方便用户读取、准备、探测、分析和共享影像中的信息。

第十四页，共72页。FeatureExtraction空间特征提取模块DEMExtraction立体像对高程提取模块AtmosphericCorrection大气校正模块遥感软件的介绍——ENVI/IDL体系结构ENVIIDL扩展模块主模块开发语言IDLAdvanced数学与统计扩展工具包IDLDataMiner数据库连接工具包Orthorectification正射校正模块NITFNITF数据支持模块SARSPACE高级雷达处理扩展模块第十五页，共72页。遥感软件的介绍——ENVI从图像中获得您所需的信息

Data->InformationEXTENDIDL,C++,Java,.NetPanchromatic全色Multispectral多光谱Hyperspectral高光谱Radar雷达Lidar激光雷达Thermal热量数据Terrain地形数据GPS位置数据Vector矢量数据制图工具矢量工具地形工具高光谱工具信息提取工具预处理工具雷达工具读取显示工具三维可视分析制图输出GIS分析Geodatabase第十六页，共72页。遥感软件的介绍——大气校正扩展模块(AtmosphericCorrection)可以有效地去除水蒸气,气溶胶散射，漫反射的邻域效应。获得地物反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数。使影像变得“清晰”第十七页，共72页。遥感软件的介绍——立体像对高程提取扩展模块(DEMExtraction)快速从ALOSPRISM,ASTER,CARTOSAT-1,FORMOSAT-2,GeoEye-1,IKONOS,KOMPSAT-2,OrbView-3,QuickBird,WorldView-1,SPOT1-5等以及航空影像立体像对中提取DEM。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使用DEM编辑工具对提取的DEM做局部编辑交互量测特征地物的高度和收集3D信息并导出为3DShapefile文件格式第十八页，共72页。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：交通工具飞机,坦克,汽车,船只建筑物建筑物轮廓,屋顶基础设施道路,桥梁,机场,海港码头自然要素河流,湖泊,森林,田地云和雾遥感软件的介绍——空间特征提取扩展模块（FeatureExtraction）第十九页，共72页。遥感软件的介绍——正射校正扩展模块（Orthorectification）由瑞典的Spacemetric公司开发支持大多数传感器模型快速、容易和精确校正影像同时对多幅影像正射校正集成镶嵌和裁剪（标准分幅）功能可以自行开发新传感器模型提供程序接口便于扩展流程化操作方式（Workflow）第二十页，共72页。遥感软件的介绍—高级雷达处理扩展模块（sarspace）提供完整的雷达处理功能，包括SAR数据的数据导入、多视、几何校正、辐射校正、去噪、特征提取等一系列基本处理功能调焦模块扩展了基础模块的调焦功能，采用经过优化的调焦算法，能够充分利用处理器的性能实现数据快速处理；提供基于Gamma/Gaussian分布式模型的滤波核，能够最大程度地去除斑点噪声，同时保留雷达图像的纹理属性和空间分辨率信息；可生成干涉图像、相干图像、地面断层图；对极化SAR和极化干涉SAR数据的处理；永久散射体模块能用来确定特征地物在地面上产生的mm级的位移。第二十一页，共72页。遥感软件的介绍—高级雷达处理扩展模块（sarspace）第二十二页，共72页。遥感软件的介绍——NITF数据支持扩展模块

（NITF）读写、显示标准NITF格式文件JPEG2000编码压缩NITF格式文件支持NITF2.0、NITF2.1和NSIF1.0之间的转换读写从商业卫星、NCDRD和第二图像格式（NSIF）中获得政府标准数据广泛支持NSDE的分类或未分类的TREs，也包括自定义的TREs第二十三页，共72页。遥感软件的介绍——ENVI/IDL的特点先进、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。专业的光谱分析——高光谱分析一直处于世界领先地位。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。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。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。第二十四页，共72页。遥感软件的介绍--安装目录结构Bin：相应的ENVI运行目录。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。Filt_func：ENVI常规传感器的光谱库文件。例如：aster、modis、spot、tm等。Help：ENVI的帮助文档。Lib：IDL生成的可编译的程序，用于二次开发。Map_proj：影像的投影信息，文本格式，客户可以进行定制。Menu：ENVI菜单文件，可以进行中、英文菜单互换。Save：应用IDL可视化语言编译好的、可执行的ENVI程序。Save_add：客户自主开发的、可执行程序，比如各种补丁程序。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。第二十五页，共72页。遥感软件的介绍--栅格文件系统和储存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（asimpleflatbinary）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。储存窗口菜单界面

，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ImagesAs，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。ZoomAs，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：Map—Mosaicking的镶嵌窗口下：Apply；SaveTemplate等；Classification等功能下：OutputResultto等。第二十六页，共72页。遥感软件的介绍--数据显示波段列表每次打开的文件都显示在AvailableBandsList中，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。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。ENVIZOOM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、Pansharping、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。第二十七页，共72页。遥感软件的介绍--数据显示第二十八页，共72页。遥感软件的介绍——用户自定义文件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（ENVIMenuFile、DisplayMenu、ShortcutFile）、地图投影文件等，需要重启ENVI。第二十九页，共72页。遥感软件的介绍-常见系统设置—默认文件目录设置一些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。第三十页，共72页。遥感软件的介绍-常见系统设置——显示设置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（DisplayDefaultStretch），默认为2%线性拉伸。第三十一页，共72页。遥感软件的介绍-常见系统设置——综合设置这个选项设置的是一些杂项，值得设置的为制图单位（PageUnit），默认为英寸（Inches），可设置为厘米（Centimeters）；还有缓冲大小（cachesize），可以设置为物理内存的50-75%左右，文件碎片大小设置为cachesize的1/10。第三十二页，共72页。遥感软件的基本功能-功能完善的一体化工具包第三十三页，共72页。遥感软件的基本功能-功能完善的一体化工具包第三十四页，共72页。遥感软件的基本功能-envi功能特色第三十五页，共72页。遥感软件的基本功能-envi功能特色不断前进的ENVI第三十六页，共72页。遥感软件的基本功能-envi功能特色更多的信息提取功能第三十七页，共72页。遥感软件的基本功能-envi功能特色第三十八页，共72页。遥感软件的基本功能-envi功能特色第三十九页，共72页。遥感软件的基本功能-envi功能特色更加紧密与第三方软件整合第四十页，共72页。遥感软件的基本功能-envi功能特色Envizoom-全面提升易用性第四十一页，共72页。遥感软件的基本功能-envi功能特色推进企业级应用第四十二页，共72页。遥感软件的基本功能-envi功能特色推进企业级应用第四十三页，共72页。遥感软件的基本功能-envi功能特色制定属于自己的专业平台第四十四页，共72页。遥感软件的基本功能-envi第四十五页，共72页。遥感软件的基本功能-envi数据输入第四十六页，共72页。遥感软件的基本功能-envi数据显示与输出第四十七页，共72页。遥感软件的基本功能-envi使用ENVI前注意事项第四十八页，共72页。遥感软件的基本功能-envi交互式窗口功能第四十九页，共72页。遥感软件的基本功能-envi交互式窗口功能第五十页，共72页。遥感软件的基本功能-envi交互式窗口功能第五十一页，共72页。遥感软件的基本功能-envi交互式窗口功能第五十二页，共72页。遥感软件的基本功能-envi交互式窗口功能第五十三页，共72