ENVI快速入门精简版

实验一、ENVI快速入门2012-11-8中山大学地理科学与规划学院遥感与地理信息工程系主要内容ENVI介绍数据来源介绍软件操作一、ENVI简介ENVI(TheEnvironmentforVisualizingImages，1994年发布)遥感影像处理软件是美国ITT公司的旗帜产品，它是由著名的遥感科学家采用交互式数据语言IDL(InteractiveDataLanguage，1977年发布)开发的一套功能强大的遥感图像处理软件。IDL是第四代面向矩阵的计算机语言，它拥有丰富的分析工具包，采用先进的图形显示技术，是集可视化、交互分析、大型商业开发为一体的高效开发环境。应用于2000年澳大利亚悉尼运动会综合预报系统、美国国家环境卫星数据和信息服务中心的厄尔尼诺现象分析等。ENVI—功能完善的一体化遥感工具包制图打印输出网上发布IDL二次开发三维显示ＥＮＶＩ全色多光谱雷达影像矢量数据DEM数据高光谱GPS数据等真彩影像归档预处理工具、分类工具、矢量工具、地形工具、雷达工具等ENVI—功能完善的一体化遥感工具包ENVI的特色功能数据输入输出方便强大的的底层IDL二次开发平台世界领先的波谱分析算法和工具包面向对象的特征提取功能更加紧密与第三方软件整合(数据库,ARCGIS等）支持企业级应用工程化发展方向灵活、简单易用国际常用四种图像处理软件对比软件ERDASENVIERMapperPCI特点1）ERDAS影像的几何处理能力十分强大，用户可以对于分类后的影像方便的生产专题图。2)ERDAS与ArcInfo的结合能力很强，两者在数据方面的互操作性较强。这对于用户来说十分方便。1）强大的多光谱影像处理功能。2）更便捷地集成栅格和矢量数据。3）ENVI的集成雷达分析工具快速处理雷达数据。1）构想十分独特，保存的仅仅是算法而不是数据，这一点对于当今遥感影像越来越大而言，十分有好处；2）ERMapper对于地质遥感的应用十分广泛。1）PCI几何处理能力比ERDAS强。2）PCI对于雷达影像的处理效果很好。二，数据介绍几种常见的遥感数据陆地卫星Landsat图像地球观测实验卫星（SPOT）图像QuickBirdTerra(EOS-AM1)Landsat卫星陆地卫星（Landsat）,原称地球资源技术卫星（ERTS），是美国发射的一系列以探测陆地资源为目的的人造卫星。1972年7月23日发射第1颗。1975.1.22，1973.3.5分别发2、3颗。1983.7.16和1984.3.1分别发射4、5颗，4、5颗是改进的新型陆地卫星，至今已发射了７颗。轨道特征：近极地、近圆形与太阳同步轨道卫星编号4、5、７1、2、3高度（KM）705远地点918、近地点906倾角（°）98.2299.125周期（分/圈）98.9103.267降交点时间9:45a.m9:38a.m覆盖周期16天（233圈）18天（约251圈）扫描宽度（KM）185185赤道上轨道间距（KM）170195采用双向扫描，使探测时间倍增。Landsat1，2，3：多功能光谱扫描仪（MSS）和反束光导管（RBV）。反束光导管易出故障，回收的图像很少，故被淘汰。Landsat4、5、7：多光谱扫描仪和专题制图仪(TM)。是改进型的光学机械扫描仪，较之MSS，它具有更好的波谱选择性，更好的几何保真度，更高的辐射准确度和分辨率。TM有7个波段，且探测仪器安装在焦平面上，减少了几何变形程度。波段1—5和7有16探测器，每次扫描产生16扫描行数据，瞬时视场（即地面分辨率）为3030m。波段6有四个探测器，每次扫描产生4扫描行数据，瞬时视场（地面分辨率)为120120m。扫描宽度均为185KM。TM1:蓝波段(0.45-0.52um),对叶绿素和夜色素浓度敏感，对水体穿透强，有助于判别水深及水中叶绿素分布以及水中是否有水华等。TM2:绿波段(0.52-0.60um),对健康茂盛植物的反射敏感,用于探测健康植物绿色反射率,按绿峰反射评价植物的生活状况,区分林型。TM3:红波段(0.62-0.69um),叶绿素的主要吸收波段,反映不同植物叶绿素吸收,用于区分植物种类与植物覆盖率,其信息量大多为可见光最佳波段,广泛用于土壤,植被,水中泥沙等TM4:近红外波段(0.76-0.96um),对无病害植物近红外反射敏感，对绿色植物类别差异最敏感,为植物通用波段,作物长势测量,水域测量，生物量测定及水域判别。TM5:中红外波段(1.55-1.75um),对植物含水量和云的不同反射敏感，处于水的吸收波段,一般1.4-1.9UM内反映含水量,用于土壤湿度植物含水量调查。TM6:远红外波段(10.4-12.5um)可以根据辐射响应的差别,区分农林覆盖长势,差别表层湿度,水体岩石,以及监测与人类活动有关的热特征,作温度图，植物热强度测量。TM7:中红外波段(2.08-3.35UM),为地质学家追加波段,可用于区分主要岩石类型.波段合成321：真彩色合成，即3、2、1波段分别赋予红、绿、蓝色，则获得自然彩色合成图像，图像的色彩与原地区或景物的实际色彩一致，适合于非遥感应用专业人员使用。432：标准假彩色合成，即4、3、2波段分别赋予红、绿、蓝色，获得图像植被成红色，由于突出表现了植被的特征，应用十分的广泛，而被称为标准假彩色。451：信息量最丰富的组合，TM图像的光波信息具有3～4维结构，其物理含义相当于亮度、绿度、热度和湿度。741：波段组合图像具有兼容中红外、近红外及可见光波段信息的优势，图面色彩丰富，层次感好，具有极为丰富的地质信息和地表环境信息；541：XX开发区砂石矿遥感调查是通过对陆地卫星TM最佳波段组的选择（TM5、TM4、TM1）以及航空、航天多种遥感资料的解译分析进行的，在初步解译查明调查区第四系地貌。这里不一一介绍，如果大家有需求可以具体了解。地球观测实验卫星（SPOT）图像SPOT卫星是以法国空间中心为之设计的，由法国国家地理院负责图像处理。这是一种用于地球资源观测的卫星。与Landsat相似，也是为近极地、近圆形与太阳同步轨道。SPOT系列卫星共发射6颗，除SPOT-3于1996年12月失效外，其余都在正常运行。SPOT-6于2012年9月发射。SPOT卫星轨道参数轨道高度832KM每天绕地球圈数14.2轨道重复周期26天（369圈）轨道倾角98.72在赤道上的轨道间距108.5KM赤道降交点时间10:30（地方时）SPOT卫星有两台高分辨率可见光推扫式扫描仪（HRV）传感器，每个传感器有两种工作模式，即全色模式P和多光谱模式XS多光谱有3000个探测原件，在宽度为60KM的扫描带上，每个探测原件的瞬时视场为20m20m；多波段的xS1,2,3相当于TM2,3,4,其色调特征,波谱效应相似。全色波段有6000个探测原件，地面瞬时视场为10m10m，探测原件放在焦平面上。HRV的全色波段（PA）属可见光波段，但缺少紫光、蓝光。SPOT卫星上两台HRV的扫描宽度均为60KM，其重叠扫描宽度为3KM，两台实际的地面扫描宽度为117KMQuickBirdQuickBird卫星于2001年10月由美国DigitalGlobe公司发射，是目前世界上最先提供亚米级分辨率的商业卫星，具有引领行业的地理定位精度，海量星上存储，单景影像比同时期其他的商业高分辨率卫星高出2—10倍。Quickbird数据有两个特点：一是空间分辨率最高达亚米级，能满足1:3000以下的制图精度，对判译地物类型非常有利；二是其波段设置与自然真彩色接近，采用对应的R（band3）、G（band2）、B（band1）组合，即可制作出反映地表真实景观的真彩色遥感影像，对通过影像色彩及纹理进行地物的判译和分析非常有帮助。但该数据缺乏热红外波段，无法反映地面的热异常信息。Terra(EOS-AM1)搭载在Terra和Aqua两颗卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）是美国地球观测系统（EOS）计划中用于观测全球生物和物理过程的重要仪器。它具有36个光谱通道，分布在0.4-14μm的电磁波谱范围内MODIS仪器的地面分辨率分别为250米、500米和1000米，视幅宽度为2330km在对地观测过程中，每秒可同时获得6.1兆比特来自大气、海洋和陆地表面信息，每日或每两日可获取一次全球观测数据。MODIS标准数据产品包括：陆地标准数据产品，大气标准数据产品，海洋标准数据产品，分解为44种标准数据产品类型，包括：基于Terra星和Aqua星数据的地表反射率、地表温度、地表覆盖、植被指数NDVI&EVI、温度异常/火产品、叶面积指数LAI/光合有效辐射分量FPAR、总初级生产力GDP三、软件操作文件读取文件显示放大、缩小或漫游影像滚动条鼠标键的使用方法显示光标位置显示图像的剖面廓线显示散点图选择感兴趣的区域对影像进行注记添加公里网保存数据本专题的目的是给第一次使用ENVI的用户提供一个了解ENVI、熟悉其基本操作的机会。下面各项操作将要简单介绍ENVI的图形界面和它的基本功能。文件的读取打开图像：FileOpenImageFile当出现EnterDataFilename对话框，点击文件名，打开可用波段列表对话框（Availablebandslist）将出现在屏幕上，这个列表允许你选择合适的波段来显示和处理。注意：你可以选择一幅灰阶或一幅RGB彩色影像。AvailablebandslistGrayScale：显示灰阶图像RGBColor：显示彩色图像selectedbands：显示所选波段如果想形成单波段灰度图像：选择某个波段→选中GrayScale→loadBand文件的显示如果想形成彩色图像，首先选定方案TM321-RGB(真彩色)→RGBColor→loadBand显示组成主图像窗口（MainImageWindow）：在这个窗口中，整幅影像或影像的某部分会以全分辨率（屏幕上一个像素就是影像中一个像素）显示出来。滚动窗口（ScrollWindow）：如果主影像窗口中没有将整幅影像全部显示出来，那么就会显示滚动窗口。滚动窗口中显示的是经重采样缩小尺寸后的整幅影像。在该窗口中可以选择影像中的某一部分显示于主影像窗口中。滚动窗口中带颜色的矩形框表示主影像窗口中显示影像在完整影像中的空间位置。根据滚动窗口标题栏中的数值可以得到滚动窗口中显示的影像被缩放的倍数。缩放窗口（ZoomWindow）：该窗口显示的是一幅放大了的影像，该影像对应于主影像窗口所选一部分影像。主影像中带颜色的矩形框，指出了缩放窗口中影像所处的空间位置。根据滚动窗口标题栏的数值，我们就可以知道影像被放大的倍数。ENVI主菜单ENVI主菜单位于显示窗口的顶部。默认情况下，它显示于主影像窗口顶部。此外，在任何一个显示窗口中点击鼠标右键就会弹出一个快捷菜单。通过这个菜单可以访问显示函数，也可以改变显示的设置。在缩放窗口内移动光标，点击鼠标左键将以所选像素为中心重新放置放大了的影像区域。单击并按住鼠标左键不动，在缩放窗口中拖动鼠标，缩放窗口会漫游显示出主影像窗口中各个区域的影像。在缩放窗口的左下角用鼠标左键单击最右边的那个影像控件，会触发缩放窗口中的十字丝出现或者关闭。在该影像控件上单击鼠标中键时，会触发主影像窗口中的十字丝出现或者关闭。而用鼠标右键单击时，会打开或关闭主影像窗口上的缩放指示矩形框。放大、缩小或者漫游影像滚动条主影像窗口和缩放窗口都有可供选择的滚动条，它提供了另一种可替代的方法，来移动影像。o在该窗口中点击鼠标右键，选择Toggle→DisplayScrollBarso要设置默认情况下，任意一个窗口是否自动的带有滚动条，可以在ENVI主菜单上，选择File→Preferences，并点击DisplayDefaults标签，然后使用箭头切换按钮来改变相应的设置鼠标键的使用方法ENVI有许多交