.word范文.word范文遙感ENVI實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)號(hào)：姓名：班級(jí)：專業(yè)：實(shí)驗(yàn)一：ENVI軟件認(rèn)識(shí)與操作基礎(chǔ)一，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)如何將多波段遙感圖像進(jìn)行波段組合；掌握在ENVI系統(tǒng)中顯示單波段和多波段遙感圖像的方法。二，ENVI5.1簡(jiǎn)介自ENVI5.0版本開(kāi)始，ENVI采用了全新的軟件界面，從整體上增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)，ENVI5.1延續(xù)了ENVI5的界面風(fēng)格，對(duì)圖標(biāo)做了更現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)。啟動(dòng)ENVI5.1，如下圖所示，包括菜單項(xiàng)、工具欄、圖層管理、工具箱、狀態(tài)欄幾個(gè)部分組成。圖1.1ENVI軟件界面為了方便老用戶的使用，ENVI5.1還保留了經(jīng)典的菜單+三視窗的操作界面，也就是在安裝ENVI5.1時(shí)候，自動(dòng)會(huì)把ENVIClassic版本安裝。其實(shí)ENVIClassic就是一個(gè)完整的ENVI4.8或更早期的版本。習(xí)慣這種界面風(fēng)格的用戶，可以選擇使用ENVIClassic界面操作。圖1.2經(jīng)典ENVI操作界面三，ENVI安裝目錄結(jié)構(gòu)一般情況下ENVI5.1安裝在Exelis文件夾下，完全版本包括IDL、License等文件夾。ENVI5.1的所有文件及文件夾保存在HOME\ProgramFiles\Exelis\ENVI51下。四，ENVI數(shù)據(jù)輸入4.1常見(jiàn)數(shù)據(jù)的打開(kāi)在ENVI5.1中，使用File–>Open菜單打開(kāi)ENVI圖像文件或其它已知格式的二進(jìn)制圖像文件。ENVI自動(dòng)地識(shí)別和讀取下列類型的文件：·······4.2特定數(shù)據(jù)的打開(kāi)雖然上述的Open功能可以打開(kāi)大多數(shù)文件類型，但對(duì)于特定的已知文件類型，我們需要打開(kāi)圖像文件外，還需要打開(kāi)圖像文件附帶的其他文件，比如RPC文件等。使用File>OpenAS菜單，ENVI能夠讀取一些標(biāo)準(zhǔn)文件類型的若干格式，包括精選的遙感格式、軍事格式、數(shù)字高程模型格式、圖像處理軟件格式及通用圖像格式。ENVI從內(nèi)部頭文件讀取必要的參數(shù)，因此不必在HeaderInformation對(duì)話框中輸入任何信息。如下為打開(kāi)一個(gè)多波段LandsatFast格式的過(guò)程：（1）選擇主菜單>File>OpenAS>Landsat>FAST（2）對(duì)于FastTM格式數(shù)據(jù)，選擇header.dat文件。對(duì)于Landsat7FAST全色波段數(shù)據(jù)，選擇.hpn頭文件。對(duì)于VNIR/SWIRLandsat7FAST數(shù)據(jù)6個(gè)波段，選擇.hrf頭文件。對(duì)于Landsat7FAST熱紅外波段，選擇.htm頭文件。（3）點(diǎn)擊Open打開(kāi)。ENVI同時(shí)自動(dòng)從頭文件中讀取包括：gains和bias，太陽(yáng)高度角和方位角，成像時(shí)間等信息。對(duì)于普通的單波段二進(jìn)制文件，用OpenAs方式找不到對(duì)應(yīng)選項(xiàng)，可以在Toolbox選擇/RasterManagement/EditENVIHeader。或者直接選擇File>Open打開(kāi)普通二進(jìn)制文件。（1）在EditHeaderInputFile界面選擇Open>NewFile，打開(kāi)普通二進(jìn)制文件，便會(huì)彈出“HeaderInfo”對(duì)話框，在出現(xiàn)的“HeaderInfo”對(duì)話框中填寫圖像如下信息“Samples”圖像文件的列數(shù)。“Lines”圖像文件的行數(shù)?！癇ands”圖像文件的波段數(shù)、“Offset”圖像文件從文件開(kāi)頭到實(shí)際數(shù)據(jù)起始處的字節(jié)偏移量、“Xstart”和“Ystart”圖像左上角的起始像元坐標(biāo)、“DataType”選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型（字節(jié)型、整型、無(wú)符號(hào)整型、長(zhǎng)整型、無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型、浮點(diǎn)型、雙精度型、64-bit整型、無(wú)符號(hào)64-bit整型、復(fù)數(shù)型或雙精度復(fù)數(shù)型）?！癇yteOrder”來(lái)選擇數(shù)據(jù)的字節(jié)順序。這個(gè)參數(shù)在不同的平臺(tái)有所不同：對(duì)于DEC和PC機(jī)，選擇“Host（Intel）”：forthehostleastsignificantfirst字節(jié)順序；對(duì)于其它的所有平臺(tái)，選擇“Network（IEEE）”：forthenetworkmostsignificantfirst字節(jié)順序。使用”Interleave”下拉菜單，選擇下列選項(xiàng)，以確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)順序（BSQ/BIL/BIP）。圖3.2“HeaderInfo”對(duì)話框五，ENVI數(shù)據(jù)顯示5.1數(shù)據(jù)管理每次打開(kāi)的文件都顯示在LayerManager中（如圖所示），ENVI會(huì)自動(dòng)加載顯示真彩色(有中心波長(zhǎng)的情況下)（可在系統(tǒng)設(shè)置中改為標(biāo)準(zhǔn)假彩色CIR）或單波段數(shù)據(jù)，F(xiàn)ile>DataManager列表中可以完成當(dāng)前在ENVI中打開(kāi)的或存儲(chǔ)在內(nèi)存中的文件的信息，還可以進(jìn)行包括：打開(kāi)新文件、關(guān)閉文件，以及查看元數(shù)據(jù)等操作。圖4.1圖層管理LayerManager圖4.2數(shù)據(jù)列表界面DataManager5.2柵格數(shù)據(jù)顯示將圖層管理、圖像顯示、鼠標(biāo)信息、工具箱、工具欄等集中在一個(gè)窗體中，如圖所示。圖4.3ENVI主界面ENVI包括其他遙感軟件，默認(rèn)會(huì)對(duì)遙感圖像進(jìn)行拉伸顯示，以達(dá)到更好的顯示效果。ENVI提供了多種拉伸方法（如圖所示）。用戶可以在工具欄中選擇不同的拉伸方式，同時(shí)可以選擇Custom或右側(cè)圖標(biāo)進(jìn)行自定義拉伸。圖4.4ENVI工具欄中提供的拉伸方ENVIClassic三視窗顯示當(dāng)你打開(kāi)一個(gè)圖像文件時(shí)，會(huì)在一個(gè)ENVI的三視窗圖像顯示中，其中包括主圖像窗口，縮放窗口和滾動(dòng)窗口（應(yīng)用于大的圖像），如圖所示。用戶同樣可以在Display窗口中選擇菜單Enhance進(jìn)行拉伸顯示。圖4.5柵格數(shù)據(jù)三視窗顯示方式六，ENVI柵格文件系統(tǒng)和儲(chǔ)存6.1柵格文件格式ENVI柵格文件格式：ENVI使用的是通用柵格數(shù)據(jù)格式，包含一個(gè)簡(jiǎn)單的二進(jìn)制文件（asimpleflatbinary）和一個(gè)相同文件名的ASCII（文本）的頭文件。（1）頭文件（.hdr后綴）ENVI頭文件包含用于讀取圖像數(shù)據(jù)文件的信息，它通常創(chuàng)建于一個(gè)數(shù)據(jù)文件第一次被ENVI讀取時(shí)。單獨(dú)的ENVI頭文本文件提供關(guān)于圖像尺寸、嵌入的頭文件（若存在）、數(shù)據(jù)格式及其它相關(guān)信息。所需信息通過(guò)交互式輸入，或自動(dòng)地用“文件吸取”創(chuàng)建，并且以后可以編輯修改。您可以在ENVI之外使用一個(gè)文本編輯器生成一個(gè)ENVI頭文件（不推薦使用）。（2）數(shù)據(jù)文件（后綴名任意設(shè)置甚至可以不設(shè)）通用柵格數(shù)據(jù)都會(huì)存儲(chǔ)為二進(jìn)制的字節(jié)流，通常它將以BSQ（按波段順序）、BIP（波段按像元交叉）或者BIL（波段按行交叉）的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。BSQ是最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)格式，它先將影像同一波段的數(shù)據(jù)逐行存儲(chǔ)下來(lái)，再以相同的方式存儲(chǔ)下一波段的數(shù)據(jù)。如果要獲取影像單個(gè)波譜波段的空間點(diǎn)（X，Y）的信息，那么采用BSQ方式存儲(chǔ)是最佳的選擇。BIP格式提供了最佳的波譜處理能力。以BIP格式存儲(chǔ)的影像，將按順序存儲(chǔ)所有波段的第一個(gè)像素，接著是第二個(gè)像素的所有波段，然后是第三個(gè)像素的所有波段，等等，交叉存取直到所有像素都存完為止。這種格式為影像數(shù)據(jù)波譜（Z）的存取提供了最佳的性能。BIL是介于空間處理和波譜處理之間的一種折衷的存儲(chǔ)格式，也是大多數(shù)ENVI處理操作中所推薦使用的文件格式。以BIL格式存儲(chǔ)的影像，將先存儲(chǔ)第一個(gè)波段的第一行，接著是第二個(gè)波段的第一行，然后是第三個(gè)波段的第一行，交叉存取直到所有波段都存儲(chǔ)完為止。每個(gè)波段隨后的行都將按照類似的方式交叉存儲(chǔ)。6.2編輯柵格頭文件雖然ENVI柵格文件的頭文件可以通過(guò)記事本等打開(kāi)修改，但是出錯(cuò)的分險(xiǎn)比較高。要編輯文件的頭文件，首先需要打開(kāi)頭文件編輯器?？稍赥oolbox中選擇/RasterManagement/EditENVIHeader，然后選擇需要編輯頭文件的數(shù)據(jù)即可。圖5.1頭文件編輯對(duì)話框6.3柵格文件保存（1）菜單保存功能File->SaveAs，可以將影像另存為ENVI、NITF、TIFF等格式文件，保存的為原始數(shù)據(jù)，沒(méi)有拉伸。File->ChipViewTo->File，可以將當(dāng)前視窗顯示的圖像保存為NITF、ENVI、TIFF、JPEG、JPEG2000等圖像格式，相當(dāng)于截屏。File->ChipViewTo->PowerPoint，可以將當(dāng)前視窗中的圖像導(dǎo)入新建的PowerPoint文件。（2）處理工具得到的結(jié)果ENVI中處理工具得到的結(jié)果都是ENVI標(biāo)準(zhǔn)柵格格式（除非選擇了tif）。即使輸出文件名中手動(dòng)增加了.tif或者其他文件后綴名，得到的結(jié)果依然是ENVI標(biāo)準(zhǔn)柵格格式。（3）Toolbox保存功能在Toolbox搜索框輸入SaveFileAs即可看到如圖結(jié)果?？梢岳眠@些工具將文件另存為ArcViewRaster、ASCII、CADRG等格式。七，ENVI常用系統(tǒng)設(shè)置為了提高ENVI運(yùn)算效率，首先開(kāi)始>ENVI5.1>Tools>ENVIClassic，選擇File>Preferences>Miscollaneous。緩沖大小（cachesize），可以設(shè)置為物理內(nèi)存的50-75%左右，ImageTileSize原則不能超過(guò)4M，如果64位操作系統(tǒng)內(nèi)存8g，可設(shè)置為50-100M。打開(kāi)ENVI5.1主模塊>File>Preferences，可以設(shè)置ENVI系統(tǒng)參數(shù)。下面是幾個(gè)常用的參數(shù)設(shè)置說(shuō)明。(1)默認(rèn)文件目錄在Preferences面板中選擇Settings>Directories選項(xiàng)，如圖所示。設(shè)置一些ENVI默認(rèn)打開(kāi)的文件夾，如默認(rèn)數(shù)據(jù)目錄（DefaultInputDirectory）、臨時(shí)文件目錄（TemporaryDirectory）、默認(rèn)輸出文件目錄（OutputDirectory）、ENVI補(bǔ)丁文件（ExtensionsFileDirectory）。帶有*符號(hào)的設(shè)置項(xiàng)需要重啟ENVI生效。(2)數(shù)據(jù)管理設(shè)置在Preferences面板中選擇Settings>DataManager選項(xiàng)，如圖所示?？梢栽O(shè)置是否自動(dòng)顯示打開(kāi)文件、多光譜數(shù)據(jù)顯示模式、打開(kāi)新圖像時(shí)是否清空視窗、ENVI啟動(dòng)時(shí)是否自動(dòng)啟動(dòng)DataManager等選項(xiàng)。(3)顯示設(shè)置在Preferences面板中選擇Settings>DisplayGeneral選項(xiàng)，如圖所示。可以設(shè)置默認(rèn)縮放因子、縮放插值方法、默認(rèn)選擇顏色等屬性。同樣可以設(shè)置默認(rèn)滾輪按下功能、使用顯卡加速功能，經(jīng)緯度顯示方法，是否顯示指北針等。圖6.1默認(rèn)文件目錄設(shè)置實(shí)驗(yàn)二：遙感圖像裁減一：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容了解遙感圖像裁剪的原理和方法；掌握感興趣區(qū)的建立；掌握ENVI中遙感圖像裁剪的流程和操作；深刻理解遙感圖像裁剪的意義及其應(yīng)用。二，詳細(xì)操作步驟：2.1規(guī)則圖像裁剪規(guī)則裁剪，是指裁剪圖像的邊界范圍是一個(gè)矩形，這個(gè)矩形范圍獲取途徑包括：行列號(hào)、左上角和右下角兩點(diǎn)坐標(biāo)、圖像文件、ROI/矢量文件。規(guī)則分幅裁剪功能在很多的處理處理過(guò)程中都可以啟動(dòng)（SpatialSubset）。下面介紹其中一種規(guī)則分幅裁剪過(guò)程。以TM影像為例，圖像存放在“…\10.圖像裁剪\數(shù)據(jù)”中。（1）File>Open打開(kāi)圖像Beijing_TM.dat，按Linear2%拉伸顯示。（2）File>SaveAs，進(jìn)入FileSelection面板，選擇SpatialSubset選項(xiàng)，打開(kāi)右側(cè)裁剪區(qū)域選擇功能。（3）有多種方法確定裁剪區(qū)域：使用當(dāng)前可視區(qū)域確定裁剪區(qū)域：?jiǎn)螕鬠seViewExtent，自動(dòng)讀取主窗口中顯示的區(qū)域。通過(guò)文件確定裁剪區(qū)域：可以選擇一個(gè)矢量或者柵格等外部文件，自動(dòng)讀取外部文件的區(qū)域。點(diǎn)擊右下角SubsetByFile，單擊Openfile按鈕，選擇矢量數(shù)據(jù)“矢量.shp”作為裁剪范圍。手動(dòng)交互確定裁剪區(qū)域：可以通過(guò)輸入行列數(shù)（Columns和Rows）確定裁剪尺寸，按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)圖像中的紅色矩形框來(lái)移動(dòng)以行列數(shù)確定的裁剪區(qū)域；也可以直接用鼠標(biāo)左鍵按鈕紅色邊框拖動(dòng)來(lái)確定裁剪尺寸以及位置。（4）可以看到裁剪區(qū)域信息，左側(cè)SpectralSubset按鈕還可以選擇輸出波段子集，這里默認(rèn)不修改，單擊OK。（5）選擇輸出路徑及文件名，單擊OK，完成規(guī)則圖像裁剪過(guò)程。2.2不規(guī)則圖像裁剪不規(guī)則圖像裁剪，是指裁剪圖像的邊界范圍是一個(gè)任意多邊形。任意多邊形可以是事先生成的一個(gè)完整的閉合多邊形區(qū)域，可以是一個(gè)手工繪制的多邊形，也可以是ENVI支持的矢量文件。針對(duì)不同的情況采用不同的裁剪過(guò)程。下面學(xué)習(xí)這兩種方法。2.2.1手動(dòng)繪制裁剪區(qū)（1）打開(kāi)圖像Beijing_TM.dat，按Linear2%拉伸顯示。（2）在LayerManager中選中Beijing_TM.dat文件，單擊鼠標(biāo)鍵，選擇NewRegionOfInterest，打開(kāi)Regionofinterest(ROI)Tool面板。（3）在Regionofinterest(ROI)Tool面板中點(diǎn)擊按鈕，在圖像上繪制多邊形，繪制大致為北京老皇城二環(huán)范圍內(nèi)的多邊形，作為裁剪區(qū)域?？梢孕薷母信d趣區(qū)名稱ROIName、感興趣區(qū)顏ROIColor等，也可以根據(jù)需求繪制若干個(gè)多邊形，當(dāng)繪制多個(gè)感興趣區(qū)時(shí)利用可以進(jìn)行刪減。（4）在Regionofinterest(ROI)Tool面板中，選擇File->Saveas，保存繪制的多邊形ROI，選擇保存的路徑和文件名。（5）在Toolbox中，打開(kāi)RegionsofInterest/SubsetDatafromROIs。（6）在SelectInputFile對(duì)話框中，選擇Beijing_TM.dat，打開(kāi)SubsetDatafromROIsParameters面板。（7）在SubsetDatafromROIsParameters面板中，設(shè)置以下參數(shù)：SelectInputROIs：選擇剛才生成的矢量文件roi1MaskpixelsoutputofROI？：Yes、MaskBackgroundValue背景值：0（8）選擇輸出路徑和文件名，單擊OK執(zhí)行圖像裁剪。2.2.2外部矢量數(shù)據(jù)裁剪圖像（1）打開(kāi)圖像Beijing_TM.dat，按Linear2%拉伸顯示。（2）File->Open，打開(kāi)“…\10.圖像裁剪\數(shù)據(jù)\矢量數(shù)據(jù)”下的“矢量.shp”數(shù)據(jù)。（3）在Toolbox中，打開(kāi)RegionsofInterest/SubsetDatafromROIs。SelectInputFile選擇Beijing_TM.dat，點(diǎn)擊OK，打開(kāi)SubsetDatafromROIsParameters面板；（4）在SubsetDatafromROIsParameters面板中，設(shè)置以下參數(shù)：SelectInputROIs：選擇EVF:矢量.shp。MaskpixelsoutputofROI？：Yes、MaskBackgroundValue背景值：0（5）選擇輸出路徑和文件名，單擊OK執(zhí)行圖像裁剪。利用矢量數(shù)據(jù)生成ROI進(jìn)行圖像裁剪的結(jié)果2.3圖像的鑲嵌2.3.1.概述圖像鑲嵌，指在一定數(shù)學(xué)基礎(chǔ)控制下把多景相鄰遙感圖像拼接成一個(gè)大范圍、無(wú)縫的圖像的過(guò)程。ENVI的圖像鑲嵌功能可提供交互式的方式，將有地理坐標(biāo)或沒(méi)有地理坐標(biāo)的多幅圖像合并，生成一幅單一的合成圖像。最新ENVI提供了全新的影像無(wú)縫鑲嵌工具SeamlessMosaic，所有功能集成在一個(gè)流程化的界面，它可以：控制圖層的疊放順序、設(shè)置忽略值、顯示或隱藏圖層或輪廓線、重新計(jì)算有效的輪廓線、選擇重采樣方法和輸出范圍、可指定輸出波段和背景值可進(jìn)行顏色校正、羽化/調(diào)和。提供高級(jí)的自動(dòng)生成接邊線功能、也可手動(dòng)編輯接邊線、提供鑲嵌結(jié)果的預(yù)覽等，使用該工具可以對(duì)影像的鑲嵌做到更精細(xì)的控制，包括鑲嵌勻色、接邊線功能和鑲嵌預(yù)覽等功能。本課程以兩幅影像，簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)SeamlessMosaic工具的使用。2.3.2.詳細(xì)操作步驟下面以2景TM5影像為例學(xué)習(xí)這個(gè)工具的使用。（1）打開(kāi)mosaic_1.img和mosaic_2.img；（2）在Toolbox中，打開(kāi)Mosaicking/SeamlessMosaic，啟動(dòng)圖像無(wú)縫鑲嵌工具SeamlessMosaic，實(shí)現(xiàn)鑲嵌的主要流程如下：數(shù)據(jù)加載點(diǎn)擊SeamlessMosaic面板左上方的，添加需要鑲嵌的影像數(shù)據(jù)。在DataIgnoreValue列表中，可設(shè)置透明值，當(dāng)重疊區(qū)區(qū)有背景值時(shí)候，可設(shè)置這個(gè)值。勾選右上角的ShowPreview，可以預(yù)覽鑲嵌效果；勻色處理勻色方法是直方圖匹配（HistogramMatching）。（1）在ColorCorrection選項(xiàng)中，勾選HistogramMatching，OverlapAreaOnly：重疊區(qū)直方圖匹配EntireScene：整景影像直方圖匹配（2）在main選項(xiàng)中，放在ColorMatchingAction上單擊右鍵，設(shè)置參考（Reference）和校正（Adjust），根據(jù)預(yù)覽效果確定參考圖像。接邊和羽化接邊線包括自動(dòng)和手動(dòng)繪制兩種方法，也可以結(jié)合起來(lái)使用。（1）選擇下拉菜單Seamlines>AutoGenerateSeamlines，自動(dòng)繪制接邊線。（2）自動(dòng)生成的接邊線比較規(guī)整，可以明顯看到由于顏色不同而顯露的接邊線。下拉菜單Seamlines>Starteditingseamlines，可以編輯接邊線。通過(guò)繪制多邊形重新設(shè)置接邊線。輸出結(jié)果（1）Export面板中，設(shè)置重采樣方法Resamplingmethod：CubicConvolution；（2）設(shè)置背景值OutputbackgroundValue：0；（3）選擇鑲嵌結(jié)果的輸出路徑；（4）單擊Finish執(zhí)行鑲嵌。實(shí)驗(yàn)三：遙感圖像幾何校正與配準(zhǔn)一，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)一步鞏固掌握遙感圖像校正的基本原理與方法；掌握在ENVI中遙感圖像校正的操作方法；掌握在ENVI中遙感圖像配準(zhǔn)的操作方法。二，操作步驟2.1.1掃描地形圖的幾何校正第一步：打開(kāi)并顯示圖像文件開(kāi)始>程序>ENVI5.1>Tools>ENVIClassic，選擇主菜單>File>OpenImageFile，將taian-drg.tif文件打開(kāi)，并顯示在Display中。第二步：?jiǎn)?dòng)幾何校正模塊（1）主菜單>Map>Registration>SelectGCPs:Imagetomap，打開(kāi)幾何校正模塊。（2）在ImagetoMapRegistration面板中，選Beijing_1954_GK_Zone_20，X/YPixelSize分別輸入4，單擊OK，打開(kāi)GroundControlPointsSelection面板。（3）在Displsy視圖中，定位到左上角第一個(gè)公里網(wǎng)交互處，從圖上讀取X：20501000，Y：4003000，填入在ImagetoMapRegistration面板中的E和N，單擊AddPoint按鈕，增加第一個(gè)制點(diǎn)。（3）同樣的方法，在圖上均勻添加9個(gè)控制點(diǎn)。（4）在GroundControlPointsSelection上，選擇Options>WarpFile，選擇校正文件taian-drg.tif，點(diǎn)擊OK。（5）在校正參數(shù)面板中，校正方法選擇多項(xiàng)式（2次）。（6）重采樣選擇Bilinear，背景值為0。（7）選擇輸出路徑和文件名，單擊Ok按鈕。3.1.2Landsat5影像幾何校正第一步：打開(kāi)并顯示圖像文件開(kāi)始>程序>ENVI5.1>Tools>ENVIClassic，主菜單>File>OpenImageFile，將SPOT（bldr_sp.img）和TM圖像（bldr_tm.img）文件打開(kāi)，并分別在Display中顯示兩個(gè)影像。第二步：?jiǎn)?dòng)幾何校正模塊（1）主菜單>Map>Registration>SelectGCPs:ImagetoImage，打開(kāi)幾何校正模塊。（2）選擇顯示SPOT文件的Display為基準(zhǔn)影像（BaseImage），顯示TM文件的Display為待校正影像（WarpImage），點(diǎn)擊OK進(jìn)入采集地面控制點(diǎn)。第三步：采集地面控制點(diǎn)（1）在兩個(gè)Display中找到相同區(qū)域，在Zoom窗口中，點(diǎn)擊左小下角第三個(gè)按鈕，打開(kāi)定位十字光標(biāo)，將十字光標(biāo)到相同點(diǎn)上，點(diǎn)擊GroundControlPointsSelection上的AddPoint按鈕，將當(dāng)前找到的點(diǎn)加入控制點(diǎn)列表。（2）用同樣的方法繼續(xù)尋找其余的點(diǎn)，當(dāng)選擇控制點(diǎn)的數(shù)量達(dá)到3時(shí)，RMS被自動(dòng)計(jì)算。GroundControlPointsSelection上的Predict按鈕可用，選擇Options>AutoPredict，打開(kāi)自動(dòng)預(yù)測(cè)功能。這時(shí)在BaseImage（Spot影像）上面定位點(diǎn)，WarpImage（TM影像）上會(huì)自動(dòng)預(yù)測(cè)區(qū)域。（3）當(dāng)選擇一定數(shù)量的控制點(diǎn)之后（至少3個(gè)），可以利用自動(dòng)找點(diǎn)功能。GroundControlPointsSelection上，選擇Options>AutomaticallyGeneratePoints，選擇一個(gè)匹配波段，這里選擇band5，點(diǎn)擊OK，彈出自動(dòng)找點(diǎn)參數(shù)設(shè)置面板，設(shè)置Tie點(diǎn)的數(shù)量為50，SearchWindowSize為131，其他選擇默認(rèn)參數(shù)，點(diǎn)擊OK。（4）點(diǎn)擊GroundControlPointsSelection上的ShowList按鈕，可以看到選擇的所有控制列表，如下圖所示。選擇ImagetoImageGCPList上的Options>OrderPointsbyError，按照RMS值有高到底排序。（5）對(duì)于RMS過(guò)高的點(diǎn)，一是直接刪除：選擇此行，按Delete按鈕；二是在兩個(gè)影像的ZOOM窗口上，將十字光標(biāo)重新定位到正確的位置，點(diǎn)擊ImagetoImageGCPList上的Update按鈕進(jìn)行微調(diào)，這里直接做刪除處理。（6）總的RMS值小于1個(gè)像素時(shí)，完成控制點(diǎn)的選擇。點(diǎn)擊GroundControlPointsSelection面板上的File>SaveGCPstoASCII，將控制點(diǎn)保存。第四步：選擇校正參數(shù)輸出有兩種校正輸出方式：WarpFile和WarpFile(asImageMap)。推薦使用WarpFile(asImageMap)。WarpFile（1）在GroundControlPointsSelection上，選擇Options->WarpFile，選擇校正文件(TM文件)。（2）在校正參數(shù)面板中，校正方法選擇多項(xiàng)式（2次）。（3）重采樣選擇Bilinear，背景值（Background）為0.（4）OutputImageExtent：默認(rèn)是根據(jù)基準(zhǔn)圖像大小計(jì)算，可以做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。（5）選擇輸出路徑和文件名，單擊Ok按鈕。這種校正方式得到的結(jié)果，它的尺寸大小、投影參數(shù)和像元大?。ㄈ绻鶞?zhǔn)圖像有投影）都和基準(zhǔn)圖像一致。WarpFile(asImageMap)（1）在GroundControlPointsSelection上，選擇Options>WarpFile(asImagetoMap)，選擇校正文件(TM文件)。（2）在校正參數(shù)面板中，默認(rèn)投影參數(shù)和像元大小與基準(zhǔn)影像一致。（3）投影參數(shù)保持默認(rèn)，在X和Y的像元大小輸入30米，按回車，圖像輸出大小自動(dòng)更改。（4）校正方法選擇多項(xiàng)式（2次）。（5）重采樣選擇Bilinear，背景值（Background）為0.（6）OutputImageExtent：默認(rèn)是根據(jù)基準(zhǔn)圖像大小計(jì)算，可以做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。選擇輸出路徑和文件名，單擊Ok按鈕。第五步：檢驗(yàn)校正結(jié)果檢驗(yàn)校正結(jié)果的基本方法是：同時(shí)在兩個(gè)窗口中打開(kāi)圖像，其中一幅是校正后的圖像，一幅是基準(zhǔn)圖像，通過(guò)地理鏈接（GeographicLink）檢查同名點(diǎn)的疊加情況。在顯示校正后結(jié)果的Image窗口中，右鍵選擇GeographicLink命令，選擇需要鏈接的兩個(gè)窗口，打開(kāi)十字光標(biāo)進(jìn)行查看，如下圖所示?；蛘咧苯釉贓NVI5新界面下打開(kāi)兩幅圖像進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)四：遙感圖像增強(qiáng)一，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容掌握直方圖的概念、生成方法，通過(guò)對(duì)不同圖像直方圖的比較，理解直方圖所反映的圖像性質(zhì)；了解圖像增強(qiáng)和濾波的多種方法，掌握直方圖均衡、分段線性拉伸、密度分割、平滑、銳化、邊緣增強(qiáng)的方法；通過(guò)圖像增強(qiáng)和濾波多種方法的實(shí)習(xí)，掌握改善遙感圖像視覺(jué)效果的有效方法。二，具體操作:通過(guò)嘗試ENvI提供的各種圖像增強(qiáng)算子,觀察比較圖像增強(qiáng)的數(shù)果。(1)打開(kāi)圖像文件(2)在主菜單單中,Filt→ConvolutionsandMorpho1ogy。(3)在ConvolutionsandMwho1ogyTool中,選擇Convolutio出→濾波類型。(4)不同的濾波類型對(duì)應(yīng)不同的參數(shù),主要包括三;項(xiàng)參數(shù):KemelSize(卷積核的大小)卷積接的大小,以奇數(shù)來(lái)表;,,];11,如3x3、5x5等,有些卷積核不能改変大小,包描sobe1和Roberts。ImageAddBack(輸入加回值)將原始圖像中的一部分“加回”到巻積、濾波結(jié)果圖像上,有助于保持圖像的空間連續(xù)性。該方法常用于圖像tli化.“加回”值是原始圖像在結(jié)果輸出圖像中所占的百分比。EditableKeme1(編輯卷積核中各;項(xiàng)的值)在文本中雙擊鼠標(biāo)可以進(jìn)行編輯,選據(jù)File→saveKemel可以把卷積核保存為文件(.ker),選擇File→RestoreKene1可以打開(kāi)一個(gè)卷積核文件。(5)巻積增強(qiáng)圖像中的單個(gè)波段a)選擇Convolutions-',HighPass,其他項(xiàng)按照默認(rèn)設(shè)置,單擊QuiokApply按鈕,第一次點(diǎn)擊此按鈕會(huì)提示造擇增強(qiáng)的波段,増強(qiáng)后的波段在Display中顯示.如果要更改巻積増強(qiáng)波段,選擇Optiom→ChangeQruiok-ApplyInputBand。b)選擇File→SaveQuickResulttoFile,可以將增強(qiáng)結(jié)果保存(6)巻積增強(qiáng)圖像文件a)單擊ApplyToFile按鈕,在ConvolutionInputFile對(duì)話框中;選擇圖像文件。b)選擇擇輸出路徑及文件名。2.1輻射增強(qiáng)處理2.1.1交互式直方圖拉伸將一個(gè)多光普?qǐng)D像打開(kāi)井在Display中顯示。在主圖像窗口中,;擇En1ance→Interaotivestretching,就可以打開(kāi)交互式直方圖拉伸操作對(duì)話框。在交互式直方圖拉伸操作l對(duì)話框中:●顯示一個(gè)輸入直方國(guó)和一個(gè)輸出直方圖,它們表明當(dāng)前的輸入數(shù)據(jù)以及分別應(yīng)用的拉伸?！駜蓷l垂線(虛線)表明當(dāng)前拉·伸所用到的最小值和最大値,其值顯示在Stretch標(biāo)簽的兩個(gè)文本框中?！駥?duì)于彩色圖像來(lái)說(shuō),直方圖的顏色與所選擇的波段顏色一致(系統(tǒng)默一認(rèn)顯示·紅色波段),,可以用鼠標(biāo)選擇RGB波段?！裨跔顟B(tài)欄中出拉伸類型和直方圖來(lái)源,或者當(dāng)前十字指針指定DN值和指定DN值的像元數(shù)、直方圖及累計(jì)直方圖。Linear(線性拉伸）PiecewiseLinear(分段線性粒伸)Gaussian(高斯拉伸)晩mhation(直方圖均衝化拉伸)2.2光譜增強(qiáng)處理2.2.1波段比的計(jì)算計(jì)算波段的比値可以增強(qiáng)波段之間的波譜差異,減少地形的影響。用一個(gè)波段除以另一個(gè)波段生成一幅能提供相對(duì)波段強(qiáng)度的圖像,該圖像增強(qiáng)了波段之間的波-譜差異。計(jì)算波段比,必須輸入一個(gè)“分子'波段和一個(gè)''分母''波段,波段比是分子與分母的比値。計(jì)算波段比的具體操作如下:(1)打開(kāi)一個(gè)多波段圖像文件(TM圖像).(2)在主素單中,選擇Transforms-'BandRatios。(3)在BandRatiosInputBands對(duì)話框中,從可用波段列表(Select:li·omtheAvailableBand)中選擇分子(Nlm,erator)和分母(Denominator)波段。例如,近紅外波腳紅波段(圖3)。單擊Clear按組可以清除選擇的分子和分母波段。(4)單擊EnterPair按鈕,將比值波段添加到SelectedRatioPairs中。(5)進(jìn)擇輸出文件路徑及文件名,單擊0K按鈕(6)將得到的近紅、外波段/紅波段比值圖像與近紅外波段和紅波段的表度圖像進(jìn)行對(duì)比,特別是植被、裸地的灰度變化。2.3傅里葉變換傅里葉變換是將圖像從空同域轉(zhuǎn)換到頻率域,首先,把圖像波段轉(zhuǎn)換成一系列不同頻率的二維正弦波傅里葉圖像,然后,在頻率域內(nèi)對(duì)傅里葉圖像進(jìn)行濾波、掩模等各種操作,減少或者消除部分高頻成者低頻成分;最后,把頻率域的傅里葉圖像變換為空間域圖像。傅里葉變換主要用于消除周期性噪聲,還可以消除由于傳感器異常引起的規(guī)律性錯(cuò)誤。2.4快速傅里葉變換應(yīng)用傅里葉變換的第一步是把圖像波段特?fù)Q為一系列不同頻率的二維正強(qiáng)波傅里葉圖像。這個(gè)過(guò)程由傅里葉變換(FFT)來(lái)完成,具體操作如下:(l)打開(kāi)圖像。(2)在主萊單中,選擇Filters→FFTFiltering-i·ForwardFFT。在ForwardFFTInputFile對(duì)話框中,選擇輸入圖像文件。(3)在ForwardFFTParameters對(duì)話框中,選擇輸出路徑及文件名,在可用波段列表中,選擇一個(gè)FFT圖形顯在Display中。中間很亮的部分集中了圖像的低頻信息,外圍較暗部分集中了圖形的高頻信息,圖中外邊框兩個(gè)較明顯的小白條是周期性條帶噪聲,方向與空間域中圖像垂直。實(shí)驗(yàn)五：遙感圖像分類二，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)一步鞏固掌握遙感圖像分類的基本概念；掌握ISODATA非監(jiān)督分類法的基本原理；掌握在ENVI中進(jìn)行非監(jiān)督分類的操作方法；掌握監(jiān)督分類法的基本原理；掌握在ENVI中進(jìn)行監(jiān)督分類的操作方法；掌握對(duì)分類進(jìn)行精度評(píng)估的方法。二，詳細(xì)操作步驟第一步：類別定義/特征判別根據(jù)分類目的、影像數(shù)據(jù)自身的特征和分類區(qū)收集的信息確定分類系統(tǒng)；對(duì)影像進(jìn)行特征判斷，評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量，決定是否需要進(jìn)行影像增強(qiáng)等預(yù)處理。這個(gè)過(guò)程主要是一個(gè)目視查看的過(guò)程，為后面樣本的選擇打下基礎(chǔ)。啟動(dòng)ENVI5.1，打開(kāi)待分類數(shù)據(jù)：can_tmr.img。以R:TMBand5，G:TMBand4，B：TMBand3波段組合顯示。通過(guò)目視可分辨六類地物：林地、草地/灌木、耕地、裸地、沙地、其他六類。第二步：樣本選擇（1）在圖層管理器LayerManager中，can_tmr.img圖層上右鍵，選擇“NewRegionOfInterest”，打開(kāi)RegionofInterest(ROI)Tool面板，下面學(xué)習(xí)利用選擇樣本1)在RegionofInterest(ROI)Tool面板上，設(shè)置以下參數(shù)：ROIName：林地ROIColor：2)默認(rèn)ROIs繪制類型為多邊形，在影像上辨別林地區(qū)域并單擊鼠標(biāo)左鍵開(kāi)始繪制多邊形樣本，一個(gè)多邊形繪制結(jié)束后，雙擊鼠標(biāo)左鍵或者點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇CompleteandAcceptPolygon，完成一個(gè)多邊形樣本的選擇；3)同樣方法，在圖像別的區(qū)域繪制其他樣本，樣本盡量均勻分布在整個(gè)圖像上；4)這樣就為林地選好了訓(xùn)練樣本。注：1、如果要對(duì)某個(gè)樣本進(jìn)行編輯，可將鼠標(biāo)移到樣本上點(diǎn)擊右鍵，選擇Editrecord是修改樣本，點(diǎn)擊Deleterecord是刪除樣本。2、一個(gè)樣本ROI里面可以包含n個(gè)多邊形或者其他形狀的記錄（record）。3、如果不小心關(guān)閉了RegionofInterest(ROI)Tool面板，可在圖層管理器LayerManager上的某一類樣本（感興趣區(qū)）雙擊鼠標(biāo)。（2）在圖像上右鍵選擇NewROI，或者在RegionofInterest(ROI)Tool面板上，選擇工具。重復(fù)“林地”樣本選擇的方法，分別為草地/灌木、耕地、裸地、沙地、其他5類選擇樣本；（3）選好樣本（4）計(jì)算樣本的可分離性。在RegionofInterest(ROI)Tool面板上，選擇Option>ComputeROISeparability，在ChooseROIs面板，將幾類樣本都打勾，點(diǎn)擊OK；（5）表示各個(gè)樣本類型之間的可分離性，用Jeffries-Matusita,TransformedDivergence參數(shù)表示，這兩個(gè)參數(shù)的值在0~2.0之間，大于1.9說(shuō)明樣本之間可分離性好，屬于合格樣本；小于1.8，需要編輯樣本或者重新選擇樣本；小于1，考慮將兩類樣本合成一類樣本。注：1、在圖層管理器LayerManager中，可以選擇需要修改的訓(xùn)練樣本。2、在RegionofInterest(ROI)Tool面板上，選擇Options>Merge(Union/Intersection)ROIs，在MergeROIs面板中，選擇需要合并的類別，勾選DeleteInputROIs。（4）在圖層管理器中，選擇Regionofinterest，點(diǎn)擊右鍵，saveas，保存為.xml格式的樣本文件。注：1、早期版本的感興趣文件格式為.roi，新版本的為.xml，新版本完全兼容.roi文件，在RegionofInterest(ROI)Tool面板上，選擇File>Open打開(kāi).xml或.roi文件。2、新版本的.xml樣本文件（感興趣區(qū)文件）可以通File>Export>ExporttoClassic菜單保存為.roi文件。2.2.1分類器選擇根據(jù)分類的復(fù)雜度、精度需求等確定哪一種分類器。目前ENVI的監(jiān)督分類可分為基于傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析學(xué)的，包括平行六面體、最小距離、馬氏距離、最大似然，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的，基于模式識(shí)別，包括支持向量機(jī)、模糊分類等，針對(duì)高光譜有波譜角（SAM），光譜信息散度，二進(jìn)制編碼。下面是幾種分類器的簡(jiǎn)單描述。平行六面體（Parallelepiped）。根據(jù)訓(xùn)練樣本的亮度值形成一個(gè)n維的平行六面體數(shù)據(jù)空間，其他像元的光譜值如果落在平行六面體任何一個(gè)訓(xùn)練樣本所對(duì)應(yīng)的區(qū)域，就被劃分其對(duì)應(yīng)的類別中。最小距離（MinimumDistance）利用訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)計(jì)算出每一類的均值向量和標(biāo)準(zhǔn)差向量，然后以均值向量作為該類在特遙感事業(yè)部計(jì)算輸入圖像到各訓(xùn)練樣本的協(xié)方差距離（一種有效的計(jì)算兩個(gè)未知樣本集的相似度的方法），最終技術(shù)協(xié)方差距離最小的，即為此類別。最大似然（MaximumLikelihood）假設(shè)每一個(gè)波段的每一類統(tǒng)計(jì)都呈正態(tài)分布，計(jì)算給定像元屬于某一訓(xùn)練樣本的似然度，像元最終被歸并到似然度最大的一類當(dāng)中。神經(jīng)網(wǎng)（NeuralNet）指用計(jì)算機(jī)模擬人腦的結(jié)構(gòu)，用許多小的處理單元模擬生物的神經(jīng)元，用算法實(shí)現(xiàn)人腦的識(shí)別、記憶、思考過(guò)程。支持向量機(jī)（SupportVectorMachine）支持向量機(jī)分類（SupportVectorMachine或SVM）是一種建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論（StatisticalLearningTheory或SLT）基礎(chǔ)上的機(jī)器學(xué)習(xí)方法。SVM可以自動(dòng)尋找那些對(duì)分類有較大區(qū)分能力的支持向量，由此構(gòu)造出分類器，可以將類與類之間的間隔最大化，因而有較好的推廣性和較高的分類準(zhǔn)確率。波譜角（SpectralAngleMapper）它是在N維空間將像元與參照波譜進(jìn)行匹配，通過(guò)計(jì)算波譜間的相似度，之后對(duì)波譜之間相似度進(jìn)行角度的對(duì)比，較小的角度表示更大的相似度。2.2.2影像分類基于傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析的分類方法參數(shù)設(shè)Toolbox/Classification/SupervisedClassification能找到相應(yīng)的分類方法。這里選擇支持向量機(jī)分類方法。在toolbox中選擇/Classification/SupervisedClassification/SupportVectorMachineClassification，選擇待分類影像，點(diǎn)擊OK，按照默認(rèn)設(shè)置參數(shù)輸出分類結(jié)果。2.2.3、分類后處理包括更改類別顏色、分類后統(tǒng)計(jì)、小斑塊處理、柵矢轉(zhuǎn)換等，這部分專門有一節(jié)課講解。在此不做敘述2.2.4、精度驗(yàn)證對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定分類的精度和可靠性。有兩種方式用于精度驗(yàn)證：一是混淆矩陣，二是ROC曲線，比較常用的為混淆矩陣，ROC曲線可以用圖形的方式表達(dá)分類精度，比較抽象。真實(shí)參考源可以使用兩種方式：一是標(biāo)準(zhǔn)的分類圖，二是選擇的感興趣區(qū)（驗(yàn)證樣本區(qū)）。兩種方式的選擇都可以通過(guò)主菜單->Cl