ENVI遥感影像处理专题与实践.pdf

发布时间：2022-06-12 发布人：admin 分类：说明书资料大小：42.31M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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ENVI前言

1.1. ENVI简介

1.2. 关于本手册

1.3. 专题辅导数据文件

 在UNIX操作系统下加载光驱

ENVI快速入门

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. ENVI入门

 启动ENVI

 加载一幅灰阶影像

 使用对比度拉伸

 使用颜色映射表

 动画循环显示所有的波段（animation）

 散点图和感兴趣区

 显示一幅彩色合成影像

 影像分类

 动态链接影像

 矢量叠合和处理

 结束ENVI程序

专题一 ENVI简介

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. ENVI的使用

 ENVI文件格式

 ENVI窗口和显示

 可用波段列表

1.3. ENVI基本功能

 启动ENVI

 打开影像文件

 熟悉显示窗口

 鼠标键的使用方法

 显示影像剖面廓线

 进行快速对比度拉伸

 显示交互式的散点图

 加载一幅彩色影像

 链接两个显示窗口

 选择感兴趣区

 对影像进行注记

 添加网格

 保存和输出影像

 结束ENVI程序

专题二全色影像和矢量叠合显示

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 全色影像和矢量叠合

 启动ENVI

 打开一个全色（SPOT）影像文件

 选择加载一个影像波段

 空间影像浏览

 进行交互式的对比度拉伸

 彩色制图

 像素定位器

 显示光标位置处的地理坐标

 交互式的滤波处理

 查看GeoSpot地图信息

 打开并叠合DXF矢量文件

 基本地图制图

 保存和输出影像

 结束ENVI程序

专题三多光谱遥感影像分类

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 查看Landsat TM彩色影像

 启动ENVI

 打开并显示Landsat TM影像

 查看影像颜色

 光标位置/值

 查看波谱曲线图

 非监督法分类

 监督法分类

 波谱分类方法

 分类后处理

 交互式分类影像叠加

 将类转换为矢量层

 使用注记功能添加分类图例

 结束ENVI程序

专题四决策树分类

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 决策树简介

 决策树的定义

 ENVI中的决策树工具

 决策树的输入

1.3. 使用ENVI的决策树工具

 启动ENVI

 打开并显示对决策树分类有贡献的影像

 输入决策树规则

 执行决策树

 修改决策树

 将保留树存为掩模（Save Tree Survivors to a Mask）

 保存所生成的决策树

专题五影像地理坐标定位和配准

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. ENVI中带地理坐标的影像

1.3. 带地理坐标的数据和影像地图

 启动ENVI

 打开并显示SPOT数据

 修改ENVI头文件中的地图信息

 光标位置/值

 叠合地图公里网

 输出到影像或Postscript文件

 直接进行打印

1.4. 影像到影像的配准

 打开并显示Landsat TM影像文件

 显示光标位置/值

 开始进行影像配准并加载地面控制点

 操作处理地面控制点

 校正影像

 比较校正结果

 查看地图坐标

 关闭所有文件

1.5. 影像到地图的配准

 打开并显示Landsat TM影像文件

 选择影像到地图的配准并恢复控制点坐标

 使用矢量显示的数字线划图（DLGs）来添加地图控制点

 RST和三次卷积校正

 显示结果并进行评价

 关闭所选的文件

1.6. 对不同分辨率的带地理坐标的数据集进行HSV融合

 显示30米分辨率的TM彩色合成影像

 显示10米分辨率的SPOT影像

 进行HSV变换融合

 显示10米分辨率的彩色影像

 叠合地图公里网

 叠合影像注记

 输出影像地图

 结束ENVI程序

专题六基于影像自带几何信息的地理坐标定位

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 根据影像自带的几何信息进行地理坐标定位

1.3. 未校正的HyMap高光谱数据

 启动ENVI

 打开并显示HyMap数据

 查看未校正的影像数据

 查看IGM文件

 使用IGM文件对影像进行几何纠正

 显示并评估校正结果

 查看GLT文件

 使用GLT文件对影像进行几何纠正

 显示并评估校正结果

 使用地图投影创建GLT

 叠合地图公里网

 输出影像

 直接进行打印

 结束ENVI程序

专题七使用ENVI进行正射校正

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. ENVI中的正射校正

 使用ENVI进行正射校正的步骤

 航片正射校正的例子

 SPOT影像正射校正的例子

1.3. 成功进行正射校正的技巧

专题八对IKONOS和QuickBird影像的正射校正

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 正射校正介绍

 ENVI的正射校正工具

1.3. 对IKONOS影像进行正射校正

 启动ENVI

 查看正射校正中所涉及到的影像

 运行正射校正程序

 检查正射校正后的结果

专题九使用ENVI进行影像镶嵌

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. ENVI影像镶嵌

 常规术语（General Topics）

1.3. 基于像素的影像镶嵌例子

 输入并放置影像

1.4. 基于地理坐标的影像镶嵌例子

 创建基于地理坐标的镶嵌影像

 查看顶部影像，切割线和虚拟未羽化的镶嵌影像

 创建输出羽化后的镶嵌影像

1.5. 镶嵌时的色彩均衡

 创建未经色彩均衡化处理的镶嵌影像

 RGB彩色镶嵌预览

 输出未经色彩均衡化处理的镶嵌影像

 输出经色彩均衡化处理的镶嵌影像

 结束ENVI程序

专题十使用ENVI进行TM和SPOT数据融合

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 数据融合

 准备工作

1.3. 英国London数据融合的例子

 读取并显示ERMapper影像

 调整影像大小

 进行手动HSI数据融合

 进行自动HSV变换融合

 结果显示、链接和比较

1.4. 法国Brest数据融合实例

 打开并显示影像

 调整影像以获取相同尺寸的像元大小

 进行自动HSV变换融合

 显示并比较结果

 结束ENVI程序

专题十一使用ENVI进行TM和SAR数据融合

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 数据融合

 准备工作

1.3. 意大利Rome数据融合的例子

 读取并显示影像

 根据ERS影像来配准TM影像

 使用HSI变换来进行影像融合

 显示并比较结果

 结束ENVI程序

专题十二矢量叠合和GIS分析

1.1. 专题概述

 本专题中使用的原始资料和文件

 所需的文件

1.2. 矢量叠合和GIS概念

 功能概述

 基本概念

 矢量参数对话框和矢量窗口菜单

 ENVI属性表

1.3. 第一部分：矢量数据处理

 启动ENVI

 打开Shape文件

 处理矢量点数据

 使用IDL的地图集创建美国的州界线

 处理矢量多边形数据

 获取矢量信息和属性

 查看属性并点击查询

 查询属性

 在矢量窗口中注释图例（map key）

 关闭所有窗口和文件

1.4. 第二部分：栅格数据和矢量数据处理

 加载影像数据进行影像/矢量显示

 打开一个矢量层并加载到影像显示窗口中

 用光标跟踪属性

 灵活方便的（屏幕）数字化

 编辑矢量层

 查询操作

 矢量转换为感兴趣区（ROI）

 影像结果的地图输出

 栅格到矢量的转换

 将感兴趣区转换成矢量

 将分类影像导出成矢量多边形

 结束ENVI程序

专题十三地图制图

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 在ENVI中进行地图制图

 启动ENVI

 打开显示Landsat TM影像

 生成快速制图模板

 自定义地图版面设计中的元素

 自定义地图版面布局

 保存结果

 打印结果

 结束ENVI程序

专题十四高光谱数据及其分析介绍

1.1. 专题概述

 本专题用到的文件

 背景知识：测谱学（Imaging Spectrometry)

1.2. 基本ENVI波谱操作介绍

 启动ENVI

 显示灰阶影像

 显示彩色影像

 链接两个显示窗口

 提取波谱剖面廓线

 动画显示数据（Animate the Data）

 处理Cuprite地区的辐亮度数据（Working with Cuprite Radiance Data）

1.3. 比较辐亮度和ATREM表观反射率

 背景知识：ATREM定标校正

 继续或者重新启动ENVI

 加载辐亮度数据并打开Z剖面采集窗口（Z-Profiler）

 加载ATREM表观反射率数据并打开Z剖面采集窗口（Z-Profiler）

 链接影像并比较波谱曲线

 关闭所有窗口

1.4. 比较大气纠正后的波谱曲线

 背景知识：大气纠正

 平场域纠正法（Flat Field Correction）

 从波谱库中选择大气纠正过的波谱曲线

 比较纠正后的波谱曲线

 可选择的操作：浏览纠正后的数据文件

 结束ENVI程序

1.5. 参考文献

专题十五基础高光谱分析

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 波谱库/反射率波谱曲线

 启动ENVI并加载AVIRIS影像数据

 显示灰阶影像

 浏览影像波谱并同波谱库进行比较

 鉴别波谱曲线

 关闭所有窗口和图表

 定义感兴趣区

 鉴别矿物质

 二维散点图

 结束ENVI程序

1.3. 参考文献

专题十六高光谱数据选用的制图方法

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 移除校正残差

 打开并加载1995 EFFORT纠正后的影像数据

 比较ATREM和EFFORT处理后的波谱曲线

 关闭所有的文件、显示窗口以及绘图窗口

1.3. 波谱角填图分类

 选择影像端元

 查看SAM分类结果

 选择波谱库端元

 重新查看SAM分类结果

 可选项：使用规则分类器生成新的SAM分类影像

 关闭所有文件和绘图窗口

1.4. 波谱特征拟合与分析

 打开并加载包络线去除后（Continuum-Removed）的影像数据

 打开并加载1995 EFFORT纠正后的影像数据

 将包络线去除后的波谱同EFFORT纠正后的波谱进行比较

 将包络线去除后的影像同EFFORT纠正后的影像进行比较

 关闭EFFORT纠正影像的显示窗口和波谱剖面廓线窗口

 打开并加载波谱特征拟合后的Scale影像和RMS影像

 SFF影像结果的二维散点图

 波谱特征拟合比率影像——“匹配度”影像

1.5. 改进式波谱特征拟合（多波段SFF）

 选择SFF范围的第一个数据集

 使用单个范围分析SFF比例和均方差影像

 选择SFF范围的第二个数据集

 使用两个范围分析SFF比例和均方差影像

 结束ENVI程序

1.6. 参考文献

专题十七高级高光谱分析

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 打开1995 EFFORT纠正后的影像数据

1.3. MNF变换数据，端元以及波谱分离

 背景知识：最小噪声分离（Minimum Noise Fraction，MNF）

 打开并加载MNF影像

 比较MNF影像

 查看MNF散点图

 使用散点图来选择端元

1.4. 像元纯净指数（PPI）

 显示并分析像元纯净指数

 PPI阈值的感兴趣区

1.5. N维散度分析

 将N维散点图同二维散点图进行比较

 使用N维可视化器

 绘制自己的端元

 使用N维类控制对话框

 将N维散度分析同波谱剖面廓线连接起来

 将波谱分析同N维散度分析连接起来

 加载单一波谱曲线到N维可视化器中

 在N维可视化器中坍塌处理所选的端元类

 导出自己的感兴趣区

 保存N维可视化器的状态

 恢复保存过的N维可视化器的状态

 关闭所有的显示窗口和其它窗口

1.6. 波谱填图

 造成波谱混合的原因

 混合波谱建模

 实用分离技术

1.7. 分离结果

 打开并显示分离后的结果

 确定丰度值

 显示彩色合成影像

1.8. 混合调制匹配滤波

 执行自己的混合调制匹配滤波

 结束ENVI程序

1.9. 参考文献

专题十八 SAM与BandMax结合进行目标探测

1.1. 专题概述

 本专题用到的数据

 基于BandMax向导的SAM目标探测器介绍

 BandMax过程

 参考文献

1.2. 识别机场的飞机

 启动ENVI

 打开并显示输入数据

 启动 SAM Target Finder with BandMax Wizard

 与向导交互

 选择输入文件

 选择目标

 指定背景

 计算有效波谱（BandMax）

 定义SAM最大角阈值

 检查SAM结果

 生成结果报告

 结束ENVI程序

专题十九高光谱信号和波谱分辨率

1.3. 专题概述

 本专题中使用的文件

 背景知识

 波谱模拟和波谱分辨率

1.4. 典型例证：美国内华达州Cuprite地区

 启动ENVI

 打开波谱库文件

 查看波谱库波谱

 查看Landsat TM影像及其波谱

 查看GEOSCAN影像数据

 查看GER63影像数据

 查看HyMap影像数据

 查看AVIRIS影像数据

 评价传感器的性能

 结束ENVI程序

1.5. 所得结论

1.6. 参考文献

专题二十高光谱遥感在地质学研究中的应用

1.1. 专题概述

 目的

 任务

 本专题中使用的文件

 Cuprite背景知识

1.2. HyMap影像处理流程图

1.3. 地质学中的高光谱分析

 结束ENVI程序

专题二十一高光谱遥感在考古学中的应用

1.1. 专题概述

 目的

 任务

 本专题中使用的文件

 Selinunte/MIVIS背景知识

1.2. MIVIS影像处理流程图

1.3. 考古学中的高光谱分析技术

 结束ENVI程序

专题二十二高光谱遥感在植被研究中的应用

1.1. 专题概述

 目的

 任务

 本专题中使用的文件

 Jasper Ridge背景知识

1.2. HyMap影像处理流程图

1.3. 植被的高光谱分析技术

专题二十三高光谱遥感在近海岸研究中的应用

1.1. 专题概述

 目的

 任务

 本专题中使用的文件

 Moffett Field地区的背景知识

1.2. AVIRIS影像处理流程图

1.3. 植被的高光谱分析技术

1.4. 参考文献

专题二十四使用ENVI的高光谱工具处理多光谱数据

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

 背景知识

1.2. 标准多光谱影像处理

 启动ENVI

 从磁带或者CD光盘中读取TM影像数据

 打开并显示Landsat TM影像数据

 显示并检查一幅彩色合成影像

 比率影像分析

 进行非监督法分类（IsoData）

 聚合、筛选和并类处理

 添加注记并输出影像地图

1.3. 使用ENVI的高光谱工具分析多光谱数据

 从磁带或者CD光盘中读取TM影像数据

 显示一幅彩色合成影像并提取波谱曲线

 进行最小噪声分离变换

 进行PPI处理查找端元

 N维可散度分析和端元提取

 将影像波谱同波谱库中的波谱进行比较

 波谱角填图分类

 线性波谱分离

 添加注记并输出影像地图

 结束ENVI程序

1.4. 总结

1.5. 参考文献

专题二十五 HDF格式介绍和MASTER影像数据处理

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

 背景知识

1.2. HDF格式和MASTER影像数据处理

 启动ENVI

 打开HDF文件并查看数据项

 打开一个HDF文件并加载影像

 打开并显示MASTER HDF文件

 可见光近红外/短波红外的空间/波谱子集

 经验反射率校正法

 比较影像的波谱

 波谱角填图的影像处理

专题二十六 MASTER长波红外MSI影像数据介绍

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

 背景知识

1.2. 使用MASTER长波红外MSI影像数据

 打开并显示HDF格式的MASTER文件

 长波红外数据的空间/波谱子集

 显示各个不同的波段

 重新查看长波红外波谱及其波谱特征

 设计并显示彩色合成影像

 进行去相关拉伸

 比较长波红外（LWIR）和短波红外（SWIR）的结果

 进行短波和长波红外组合分析

专题二十七 SAR数据处理和分析

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

 背景知识

1.2. 单波段SAR处理过程

 读取CEOS数据、显示数据并评价质量

 查看CEOS的头文件

 使用自适应滤波去除噪声

 密度分割

 边缘增强

 数据融合

 影像地图输出

 结束ENVI程序

1.3. 总结

专题二十八极化SAR处理和分析

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

 背景知识：SIR-C和SAR

1.2. 合成影像

 默认极化组合

 其它极化组合

 显示影像

 定义极化信号的感兴趣区

 提取极化信号

 使用自适应滤波

 斜距到地距的转换

 使用纹理分析

 生成要输出的影像地图

 结束ENVI程序

专题二十九 DEMs和TOPSAR分析

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

 背景知识：TOPSAR和DEMs

1.2. 显示并转换数据

 启动ENVI

 查看TOPSAR头信息

 加载并显示原始C-波段影像

 加载并显示原始DEM影像

 将C-波段数据转换为σ0，DEM的单位转换为米

 合成P-波段和L-波段的数据

1.3. JPL的极化SAR数据分析

 ENVI中SAR处理的一般概念

1.4. 显示并分析DEMs

 显示转换为米的DEM数据

 X和Y高程剖面廓线

 任意高程剖面廓线

 对DEM进行彩色密度分割处理

 叠合等高线

 初级三维景观图浏览和影像叠合

 生成坡度、坡向和阴影地貌影像（shaded relief）后的影像

 影像地图输出

 结束ENVI程序

1.5. 总结

专题三十 ENVI地形工具

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. ENVI地形工具

 启动ENVI

 选择并查看DEM数据

 DEM数据彩色编码

 DEM等高线叠合

 地形剖面廓线

 地形建模

 地形特征参数

 三维可视化浏览

 交互式三维可视化控制

 结束ENVI程序

专题三十一使用ENVI进行三维曲面浏览和飞行

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. 使用ENVI进行三维可视化

 启动ENVI

 进行三维曲面浏览

 交互式三维可视化控制

 三维曲面浏览控制对话框

 曲面浏览定位对话框

 创建并播放用户自定义的动画序列

 使用ENVI注记功能创建动画序列

 动画序列选项

 保存输出曲面浏览

 维曲面浏览工具的分析功能

 结束ENVI程序

专题三十二 ENVI自定义功能介绍

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. ENVI编程

1.3. 用户自定义波段运算程序

 启动ENVI

 打开TM影像数据

 编辑波段运算函数

 编译波段运算函数

 显示结果

 创建用户自定义功能

 运行用户自定义功能

 编写数据块（Tiling）处理程序

 结束ENVI程序

专题三十三 ENVI绘图功能介绍

1.1. 专题概述

 本专题中使用的文件

1.2. ENVI绘图函数

 创建一个绘图函数

 添加绘图函数

 启动ENVI运行绘图函数

 运行绘图函数

 结束ENVI程序

专题三十四利用SMACC提取终端单元

1.1. 专题概述

 本专题用到的数据

1.2. SMACC 终端单元提取方法介绍

 参考文献

1.3. 用SMACC 提取终端单元

 启动

 打开并显示输入的数据

 检查数据并启动SMACC 工具

 选择输入文件

 设置SMACC参数

 分析已提取终端单元以及影像的丰富信息

 结束ENVI程序

ENVI 遥感影像处理专题与实践

序言 ENVI （ The Environment for Visualizing Images ）遥感影像处理软件是美国 RSI 公司（http://www.rsinc.com）的旗帜产品，它是由著名的遥感科学家基于交互式数据语言IDL开发的一套功能强大的遥感影像处理系统，它可以轻松读取、显示、分析各种类型遥感数据，并提供了从影像预处理、信息提取到与地理信息系统整合过程中需要的各种工具。ENVI卓越的波谱分析工具能够快速准确地从遥感影像中提取出用户所需要的各种目标信息，凭借其自动高效的信息提取和目标识别能力，ENVI已连续多年获得美国测绘制图局NIMA遥感软件测评第一。 ENVI 软件进入中国市场十年来，凭借着其强大的遥感影像处理功能、丰富的遥感数据格式支持、简单易用的使用风格、中文化的菜单支持、全面的操作系统支持及 IDL 底层开发平台强大的可扩展能力被广大的遥感用户逐步熟悉和使用，并被广泛地应用于国土、地质、环境、林业、农业、军事、自然资源勘探和海洋资源管理等多个领域。北京星图环宇科技有限公司作为美国 RSI 公司在中国地区的独家代理商和增值服务商，不仅负责向广大用户提供 RSI 所有产品的销售和技术支持，并且在 RSI 的全力支持下，为用户提供包括遥感数据生产流程设计、遥感影像增值服务、遥感平台定制开发、产品化设计和开发等全方位的技术服务，为用户的空间信息应用提供专业快速的解决方案。面对越来越多的广大用户对 ENVI 中文手册的需求，我们与 RSI 中国授权培训中心首都师范大学资源环境与地理信息系统北京市重点实验室合作推出 ENVI/IDL 系列中文教程，包括此次问世的最新版《ENVI 遥感影像处理实用手册》、《ENVI 遥感影像处理专题与实践》和即将推出的《ENVI/IDL 二次开发指南》。本书主要以专题介绍的形式对遥感影像处理过程中的主要操作步骤在 ENVI 中的实现方法进行描述，并通过配套的数据光盘（三张），以多种遥感数据源为例，详细地介绍了所用遥感数据源的特点、每专题要实现的主要目标、算法的背景和参考文献、参数的分析选择等内容。本书共分 34 个专题，涵盖了 ENVI 入门和基本操作介绍、全色影像和矢量叠合、多光谱影像分类、决策树分类、几何校正和配准、各种影像的正射校正、影像镶嵌、光学数据与雷达数据的融合、矢量叠合和 GIS 分析、地图制图、高光谱数据分析及其在地质学、考古学、植被分析和海洋学中的应用、MASTER 影像数据处理、各种 SAR 数据分析、地形工具、三维浏览以及使用 IDL 扩展 ENVI 功能等方面的内容。本书所附带的多种遥感数据及书中对操作步骤的详细介绍，可以指导 ENVI 初学者快速掌握 ENVI，并可以使 ENVI 高级用户了解 ENVI 最新版本在高光谱数据分析、目标探测识别及 IDL 二次开发等方面的应用实例。同时本书也可以作为从事遥感科研和工程的专业人员的参考书目。本书由北京星图环宇科技有限公司与首都师范大学资源环境与旅游学院合作完成，全书由北京星图环宇科技有限公司陈妍、和海霞、骆知萌、李静完成校对和通稿编辑工作。由于时间仓卒和水平有限，书中内容可能会有不妥之处，错误之处更是难免，还望各方读者多加批评、指正。 2005 年 6 月

目录 ENVI前言.....................................................................................................................................................- 1 - ENVI简介.................................................................................................................................- 1 - 1.1. 1.2. 关于本手册 ..............................................................................................................................- 1 - 1.3. 专题辅导数据文件 ..................................................................................................................- 1 - ENVI快速入门.............................................................................................................................................- 3 - 1.1. 专题概述 ..................................................................................................................................- 3 - 1.2. ENVI入门.................................................................................................................................- 3 - 专题一 ENVI简介...................................................................................................................................- 12 - 1.1. 专题概述 ................................................................................................................................- 12 - 1.2. ENVI的使用...........................................................................................................................- 12 - ENVI基本功能.......................................................................................................................- 16 - 1.3. 专题二全色影像和矢量叠合显示.........................................................................................................- 30 - 1.1. 专题概述 ................................................................................................................................- 30 - 1.2. 全色影像和矢量叠合 ............................................................................................................- 30 - 专题三多光谱遥感影像分类.................................................................................................................- 40 - 1.1. 专题概述 ................................................................................................................................- 40 - 1.2. 查看LANDSAT TM彩色影像...................................................................................................- 41 - 专题四决策树分类.................................................................................................................................- 57 - 1.1. 专题概述 ................................................................................................................................- 57 - 1.2. 决策树简介 ............................................................................................................................- 57 - 1.3. 使用ENVI的决策树工具.......................................................................................................- 58 - 专题五影像地理坐标定位和配准.........................................................................................................- 64 - 1.1. 专题概述 ................................................................................................................................- 64 - 1.2. ENVI中带地理坐标的影像...................................................................................................- 65 - 1.3. 带地理坐标的数据和影像地图 ............................................................................................- 65 - 1.4. 影像到影像的配准 ................................................................................................................- 71 - 1.5. 影像到地图的配准 ................................................................................................................- 75 - 1.6. 对不同分辨率的带地理坐标的数据集进行HSV融合.........................................................- 79 - 专题六基于影像自带几何信息的地理坐标定位.................................................................................- 82 - 1.1. 专题概述 ................................................................................................................................- 82 - 1.2. 根据影像自带的几何信息进行地理坐标定位.....................................................................- 82 - I

1.3. 未校正的HYMAP高光谱数据................................................................................................- 83 - 专题七使用ENVI进行正射校正...........................................................................................................- 90 - 1.1. 专题概述 ................................................................................................................................- 90 - 1.2. ENVI中的正射校正...............................................................................................................- 90 - 1.3. 成功进行正射校正的技巧 ....................................................................................................- 99 - 专题八对IKONOS和QUICKBIRD影像的正射校正 .......................................................................- 102 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 102 - 1.2. 正射校正介绍 ......................................................................................................................- 102 - 1.3. 对IKONOS影像进行正射校正 ...........................................................................................- 103 - 专题九使用ENVI进行影像镶嵌.........................................................................................................- 106 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 106 - 1.2. ENVI影像镶嵌.....................................................................................................................- 107 - 1.3. 基于像素的影像镶嵌例子 ..................................................................................................- 109 - 1.4. 基于地理坐标的影像镶嵌例子 .......................................................................................... - 112 - 1.5. 镶嵌时的色彩均衡 .............................................................................................................. - 114 - 专题十使用ENVI进行TM和SPOT数据融合....................................................................................- 117 - 1.1. 专题概述 .............................................................................................................................. - 117 - 1.2. 数据融合 .............................................................................................................................. - 117 - 1.3. 英国LONDON数据融合的例子 ............................................................................................ - 118 - 1.4. 法国BREST数据融合实例....................................................................................................- 120 - 专题十一使用ENVI进行TM和SAR数据融合 ..................................................................................- 123 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 123 - 1.2. 数据融合 ..............................................................................................................................- 123 - 1.3. 意大利ROME数据融合的例子.............................................................................................- 123 - 专题十二矢量叠合和GIS分析............................................................................................................- 127 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 127 - 1.2. 矢量叠合和GIS概念............................................................................................................- 129 - 1.3. 第一部分：矢量数据处理 ..................................................................................................- 133 - 1.4. 第二部分：栅格数据和矢量数据处理...............................................................................- 138 - 专题十三地图制图...............................................................................................................................- 147 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 147 - 1.2. 在ENVI中进行地图制图.....................................................................................................- 147 - 专题十四高光谱数据及其分析介绍...................................................................................................- 163 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 163 - II

1.2. 基本ENVI波谱操作介绍.....................................................................................................- 165 - 1.3. 比较辐亮度和ATREM表观反射率.....................................................................................- 173 - 1.4. 比较大气纠正后的波谱曲线 ..............................................................................................- 176 - 1.5. 参考文献 ..............................................................................................................................- 180 - 专题十五基础高光谱分析...................................................................................................................- 182 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 182 - 1.2. 波谱库/反射率波谱曲线 .....................................................................................................- 182 - 1.3. 参考文献 ..............................................................................................................................- 194 - 专题十六高光谱数据选用的制图方法...............................................................................................- 195 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 195 - 1.2. 移除校正残差 ......................................................................................................................- 196 - 1.3. 波谱角填图分类 ..................................................................................................................- 198 - 1.4. 波谱特征拟合与分析 ..........................................................................................................- 205 - 1.5. 改进式波谱特征拟合（多波段SFF）................................................................................ - 211 - 1.6. 参考文献 ..............................................................................................................................- 219 - 专题十七高级高光谱分析...................................................................................................................- 222 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 222 - 1.2. 打开 1995 EFFORT纠正后的影像数据 ..............................................................................- 223 - 1.3. MNF变换数据，端元以及波谱分离..................................................................................- 223 - 1.4. 像元纯净指数（PPI）.........................................................................................................- 226 - 1.5. N维散度分析 .......................................................................................................................- 228 - 1.6. 波谱填图 ..............................................................................................................................- 234 - 1.7. 分离结果 ..............................................................................................................................- 238 - 1.8. 混合调制匹配滤波 ..............................................................................................................- 239 - 1.9. 参考文献 ..............................................................................................................................- 243 - 专题十八 SAM与BANDMAX结合进行目标探测 .............................................................................- 245 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 245 - 1.2. 识别机场的飞机 ..................................................................................................................- 247 - 专题十九高光谱信号和波谱分辨率...................................................................................................- 254 - 1.3. 专题概述 ..............................................................................................................................- 254 - 1.4. 典型例证：美国内华达州CUPRITE地区.............................................................................- 257 - 1.5. 所得结论 ..............................................................................................................................- 266 - 1.6. 参考文献 ..............................................................................................................................- 267 - 专题二十高光谱遥感在地质学研究中的应用...................................................................................- 269 - III

1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 269 - 1.2. HYMAP影像处理流程图 .....................................................................................................- 271 - 1.3. 地质学中的高光谱分析 ......................................................................................................- 271 - 专题二十一高光谱遥感在考古学中的应用.......................................................................................- 275 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 275 - 1.2. MIVIS影像处理流程图 .......................................................................................................- 277 - 1.3. 考古学中的高光谱分析技术 ..............................................................................................- 278 - 专题二十二高光谱遥感在植被研究中的应用...................................................................................- 282 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 282 - 1.2. HYMAP影像处理流程图 .....................................................................................................- 285 - 1.3. 植被的高光谱分析技术 ......................................................................................................- 286 - 专题二十三高光谱遥感在近海岸研究中的应用...............................................................................- 293 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 293 - 1.2. AVIRIS影像处理流程图......................................................................................................- 295 - 1.3. 植被的高光谱分析技术 ......................................................................................................- 296 - 1.4. 参考文献 ..............................................................................................................................- 300 - 专题二十四使用ENVI的高光谱工具处理多光谱数据.....................................................................- 301 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 301 - 1.2. 标准多光谱影像处理 ..........................................................................................................- 302 - 1.3. 使用ENVI的高光谱工具分析多光谱数据.........................................................................- 309 - 1.4. 总结 ......................................................................................................................................- 321 - 1.5. 参考文献 ..............................................................................................................................- 322 - 专题二十五 HDF格式介绍和MASTER影像数据处理 .....................................................................- 323 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 323 - 1.2. HDF格式和MASTER影像数据处理 ..................................................................................- 323 - 专题二十六 MASTER长波红外MSI影像数据介绍 ..........................................................................- 332 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 332 - 1.2. 使用MASTER长波红外MSI影像数据 ...............................................................................- 333 - 专题二十七 SAR数据处理和分析.......................................................................................................- 339 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 339 - 1.2. 单波段SAR处理过程...........................................................................................................- 341 - 1.3. 总结 ......................................................................................................................................- 348 - 专题二十八极化SAR处理和分析.......................................................................................................- 350 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 350 - IV

1.2. 合成影像 ..............................................................................................................................- 352 - 专题二十九 DEMS和TOPSAR分析 ...................................................................................................- 363 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 363 - 1.2. 显示并转换数据 ..................................................................................................................- 364 - 1.3. JPL的极化SAR数据分析 ....................................................................................................- 369 - 1.4. 显示并分析DEMS................................................................................................................- 372 - 1.5. 总结 ......................................................................................................................................- 379 - 专题三十 ENVI地形工具.....................................................................................................................- 380 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 380 - 1.2. ENVI地形工具.....................................................................................................................- 380 - 专题三十一使用ENVI进行三维曲面浏览和飞行.............................................................................- 390 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 390 - 1.2. 使用ENVI进行三维可视化.................................................................................................- 390 - 专题三十二 ENVI自定义功能介绍.....................................................................................................- 404 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 404 - 1.2. ENVI编程.............................................................................................................................- 404 - 1.3. 用户自定义波段运算程序 ..................................................................................................- 405 - 专题三十三 ENVI绘图功能介绍.........................................................................................................- 418 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 418 - 1.2. ENVI绘图函数.....................................................................................................................- 418 - 专题三十四利用SMACC提取终端单元 ............................................................................................- 422 - 1.1. 专题概述 ..............................................................................................................................- 422 - 1.2. SMACC 终端单元提取方法介绍.......................................................................................- 422 - 1.3. 用SMACC 提取终端单元...................................................................................................- 423 - V

ENVI 前言 1.1. ENVI 简介 ENVI 是一个完善的数字影像处理系统，它具有全面分析卫星和航空遥感影像的能力。它能在各种计算机操作平台上提供强大新颖的友好界面，显示和分析任何数据尺寸和类型的影像。由于采用了基于文件和基于波段的技术，ENVI 能够处理整个影像文件或单一的某个波段。当打开一个输入文件后，可以使用所有的系统函数对波段进行操作。而当打开多个输入文件时，还可以从不同文件中选择波段一同进行处理。此外，ENVI 自带了多种波谱处理工具，包括波谱提取、波谱库以及分析高光谱数据集的能力，这些高光谱数据集涵盖了 AVIRIS、GERIS、GEOSCAN 和 HyMap 等数据。除了 ENVI 先进的高光谱处理工具之外，它还提供了专门分析 SIR-C、AIRSAR 以及 TOPSAR 等雷达数据的工具。 ENVI 完全是在 IDL（Interactive Data Language）环境下开发的。IDL 是一个强大的基于数组结构的编程语言，它提供了完整的数据处理和数据显示的功能，而且能很方便的使用 GUI 工具箱来设计界面。ENVI 分为完全版 ENVI 和运行版 ENVI RT（runtime ENVI），两者的区别在于 ENVI RT 不能提供给用户 IDL 开发的环境。如果使用的是 ENVI RT，那么在本手册中将不能使用用户自定义函数。 1.2. 关于本手册本手册包括了多个手把手的专题辅导，以帮助用户熟悉 ENVI 的各项特点和功能。每个专题辅导都安排恰当，明确地指导用户完成相应的任务。在每个专题辅导中，各个任务都被分几个步骤来完成，每个步骤都会以黑体标出。所有的步骤都会以一个圆形的小黑点开始。下面列出了几种默认格式来帮助用户在不同步骤中识别各个操作。下拉菜单的标题会以黑体表示。在菜单之间用→（箭头）顺序依次连接。比如，选择 File → Open Image File。对话框的名字会以黑体表示按钮菜单以及在这些菜单中的选项以黑体表示文本框的标题、圆形单选按钮、增量框标题以及其它按钮也以黑体表示文件名和路径以 courier 字体表示。比如，打开文件 cuptm_rf.img 在每个专题辅导之前，都有一个详细的介绍，来描述这个专题辅导的内容及目的，并简要地说明用户将使用的某个操作功能的历史发展及应用过程。此外，还会包括完成这个专题辅导所需要的文件名。最后，在每个专题辅导的结尾处，都会列出参考文献，以便进一步地了解该专题。 1.3. 专题辅导数据文件 - 1 -

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ENVI遥感影像处理专题与实践.pdf

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