遥感数据处理方法---案例一、利用ENVI 矢量evf批量裁剪影像
想来想去还是利用这种QA的模式来讲述案例，这样用的人才能快速定位到自己要的信息。现在开始，问题：需要从大量遥感影像中按感兴趣范围进行裁剪，如何批处理？解决方法：编写IDL+ENVI 批处理程序数据准备：遥感影像(只要是ENVI能识别的格式)和裁剪范围evf文件，将遥感影像放在一个文件夹下。
&&&&&&&&&&&&&&& &遥感影像及矢量边界程序如下：PRO ClipViaEvfcompile_opt idl2& ENVI, /RESTORE_BASE_SAVE_FILES& ENVI_BATCH_INIT, LOG_FILE='batch.txt';打开栅格数据& cd,'E:\clip\';给出你的路径& RawFiles = FILE_Search("*.raw");给出你的格式& FileCount = N_ELEMENTS(RawFiles)& IF FileCount EQ 0 THEN RETURN&FOR NX =0,FileCount -1 DO BEGIN&&&&& FileName = RawFiles[NX]&&&& envi_open_file, FileName , r_fid=fid&&& if (fid eq -1) then begin&&&& envi_batch_exit&&&& return&& endif&& PRINT, 'fid=',fid;获取相关信息ENVI_FILE_QUERY,fid,DIMS=dims,NS=ns,NL=nl,NB=nb, BNAMES= BNAMES& t_fid=LONARR(nb)+fid& pos=LINDGEN(nb)& indexstr = strpos(FileName,".raw")& out_name = strmid(FileName,0,indexstr) + "_roi.raw"&;打开矢量文件&evf_file ='roi_.evf';& evf_id=ENVI_EVF_OPEN(evf_file)&;获取相关信息ENVI_EVF_INFO, evf_id, num_recs=num_recs, $data_type=data_type, projection=projection, $layer_name=layer_nameroi_ids = LONARR(num_recs);读取各个记录的点数FOR i=0,num_recs-1 DO BEGINrecord = ENVI_EVF_READ_RECORD(evf_id, i);转换为文件坐标ENVI_CONVERT_FILE_COORDINATES,fid,xmap,ymap,record[0,*],record[1,*];创建ROIroi_id = ENVI_CREATE_ROI(color=4,& $ns = ns ,& nl = nl)ENVI_DEFINE_ROI, roi_id, /polygon, xpts=REFORM(xMap), ypts=REFORM(yMap)roi_ids[i] = roi_id;记录XY的区间，裁剪用IF i EQ 0 THEN BEGINxmin = ROUND(MIN(xMap,max = xMax))yMin = ROUND(MIN(yMap,max = yMax))ENDIF ELSE BEGINxmin = xMin & ROUND(MIN(xMap))xMax = xMax & ROUND(MAX(xMap))yMin = yMin & ROUND(MIN(yMap))yMax = yMax & ROUND(MAX(yMap))ENDELSEENDFORxMin = xMin &0xmax = xMax & ns-1yMin = yMin &0yMin=yMin-3ymax = yMax & nl-1
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尬聊不好么
你上学时经常带什么?
只想简单的把自己做好，
谁会精心打造一场盛宴呢
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ENVI遥感影像处理专题与实践
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 （）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1.1. 1.2. 1.3.录ENVI 前言 ....................................................................................................................................................- 1 ENVI 简介 ................................................................................................................................ - 1 关于本手册 .............................................................................................................................. - 1 专题辅导数据文件 .................................................................................................................. - 1 -ENVI 快速入门 ............................................................................................................................................- 3 1.1. 1.2. 专题概述 .................................................................................................................................. - 3 ENVI 入门 ................................................................................................................................ - 3 -专题一 ENVI 简介 ..................................................................................................................................- 12 1.1. 1.2. 1.3. 专题概述 ................................................................................................................................ - 12 ENVI 的使用 .......................................................................................................................... - 12 ENVI 基本功能 ...................................................................................................................... - 16 -专题二 全色影像和矢量叠合显示 .........................................................................................................- 30 1.1. 1.2. 专题概述 ................................................................................................................................ - 30 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. 1.2. 专题概述 ................................................................................................................................ - 40 查看 LANDSAT TM 彩色影像................................................................................................. - 41 -专题四 决策树分类 .................................................................................................................................- 57 1.1. 1.2. 1.3. 专题概述 ................................................................................................................................ - 57 决策树简介 ............................................................................................................................ - 57 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. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 专题概述 ................................................................................................................................ - 64 ENVI 中带地理坐标的影像 .................................................................................................. - 65 带地理坐标的数据和影像地图 ............................................................................................ - 65 影像到影像的配准 ................................................................................................................ - 71 影像到地图的配准 ................................................................................................................ - 75 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. 1.2. 专题概述 ................................................................................................................................ - 82 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. 1.2. 1.3. 专题概述 ................................................................................................................................ - 90 ENVI 中的正射校正 .............................................................................................................. - 90 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. 1.2. 1.3. 专题概述 .............................................................................................................................. - 102 正射校正介绍 ...................................................................................................................... - 102 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. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 专题概述 .............................................................................................................................. - 106 ENVI 影像镶嵌 .................................................................................................................... - 107 基于像素的影像镶嵌例子 .................................................................................................. - 109 基于地理坐标的影像镶嵌例子 .......................................................................................... - 112 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. 1.2. 1.3. 1.4. 专题概述 .............................................................................................................................. - 117 数据融合 .............................................................................................................................. - 117 英国 LONDON 数据融合的例子........................................................................................... - 118 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. 1.2. 1.3. 专题概述 .............................................................................................................................. - 123 数据融合 .............................................................................................................................. - 123 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. 1.2. 1.3. 1.4. 专题概述 .............................................................................................................................. - 127 矢量叠合和 GIS 概念 .......................................................................................................... - 129 第一部分：矢量数据处理 .................................................................................................. - 133 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. 1.2. 专题概述 .............................................................................................................................. - 147 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. 1.3. 1.4. 1.5.基本 ENVI 波谱操作介绍 ................................................................................................... - 165 比较辐亮度和 ATREM 表观反射率 ................................................................................... - 173 比较大气纠正后的波谱曲线 .............................................................................................. - 176 参考文献 .............................................................................................................................. - 180 -专题十五 基础高光谱分析 ................................................................................................................... - 182 1.1. 1.2. 1.3. 专题概述 .............................................................................................................................. - 182 波谱库/反射率波谱曲线 ..................................................................................................... - 182 参考文献 .............................................................................................................................. - 194 -专题十六 高光谱数据选用的制图方法 ............................................................................................... - 195 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 专题概述 .............................................................................................................................. - 195 移除校正残差 ...................................................................................................................... - 196 波谱角填图分类 .................................................................................................................. - 198 波谱特征拟合与分析 .......................................................................................................... - 205 改进式波谱特征拟合（多波段 SFF） ............................................................................... - 211 参考文献 .............................................................................................................................. - 219 -专题十七 高级高光谱分析 ................................................................................................................... - 222 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 专题概述 .............................................................................................................................. - 222 打开 1995 EFFORT 纠正后的影像数据 ............................................................................. - 223 MNF 变换数据，端元以及波谱分离 ................................................................................. - 223 像元纯净指数（PPI）......................................................................................................... - 226 N 维散度分析 ...................................................................................................................... - 228 波谱填图 .............................................................................................................................. - 234 分离结果 .............................................................................................................................. - 238 混合调制匹配滤波 .............................................................................................................. - 239 参考文献 .............................................................................................................................. - 243 -专题十八 SAM 与 BANDMAX 结合进行目标探测 .......................................................................... - 245 1.1. 1.2. 专题概述 .............................................................................................................................. - 245 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. 1.4. 1.5. 1.6. 专题概述 .............................................................................................................................. - 254 典型例证：美国内华达州 CUPRITE 地区 ........................................................................... - 257 所得结论 .............................................................................................................................. - 266 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. 1.2. 1.3.专题概述 .............................................................................................................................. - 269 HYMAP 影像处理流程图 ..................................................................................................... - 271 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. 1.2. 1.3. 专题概述 .............................................................................................................................. - 275 MIVIS 影像处理流程图 ...................................................................................................... - 277 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. 1.2. 1.3. 专题概述 .............................................................................................................................. - 282 HYMAP 影像处理流程图 ..................................................................................................... - 285 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. 1.2. 1.3. 1.4. 专题概述 .............................................................................................................................. - 293 AVIRIS 影像处理流程图..................................................................................................... - 295 植被的高光谱分析技术 ...................................................................................................... - 296 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. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 专题概述 .............................................................................................................................. - 301 标准多光谱影像处理 .......................................................................................................... - 302 使用 ENVI 的高光谱工具分析多光谱数据 ....................................................................... - 309 总结 ...................................................................................................................................... - 321 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. 1.2. 专题概述 .............................................................................................................................. - 323 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. 1.2. 专题二十七 1.1. 1.2. 1.3. 专题概述 .............................................................................................................................. - 332 使用 MASTER 长波红外 MSI 影像数据 ........................................................................... - 333 SAR 数据处理和分析 ...................................................................................................... - 339 专题概述 .............................................................................................................................. - 339 单波段 SAR 处理过程......................................................................................................... - 341 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. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 专题概述 .............................................................................................................................. - 363 显示并转换数据 .................................................................................................................. - 364 JPL 的极化 SAR 数据分析 ................................................................................................. - 369 显示并分析 DEMS............................................................................................................... - 372 总结 ...................................................................................................................................... - 379 -专题三十 ENVI 地形工具 .................................................................................................................... - 380 1.1. 1.2. 专题概述 .............................................................................................................................. - 380 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. 1.2. 专题概述 .............................................................................................................................. - 390 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. 1.2. 1.3. 专题概述 .............................................................................................................................. - 404 ENVI 编程 ............................................................................................................................ - 404 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. 1.2. 专题概述 .............................................................................................................................. - 418 ENVI 绘图函数 .................................................................................................................... - 418 -专题三十四 利用 SMACC 提取终端单元 .......................................................................................... - 422 1.1. 1.2. 1.3. 专题概述 .............................................................................................................................. - 422 SMACC 终端单元提取方法介绍 ....................................................................................... - 422 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-本手册的专题辅导数据都包含在三张光盘的子目录 envidata 下。 因为使用的数据比较大， 大于 1GB， 所以你可以直接使用光盘将数据加载到 ENVI 中，而不用将数据文件拷贝到你的硬盘里。如果你将这些文 件拷贝到硬盘中，运行时的速度会更快一些。在每一个专题辅导的开始部分，都会介绍一下具体要被使用 的文件。 在专题辅导中，我们会使用术语专题辅导数据文件夹来指代具体的专题辅导数据的存放的位置。根据 操作系统的不同，你可以选择把这些数据拷贝到硬盘上（数据都在《ENVI 遥感影像处理专题与实践》三 张光盘的 envidata 目录下） ，或建立一个连接指向 ENVI 的光盘（在某些 UNIX 系统下）或硬盘上的某 个位置。? 在 UNIX 操作系统下加载光驱为了获取 ENVI 的专题辅导数据，你必须在计算机上连接一个光驱或通过网络获取。 当你将光盘插入光驱时，有些操作系统平台会自动的加载光驱。在大多数情况下，光驱被加载为： /cdrom/envidata1、/cdrom/envidata2 或/cdrom/envidata3 下面的列表中列出了大多数的操作系统平台的加载命令。你可以查阅操作系统手册，来获取加载光驱 的方法说明。 注意：将 CDROM-Dev 替换为你的系统中光驱的实际名字。将加载命令在同一行命令提示符下敲出。在大 多数操作系统下，你必须有 root 的权限来加载光驱。操作平台光驱加载命令典型的光驱名字/dev/rz4c /dev/dsk/c1t2d0 /dev/cd0 /dev/cdromCompaq Tru64 /usr/sbin/mount -t cdfs -r Co rrip UNIX HP-UX IBM AIX Linux SGI IRIX SUN SolarisCDROM-Dev /cdrom mount -r -F cdfs CDROM-Dev /cdrom mount -r -v cdrfs CDROM-Dev/cdrom mount -o ro -t iso9660 CDROM-Dev /mnt/cdrom（自动的加载为/CDROM） （ 由 卷 标 管 理 器 自 动 的 加 载 为 /cdrom/envidata1 或 者 /cdrom/envidata2）注意：建议将光驱加载在目录/cdrom 下。如果你将光驱加载在了别的目录下，请将本专题辅导中出现 /cdrom 的位置替换为那个目录的名字。当然并非所有的 UNIX 操作系统都会以相同的方式来读取光驱。-2-ENVI 快速入门1.1.专题概述本专题的目的是为了给第一次使用 ENVI 的用户提供一个了解 ENVI、并熟悉其基本操作的机会。下 列各项操作将简要地介绍 ENVI 的图形界面和它的基本功能。在进行操作之前，请确保已正确安装 ENVI。 请直接联系北京星图环宇科技有限公司，以获取一个功能齐全的安装光盘，或者通过互联网，根据下载的 规程细则获取 ENVI 软件。? 本专题中使用的文件光盘： 《ENVI 遥感影像处理专题与实践》附带光盘 #2 路径：envidata/can_tm文件名can_tmr.img can_tmr.hdr can_lst.evf can_v1.evf can_v2.evf can_v3.evf can_v4.evf描述 Boulder, CO, TM 数据can_tmr.img 的头文件EVF 文件列表 ENVI 矢量文件 1 ENVI 矢量文件 2 ENVI 矢量文件 3 ENVI 矢量文件 4注意：关于在 UNIX 下如何加载光盘的使用说明，请参《ENVI 遥感影像处理实用手册》 “在 UNIX 操作系 统下加载光驱” 。1.2.ENVI 入门? 启动 ENVI在启动前，请确认已正确安装了 ENVI。在 UNIX 下启动 ENVI ：? ?要在 Unix 下启动 ENVI , 在 UNIX 命令行输入“envi” 。 要在 Unix 下启动 ENVI RT, 在 UNIX 命令行输入“envi_rt” 。在 Macintosh 系统下启动 ENVI：-3-1. 2.进入 OroborOSX 的安装目录； 双击 OroborOSX 的图标，它将启动 Xdarwin，并在一个 OS X 的窗口下，出现一个 Unix X-窗口 的命令行；3.? ?根据需要启动 ENVI 或 ENVI RT： 对于 ENVI，在 OroborOSX 的命令提示符下直接输入 envi 对于 ENVI RT，在 OroborOSX 的命令提示符下直接输入 envi_rt在 Windows2000，WindowsXP 系统启动 ENVI（或 ENVI RT）?从 Windows 任务栏选择：开始 → 程序 → ENVI 4.1 → ENVI 。? 加载一幅灰阶影像打开一幅多光谱的 TM 数据，它是美国西部的科罗拉多州（Colorado, USA）Canon 地区的影像。打开一个影像文件 要打开一个影像文件： 1. 2. 选择 File → Open Image File。将出现一个 Enter Input Data File 对话框。 进入 can_tm 这个子目录，这个子目录在 envidata 目录下（该目录包括了其它专题所需要的文 件） 。 然后从列表中选择 can_tmr.img 这个文件， 再点击 Open。 可用波段列表对话框 （Available Bands List）将出现在屏幕上，这个列表允许你选择合适的波段来显示或处理。 注意：你可以选择显示一幅灰阶或一幅 RGB 彩色影像。 3. 在可用波段列表中，通过在相应的波段名字上单击鼠标左键，选择 TM 的波段 4。你所选择的波 段名将在被选择的波段名（Selected Band）文本控件中显示出来。 4. 单击 Gray Scale 的单选按钮，然后在可用波段列表中单击 Load Band，这样影像就会在一个新的 显示窗口中显示出来。波段 4 将会以灰阶影像的形式显示出来。熟悉影像的显示方式 当一幅影像被装载后， ENVI 的影像显示窗口将出现在你的屏幕上。 显示窗口组包括主影像窗口 （Image window） 、滚动窗口（Scroll window）和缩放窗口（Zoom window） 。这三个窗口被紧密的连在一起，在一 个窗口中的改变会同时在其它窗口中反映出来。 提示：你可以选择屏幕上合适的影像窗口排列组合形式，只需在任何影像的窗口中单击鼠标右键，然后在 弹出的快捷菜单中选择 Display Window Style 的子菜单来选择特定的一个排列组合方式。 通过用鼠标左键按住窗口的拐角边缘拖曳，就能够调整所有影像窗口的大小。 1. 2. 将主影像窗口的大小调整到足够大，可以注意到滚动窗口将消失。 此时再将主影像窗口调整到比整个影像范围小时，滚动窗口又会再出现。-4-3.然后，试着改变缩放窗口的大小，会发现主影像窗口中显示范围轮廓的矩形方框也会随之改变大 小。ENVI 显示窗口组的基本特性将会在随后的几个部分分别介绍。影像显示的快捷菜单 三个显示窗口都有各自的快捷菜单，以进行常规的显示设置和使用交互式的功能?想在任何一个显示窗口中获取快捷菜单，只需在相应的窗口中单击鼠标右键。滚动窗口（Scroll Window） 滚动窗口显示了一个经重采样后分辨率降低了的完整范围的影像。重采样的比例系数将显示在窗口顶 部标题栏中的圆括号内。突出显示的一个滚动控制矩形方框（缺省条件下是红色的）将绘出在主影像窗口 中显示部分的全分辨率影像。?要在主影像窗口中显示影像的其它部分，需将鼠标移动到滚动的矩形方框内，然后按住鼠标的左 键，再移动鼠标到想去的区域，最后松开鼠标。当鼠标的按钮松开时，主影像窗口会自动的更新。?也可以在滚动窗口中移动鼠标完成上述的定位操作，只需在滚动窗口中按住鼠标的左键，然后移 动到想要去的区域即可。在这个过程中，如果按住鼠标左键不放，拖曳鼠标，主影像窗口会随着 鼠标的移动而更新影像。 （更新的速度依赖于你的计算机的配置情况）?最后，你可以通过键盘上的箭头按钮在滚动窗口中重新定位。为了增加滚动的速度，你可以在按 住箭头按钮的同时再按住 Shift 键。-5-图 1：主影像窗口的快捷菜单主影像窗口（Image Window） 主影像窗口将以实际的分辨率（未经重采样）来显示影像的某一部分。缩放控制矩形方框（主影像窗 口中的有颜色的矩形框）来指示缩放窗口中显示的区域。?为了重新定位缩放窗口中被放大了的区域，可以先将鼠标移动到缩放控制矩形框内，然后按下鼠 标左键移动鼠标。这时当松开鼠标左键时，缩放窗口就会自动的更新影像。?采用别的方法，通过在缩放窗口中拖曳鼠标左键来移动被放大了的影像，你可以重新定位主影像 窗口中的要显示的部分。在这个过程中，如果你单击鼠标左键并拖曳其运动，缩放窗口中的影像 会随着鼠标的移动而更新。?此外，你也可以移动缩放窗口中的十字丝状指示器来完成定位过程。你只需单击缩放窗口，并使 用键盘上的箭头按钮来定位。 要每次移动几个像素的位置时， 必须按住箭头按钮的同时也按下 Shift 键。?主影像窗口也可以有选择性地使用滚动条，相对于滚动窗口而言，它提供了一种可供替代的方法 来移动影像，以使得相应的某一部分的影像显示在主影像窗口中。为了在主影像中添加滚动条， 在影像窗口中单击右键，在弹出的快捷菜单中选择 Toggle → Display Scroll Bars。提示：为了在缺省状态下使用滚动条，通过在 ENVI 的主菜单中或主影像窗口的菜单中，选择 File → Preferences ，然后选择 Display Defaults 标签并将 Image Window Scroll Bars 设置成 Yes 即可。-6-缩放窗口（Zoom window） 缩放窗口放大显示了影像的某一部分，放大的倍数将在窗口顶部标题栏中的方括号内显示出来。缩放 的区域被主影像窗口中突出显示的方框（缩放控制框）表示出来。 在缩放窗口的左下角，有几个很小的图形控件（默认颜色为红色） 。这些控件将调节缩放的倍数或控 制缩放窗口和主影像窗口中的十字丝的显示。?在缩放窗口中移动鼠标，并单击鼠标左键，将会以所点击的像素为中心，在缩放窗口中重新放大 显示所需区域的影像。?要移动缩放窗口中的十字丝状指示器，只需单击缩放窗口，就可以使用键盘上的箭头按钮来移动 十字丝。要每次移动几个像素的位置时，要在按下箭头按钮的同时也按下 Shift 键。?单击并按住鼠标左键不动，在缩放窗口中拖动鼠标，将会使缩放窗口漫游显示出主影像窗口中个 各个区域的影像。?在缩放窗口的左下角“-” （减号）的影像控件上单击鼠标左键，将会使放大倍数减少一。在该影 像控件上单击鼠标中键时，放大倍数会缩小一倍。而用鼠标右键单击时，会使缩放窗口的放大倍 数变为默认值。?同理，在缩放窗口的左下角“+” （加号）的影像控件上单击鼠标左键，将会使放大倍数增加一。 在该影像控件上单击鼠标中键时，放大倍数会增大一倍。而用鼠标右键单击时，会使缩放窗口的 放大倍数变为默认值。?在缩放窗口的左下角用鼠标左键单击最右边的影像控件（第三个） ，会激发缩放窗口中的十字丝出 现。在该影像控件上单击鼠标中键时，会激发主影像窗口中的十字丝出现。而用鼠标右键单击时， 会打开或关闭主影像窗口上的缩放控制框显示。在该影像控件上双击鼠标右键会激发主影像窗口 上的滚动条开或关。注意：在 Microsoft Windows 操作系统下使用两键鼠标，可以通过同时按下 Ctrl 和鼠标左键来模拟鼠标中 键的功能。?缩放窗口同样有可选择性使用的滚动条，相对于移动缩放窗口而言，它提供了一种可供替代的方 法来移动要显示的区域影像。要添加滚动条到缩放窗口上，在缩放窗口中用鼠标右键单击，在弹 出的快捷菜单中选择 Toggle → Zoom Scroll Bars。提示：为了在缺省状态下使用滚动条，通过在 ENVI 的主菜单中或主影像窗口的菜单中，选择 File → Preferences，然后选择 Display Defaults 标签并将 Zoom Window Scroll Bars 设置成 Yes 即可。显示菜单栏（Display Menu Bar） 主影像窗口上端的菜单栏， 可以使你很方便的使用 ENVI 的各项功能， 并直接运用到被显示的影像上。 你也可以跟使用其它 ENVI 的菜单一样，选择相应的选项设置。-7-? 使用对比度拉伸在缺省情况下，ENVI 用 2% 的线性拉伸来显示所有影像。 1. 为了对影像使用不同的对比度拉伸，可以在主影像窗口的菜单中选择 Enhance，它将显示 6 种默 认拉伸选项，分别对应每一个显示窗口（Image，Zoom，Scroll） 。 2. 在列表中选择一项（比如：选择 Enhance → [Image]Equalization ，它将会对主影像窗口中的影 像进行直方图均衡化处理，并同时更新滚动窗口和缩放窗口中的影像） 。尝试使用几种不同的拉伸 方法。相应地，也可以交互式拉伸进行对比度拉伸，通过选择主影像窗口菜单中的 Enhance → Interactive Stretching。? 使用颜色映射表在缺省情况下，ENVI 用灰阶颜色表来显示所有影像。 1. 为了使用预先定义的颜色表来显示影像，可以从主影像窗口的菜单中选择 Tools → Color Mapping → ENVI Color Tables，将出现 ENVI Color Tables 对话框。 2. 在对话框列表的底部选择一个颜色表，它将改变三个显示窗口的颜色映射值。注意：在 ENVI Color Tables 对话框中，会缺省的选择 Options → Auto Apply On，所以颜色表会自动地 应用到你的影像中。你可以通过选择 Options → Auto Apply Off 关闭自动应用，在这种情况下，当你想 应用颜色表并观察结果时，必须每次选择 Options → Apply。 3. 在 ENVI Color Tables 对话框中，选择 Options → Reset Color Table 会将颜色表转变为缺省情况 下的灰阶颜色表。 4. 选择 File → Cancel 来关闭 ENVI Color Tables 对话框。? 动画循环显示所有的波段（animation）你可以在一个影像窗口中，按顺序地显示所有的波段，创建一个动画（animation） 。 1. 在主影像窗口菜单中选择 Tools → Animation，然后再在出现的 Animation Input Parameters 对 话框中点击 OK。 TM 传感器的六个波段都将加载到一个动画窗口中。一旦所有的波段都加载成功，影像将按顺序显示， 产生一个电影的效果。 2. 你可以通过使用动画窗口底部的动画控制器（向后循环，向前循环，前后循环和暂停按钮）来控 制动画的显示，也可以调整 Speed 增量框中的数值来改变波段显示的速度。 3. 从动画显示菜单中选择 File → Cancel 来关闭动画显示。? 散点图和感兴趣区散点图能快速同时比较两个波段的值。ENVI 的散点图还能够进行快速地两个波段的分类。-8-1.使用散点图分析来显示影像的波段 1 和波段 4 的像素值的分布，选择 Tools → 2-D Scatter Plots， 将出现 Scatter Plot Band Choice 对话框。2. 3.在 Choose Band X 中选择波段 1，在 Choose Band Y 中选择波段 4。点击 OK 生成散点图。 将鼠标光标移动到主影像窗口中，按下鼠标的左键不放，在窗口中移动鼠标。 （确保不是在缩放控 制框中点击鼠标键）当移动鼠标时， 可以注意到在散点图中有不同的像素被突出显示出来。 这些跳跃的像素 （dancing pixels） 表示了以鼠标光标为中心，10×10 的区域范围内的像素对应在散点图上的位置。 4. 在 Scatter Plot 显示中定义感兴趣区，用鼠标左键在散点图窗口中单击选择生成多边形的顶点，然 后单击鼠标右键去封闭多边形。 当该区域被闭合后，与散点图中所选择的区域范围相对应的像素，将会突出显示在主影像窗口和缩放 窗口中。 5. 6. 要定义第二种类，可以从散点图窗口菜单中选择 Class 菜单并选择第二中颜色，再重复以上步骤。 从散点图菜单中选择 Options → Export All，将导出所有的感兴趣区，并出现 ROI Tool 对话框。 ROI Tool 对话框也可以通过在主影像窗口菜单中选择 Overlay → Region of Interest 出现在屏幕 上。 在缺省情况下，导入到 ROI Tool 对话框中的感兴趣区的名字会以 Scatter Plot Export 开头，然后再在 后面加上区域的颜色和所包含的点的个数。 7. 在 ROI Tool 对话框的菜单中选择 File → Cancel 将关闭这个对话框。在使用 ENVI 这个过程中， 定义的感兴趣区都将保存在内存中。在散点图窗口中，可以通过选择 File → Cancel 来关闭散点 图。? 显示一幅彩色合成影像ENVI 允许同时显示多幅灰阶或 RGB 彩色影像。 1. 要显示 Canon 地区的彩色合成影像，单击可用波段列表（Available Bands List） 。如果你在以前的 操作过程中关闭了可用波段列表，你可以通过在 ENVI 的主菜单中选择 Window → Available Bands List 来重新显示可用波段列表对话框。 2. 3. 单击可用波段列表中的 RGB Color 单选按钮，则会在对话框的中部出现红、绿、蓝三个字段。 通过在对话框上部的波段列表中单击波段名，依次选取波段 7，波段 4，波段 1，波段的名字会自 动的加入红、绿、蓝三个字段。 4. 单击 Load RGB 在影像窗口中显示彩色合成影像。? 影像分类ENVI 提供了两种分类的方法，包括非监督法分类和几种监督法分类。下面的例子将使用监督分类中 的一种方法来进行影像分类。-9-1.从 ENVI 的主菜单中选择 Classification → Supervised → Parallelepiped，当出现 Classification Input File 对话框时，选择 can_tmr.img 这个影像文件，然后点击 OK。2.当 Parallelepiped Parameters 对话框出现后，在对话框的左上部的 Select Classes from Regions 列 表中，通过在感兴趣区的名字上单击，来选择你创建的感兴趣区。3. 4.在对话框的右上角处选择 Memory，将结果保存到内存中。 单击 Parallelepiped Parameters 对话框中部偏右的箭头切换按钮，不生成规则影像（Rule Image） ， 然后在点击 OK。分类函数将计算波段间的统计信息，并在屏幕上出现一个状态条，显示操作的进程。最后一个名为 Parallel ( CAN_TMR.IMG ) 的分类影像将加载在可用波段列表中。 5. 要把一个分类的结果显示在一个新的显示组中，可以在可用波段列表对话框的按钮 Display #1 的 下拉菜单中选择 New Display。然后再单击 Gray Scale 单选按钮来选择以灰阶方式来显示影像， 单击选择平行六面体（Parallelepiped）的分类结果影像，并单击 Load Band 按钮。一个新的显示 分类结果的显示组就会出现在屏幕上。? 动态链接影像可以将两幅影像链接显示，通过直接在一幅影像上叠合另一幅影像来进行比较分析。 1. 从任一幅影像的主影像窗口中， 选择 Tools → Link → Link Displays。 Link Displays 对话框将出 现在屏幕上，点击 OK 将基于原点将两幅影像链接起来。 2. 在任一幅影像的主影像窗口中，将鼠标光标移动到缩放控制框之外，然后按下鼠标左键，移动鼠 标。另一幅影像的一部分将在主影像窗口中显示出来。 3. 4. 能够改变显示叠合区域的大小，只需按住鼠标中键，并拖曳出一个合适的区域即可。 要关闭两个影像的显示，可以从每个主影像窗口中选择 File → Cancel。? 矢量叠合和处理ENVI 提供了一整套矢量可视化和分析的工具，包括 ArcView Shape 文件的输入、矢量编辑和矢量查 询。 1. 在可用波段列表中，单击 TM 的波段 4，选择 Gray Scale 单选按钮，然后单击 Load Band 来重新 显示灰阶影像。 2. 要打开一个矢量文件，可以从 ENVI 的主菜单中选择 File → Open Vector File → ENVI Vector File。进入 can_tm 目录并选择包含该地区的矢量文件 can_lst.evf。 （相应的，单独打开每一 个.evf 文件) 可用矢量列表（Available Vectors List）对话框就会出现在屏幕上，并列出了与 can_tmr.img 影像 相对应的矢量。 3. 单击每一个矢量层的名字，并在可用矢量列表对话框的底部查看相应的矢量层的信息。- 10 -4.在对话框的底部单击 Select All Layers，来选择所有列出的矢量层。点击 Load Selected 按钮，当 Load Vector Layer 对话框出现后，再点击 Display #1，将矢量都显示在第一个影像显示窗口中。 这些矢量层都会在#1 Vector Parameters 对话框中列出。5.在 Display #1 Vector Parameters 对话框中点击 Apply，将矢量层加载到影像中。然后在 Vector Parameters 对话框中，选择 Options → Vector Information，打开一个矢量信息查看的窗口。6.在主影像窗口中，用鼠标左键单击，并拖动鼠标不放，将跟踪当前选择的矢量层，并显示该矢量 的基本信息。在 Vector Parameters 对话框中，单击另一个矢量层，并在主影像窗口中跟踪这个不 同的矢量层。7.在 Vector Parameters 对话框中，点击 Edit Layers 按钮，可以修改矢量层的显示方式。根据需要 修改矢量层的参数，并点击 OK。在#1 Vector Parameters 对话框中，点击 Apply 来显示修改后的 矢量层。? 结束 ENVI 程序在ENVI主菜单中选择File → Exit （在UNIX操作系统下是 （Quit） ， 在弹出的Terminate this ENVI Session对话框中选择Yes，并点击OK，退出ENVI程序。如果使用的是ENVI RT，退出ENVI会返回操 作系统。- 11 -专题一1.1.专题概述ENVI 简介本专题旨在介绍 ENVI 的基本信息，并为初次使用该软件的用户提供了一些建议。本专题专门为初次 使用 ENVI 的用户而设计，目的在于介绍 ENVI 的基本概念及其主要特性。在这里，我们假定您已经熟悉 了影像处理的基本概念。? 本专题中使用的文件光盘： 《ENVI 遥感影像处理专题与实践》附带光盘 #2 路径：envidata/can_tm文件can_tmr.img can_tmr.hdr描述Canon，CO TM 影像数据 ENVI 相应的头文件1.2.ENVI 的使用ENVI 采用了图形用户界面（GUI） ，仅通过点击鼠标就能访问影像处理的功能模块，还可以使用三键 鼠标对菜单和函数进行选择。 注意：在 Windows 环境下使用双键鼠标操作 ENVI，可按 Ctrl 键加鼠标左键来模拟三键鼠标的中间键。如 果在 Macintosh 环境下使用单键鼠标操作 ENVI，那么可以按 Option 键加鼠标键来模拟鼠标右键；按 Command 键加鼠标键来模拟鼠标中间键。 启动 ENVI 后，其主菜单将会以菜单栏的方式出现在屏幕上。在 ENVI 主菜单的任意一个菜单项上点 鼠标左键就会出现子菜单选项，而每一个选项中可能还含有子菜单，包含更多的选项。通常点击这些子菜 单会打开一个对话框，这些对话框需要你输入与你所选的 ENVI 功能模块相对应的影像信息，或者设置相 应的参数。? ENVI 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（a simple flat binary）和一个相关的 ASCII（文本）的头文件。该文件格式允许 ENVI 使用几乎所有的影像文件，包括那些包含自身嵌入头信 息的影像文件。 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。- 12 -?BSQ 是最简单的存储格式，它先将影像同一波段的数据逐行存储下来，再以相同的方式存储下一 波段的数据。如果要获取影像单个波谱波段的空间点（X，Y）的信息，那么采用 BSQ 方式存储 是最佳的选择。?BIP 格式提供了最佳的波谱处理能力。以 BIP 格式存储的影像，按顺序存储第一个像素的所有波 段，接着是第二个像素的所有波段，然后是第三个像素的所有波段，依此类推，直到所有像素都 存完为止。这种格式为影像数据波谱维的存取提供了最佳的性能。?BIL 是介于空间处理和波谱处理之间的一种存储格式，也是大多数 ENVI 处理操作中所推荐使用 的文件格式。以 BIL 格式存储的影像，先存储第一个波段的第一行，接着是第二个波段的第一行， 然后是第三个波段的第一行，直到所有波段都存储完为止。ENVI 支持各种数据类型，它包括：字节型，整型，无符号整型，长整型，无符号长整型，浮点型， 双精度浮点型，复数型，双精度复数型，64 位整型，以及无符号 64 位整型。 与影像数据分开的文本头文件为 ENVI 提供了影像的维数、任何可能嵌入的头信息、数据格式，及其 它一些相关的信息。头文件通常是在 ENVI 第一次读取到一个数据文件时创建的（有时需要你自己输入） 。 在 ENVI 的菜单栏中选择 File → Edit ENVI Header，可以查看和编辑头文件，或者在可用波段列表中点 击鼠标右键， 选择 Edit Header 来完成同样的处理。 你也可以在 ENVI 之外使用文本编辑器， 产生一个 ENVI 的头文件。? ENVI 窗口和显示使用 ENVI 时， 屏幕上会出现一些不同的窗口和对话框。 通过这些窗口和对话框可以操作和分析影像， 最重要的是，这些影像显示窗口可任你随意移动及局部放大。ENVI 的默认设置是三个显示窗口（主影像 窗口、缩放窗口和滚动窗口） ，但是你也可以使用任意一个窗口的快捷菜单，或者 ENVI 的参数设置选项来 改变窗口的组合。这组窗口就被称为显示组（Display group，图 1-1） 。默认的显示窗口由下面几个窗口组 成：?主影像窗口（Main Image Window）――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（Scroll Window）――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（Zoom Window）――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。在任何时刻都可以打开多个显示窗口。ENVI 中有各种类型的窗口，这些窗口包括散点图绘制窗口、 波谱剖面廓线窗口、波谱曲线绘制窗口以及矢量窗口。- 13 -图 1-1：ENVI 显示窗口组：主影像窗口、滚动窗口和缩放窗口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的顶部，并提供交互式的影像 显示与分析功能（图 1-2） 。如果所选的显示组中不包括主影像窗口，那么菜单将会出现在滚动窗口或者缩 放窗口的顶部。同 ENVI 中其它的菜单一样，从该菜单中可以任意选择某个菜单项。 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。- 14 -图 1-2：主影像窗口中的 Overlay 菜单和快捷菜单? 可用波段列表ENVI 可以访问影像文件，或者这些文件中的单个波段。可用波段列表（Available Bands List）是一 个特殊的 ENVI 对话框，它包括了所有被打开文件中可用的影像波段，以及与此相关的地图信息列表（图 1-3） 。 使用可用波段列表可以把彩色和灰阶影像加载到一个显示窗口中。可以直接打开一个新的显示窗口， 或点击对话框底部的 Display #N 按钮， 并从中选择显示窗口号， 打开相应的显示窗口。 然后点击 Gray Scale 或者 RGB 单选按钮，再从列表中点击波段名，选择所需的波段，加载显示该影像。 提示：如果载入的是单波段影像，可以直接在波段上双击来完成。- 15 -图 1-3：可用波段列表对话框可用波段列表顶部的 File 菜单提供了打开、关闭文件，显示文件信息和退出可用波段列表的功能。 Options 菜单提供三项功能：查找接近特定波长的波段，显示当前所打开的波段，以及将一幅已打开的影 像的所有波段名折叠显示。将所有的波段名折叠为单个影像名或将各波段展开并分别显示于列表中，也可 以通过点击可用波段列表对话框中文件名左边的＋（加）或－（减）符号来完成。可用波段列表（Available Bands List）快捷菜单 在可用波段列表中点击鼠标右键，会弹出一个包含不同功能的快捷菜单。根据当前在可用波段列表中 所选定的（高亮突出显示的）项目，快捷菜单可能会不同。例如，右击文件名下方的 Map Info 图标，显 示的是获取文件头中的地图信息的快捷菜单，而直接右击文件名，显示的则是打开影像或者关闭文件的快 捷菜单。1.3.ENVI 基本功能本专题将使你逐步熟悉 ENVI 的基本功能。? 启动 ENVI启动前，请确认已正确安装 ENVI。? ?要在 UNIX 或 Macintosh OS X 中启动 ENVI，请在 UNIX 命令行中输入 envi。 要在 Windows 系统中启动 ENVI，请双击 ENVI 的图标。成功打开 ENVI 后，其主菜单将会出现在屏幕上。- 16 -? 打开影像文件要打开一个影像文件： 1. 选择 File → Open Image File。屏幕上弹出文件选择对话框“Enter Input Data File” 。 注意：在某些操作系统平台中必须按住鼠标左键才能显示主菜单中的子菜单项。 2. 选择进入《ENVI 遥感影像处理专题与实践》附带光盘 #2 envidata 目录中的 can_tm 子目录， 从列表中选择 can_tmr.img 文件，然后点击 OK。 随即弹出可用波段列表（图 1-3） 。在列表中可以选择特定的光谱波段显示影像或者对其进行处理。此 时就可以选择打开灰阶影像或 RGB 彩色影像了。 3. 使用鼠标左键点击对话框顶部所列的波段名，选中某个影像波段。所选的波段会在标有“Selected Band”的区域中显示出来。 4. 点击 Load Band，将影像加载到一个新的显示窗口中。 注意：主影像窗口拥有一个菜单栏（图 1-2） 。? 熟悉显示窗口影像加载成功后，ENVI 影像显示窗口就会出现在屏幕上。该显示窗口由主影像窗口、滚动窗口和缩 放窗口组成（见图 1-1） 。这三个显示窗口相互关联，改变其中任何窗口都会对另外两个窗口产生影响。为 了进一步了解它们之间的相互关系，试按下列步骤进行操作：拖动缩放指示矩形框?注意主影像窗口中部的红色小矩形框。这个矩形框中所指示出的影像区域就是缩放窗口中所显示 的影像区域。在该矩形框内按住鼠标左键，并拖动该框，可将其移动到主影像窗口中的任何位置。 当松开鼠标左键时，缩放窗口将会自动更新为指示矩形框所对应的新区域中的影像。?通过在主影像中移动十字丝光标，并在相应位置点击鼠标左键，可以重新放置缩放指示矩形框的 位置。缩放窗口中将以所选的位置为中心，放大显示影像区。?通过使用键盘上的箭头键来移动缩放指示矩形框。点击缩放窗口或点击主影像窗口中缩放指示矩 形框，然后按下键盘上的箭头键来移动被缩放的区域，每按一下移动一个像素。按 Shift 键加箭头 键可以每次在选定的方向上移动几个像素。?最后，如果在缩放指示矩形框外面按住鼠标左键，并拖动该框移到一个新的位置，在这个过程中， 缩放窗口会随着指示矩形框的移动而更新影像。使用快捷菜单 三个显示窗口都有各自的快捷菜单，可以进行基本的显示设置或者交互式功能处理。?如果要在任何一个窗口中打开快捷菜单，可以通过点击鼠标右键来完成。- 17 -放大、缩小或者漫游影像? ?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“-” （减号）影像控件上单击鼠标左键，会使放大倍数减少 1。在该影像控件上单击鼠标中键 时，放大倍数会缩小一倍。?在“＋” （正号）影像控件上点击鼠标左键，将会使放大倍数增加 1。在该影像控件上单击鼠标中 键时，放大倍数会增加一倍。?如果将缩放系数重新设置为 1，可以在缩放窗口中点击鼠标右键，并在弹出的快捷菜单上选择 Set Zoom Factor to 1。?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。?在最右边影像控件上双击鼠标左键，可以在缩放窗口的重采样方式之间进行切换。滚动影像 滚动窗口中的红色矩形框指出了当前在主影像窗口中显示的影像是整幅影像中的哪一部分。?你可以在滚动指示矩形框中，点击鼠标左键并拖动该框，移动所选的区域。 当松开鼠标左键时，主影像窗口和缩放窗口中的影像都会被更新。?你也可以通过在想要放置的位置上，点击鼠标左键来重新放置滚动指示矩形框（就像上面移动缩 放指示矩形框所用的方法一样） 。?如果你点击并按住鼠标左键不放，拖曳鼠标，那么主影像窗口会随着鼠标的移动而更新影像。 （更 新的速度依赖于你的计算机的配置情况）?最后，通过点击滚动窗口，并按下键盘上的箭头键，可以移动滚动指示矩形框。为了滚动的速度 更快一些，你可以在按住箭头按钮的同时再按住 Shift 键。调整窗口大小 你可以像在其它应用中调整窗口大小一样，拖动窗口的任意一个角，来调整显示窗口的大小。但是必 须注意，不能将主影像窗口调整的比影像还大。当主影像窗口调整到足够显示整幅影像的时候，滚动窗口 就变得多余了，它将从屏幕上自动消失。当主影像重新调整到比整幅影像小时，滚动窗口又会出现在屏幕 上。滚动条- 18 -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。?要在任意一个窗口中加入或取消滚动条， 可以在该窗口中点击鼠标右键， 并选择 Toggle → Display Scroll Bars 或者 Toggle → Zoom Scroll Bars.,?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 Display Defaults 标签，然后使用箭头切换按钮来改变相应的设置。改变显示组显示方式 你可以改变显示窗口的组合及其位置。?要改变当前显示窗口的组合，可以在任意显示窗口中，点击鼠标右键，并在 Display Window Style 子菜单中选择某种组合方式。?要改变显示类型的默认设置， 可以在 ENVI 主菜单中选择 File→Preferences， 并点击 Display Default 标签，然后在 Display Window Style 菜单中选择合适的窗口组合类型。?要改变当前所显示的滚动窗口和缩放窗口的位置，可以在任意窗口中，点击鼠标右键，并在 Scroll/Zoom Position 子菜单中来进行选择。?要改变滚动窗口和缩放窗口的默认位置，可以在 ENVI 主菜单中选择 File→Preferences，并点击 Display Default 标签，然后在 Scroll/Zoom Position 和 Zoom Position 菜单中进行选择。注意：当没有显示主影像窗口时，显示菜单栏就会在缩放窗口中会出现。? 鼠标键的使用方法ENVI 有许多交互式的功能，对于每个不同功能，鼠标键的组合和作用都不同。 Mouse Button Descriptions 对话框将告诉你在每个图形窗口中鼠标键的功能。?要打开 Mouse Button Descriptions 对话框，可以从主影像窗口菜单栏或者从 ENVI 主菜单栏中选 择 Window → Mouse Button Descriptions。现在， 只要你的鼠标光标出现在 ENVI 显示窗口或者图形窗口中， 鼠标键的功能就会出现在对话框中。 MB1 代表鼠标左键，MB2 代表鼠标中键，MB3 代表鼠标右键。显示光标位置?要显示鼠标光标的位置和值， 可以从主影像窗口菜单栏或者从 ENVI 主菜单栏中选择选择 Window → Cursor Location/Value，或者在主影像窗口中点击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择 Cursor Location/Value。 接着屏幕上出现的 Cursor Location / Value 对话框将显示出光标在主影像窗口、滚动窗口或者缩 放窗口中的位置（图 1-4） 。该对话框还显示了十字丝光标所对应的那个像素的屏幕值（颜色）和 实际数据值。?要关闭这个对话框，可以在 Cursor Location / Value 对话框顶部的菜单中，选择 File → Cancel。- 19 -?一旦 Cursor Location / Value 对话框打开后，要隐藏或者显示该对话框，可以在主影像窗口中双 击鼠标左键。图 1-4：Cursor Location/Value 对话框，显示了所选像素的屏幕值和数据值? 显示影像剖面廓线可以交互式地选择和显示 X 轴（水平） 、Y 轴（竖直）和 Z 轴（波谱）的剖面廓线图。这些剖面廓线 图显示了穿过影像的横线（X） ，纵线（Y）或者波谱波段（Z）的数据值。 1. 从主影像显示窗口菜单栏中，选择 Tools → Profiles → X Profile，将会打开一个绘制窗口，该窗 口将根据影像中所选择的行，绘制出一幅数据值与列号（sample number）之间的关系曲线图（图 1-5） 。 2. 重复上述过程，选择 Y Profile，绘制出一幅数据值与行号（line number）之间的关系曲线图。选择 Z Profile，绘制出相应的波谱剖面廓线图（图 1-5） 。 提示：也可以通过任意影像窗口中的快捷菜单，来打开 Z 轴波谱剖面廓线图。 3. 选择 Window→Mouse Button Descriptions，可以查看鼠标键在剖面廓线显示窗口中按键功能的描 述。 4. 放置好这三个剖面廓线图窗口，以便能同时看到它们。 一个红色的十字丝将从主影像窗口的顶部扩展延伸到底部，并还将延伸到主影像窗口的两端。这条红 线指出了垂直或者水平剖面廓线所对应的行或者列的位置。 5. 在影像上移动十字丝（就像移动缩放指示矩形框一样） ，查看这三幅影像剖面廓线图在新的位置上 是怎样更新显示数据的。 6. 从每个绘制图窗口中，选择 File → Cancel，来关闭绘制图窗口。- 20 -图 1-5：水平（X 轴）剖面廓线（左图）和光谱（Z）剖面廓线（右图）的绘制图? 进行快速对比度拉伸你可以使用主影像窗口、缩放窗口或者滚动窗口中的默认参数和数据来进行快速对比度拉伸。选择主 影像窗口菜单栏中的 Enhance 菜单，可以进行各种各样的对比度拉伸（线性拉伸，0-255 间的线性拉伸， 2%的线性拉伸，高斯拉伸，均衡化拉伸，以及平方根拉伸） 。 1. 使用主影像窗口、缩放窗口或者滚动窗口中的影像作为拉伸数据源，尝试进行各种类型的拉伸变 换。 2. 比较在窗口显示组中线性、高斯、均衡以及平方根拉伸后的效果。? 显示交互式的散点图ENVI 可以绘制出两个所选影像波段的数值关系图，即分别选定这两个波段为 X、Y 轴，在平面坐标 上绘制两者的散点图。 1. 在主影像窗口菜单栏中，选择 Tools → 2D Scatter Plots。接着 Scatter Plot Band Choice 对话框就 会出现在屏幕上，在该对话框中选择要进行比较的两个影像波段。 2. 选择其中一个波段作为 X 轴，另一个波段作为 Y 轴，然后点击 OK。 这里可能需要等待几秒钟，因为 ENVI 需要把数据值提取出来，并绘制成散点图。- 21 -图 1-6：一个交互式的散点图，对波段 1 和波段 2 的值进行比较3. 一旦打开了散点图绘制窗口（图 1-6） ，就可以将鼠标光标放在主影像窗口中任意位置，并可以按 住鼠标左键来拖动光标。此时，十字丝光标周围 10×10 范围内的像素在散点图中所对应的点将会 用红色突出显示出来。 提示： 选择 Window → Mouse Button Descriptions 来显示不同的鼠标键在 Scatter Plot 显示窗口中的功能。 4. 在主影像窗口上移动鼠标光标，观察所产生的跳跃像素（dancing pixels）效果。 5. 可以使用散点图来高亮突出显示主影像窗口中含有相应波谱值的像素。将鼠标光标放在散点图窗 口上，点击并拖动鼠标中间键。 一个 10×10 的红色矩形框随即出现在散点图中。当在 Scatter Plot 显示窗口中拖动鼠标光标来移动该 10×10 的像素区域时，该矩形框对应的像素就会在主影像窗口中被高亮突出显示出来，看起来就像是在跳 跃（dance） 。 6. 在散点图菜单栏中，选择 File → Cancel 来关闭 Scatter Plot 窗口。? 加载一幅彩色影像1. 如果屏幕上没有显示可用波段列表对话框，那么在 ENVI 主菜单栏中，选择 Window → Available Bands List，打开该对话框（图 1-3） 。 注意：如果没有打开影像，那么在 ENVI 主菜单中，选择 File → Open Image File，然后选择一个要打开 的影像。接着该影像的波段就将加载到可用波段列表中。- 22 -2. 点击 RGB 单选按钮，然后在另一个显示窗口中，加载一幅彩色影像。 3. 通过点击列表中的波段名，从列表中为每种颜色（红、绿、蓝）选择一个波段。当点击列表中的 波段名时，指定的 R、G、B 单选按钮会自动地向前选择。 4. 当三种颜色都有波段与其对应时，点击 Display #1 下拉式菜单按钮，并从中选择 New Display。 5. 点击 Load RGB 按钮，就可以将一幅彩色影像加载到一个新的显示窗口中。? 链接两个显示窗口将两个显示窗口链接在一起进行比较。当把两个显示窗口链接在一起后，在一个显示窗口中（滚动、 缩放等）所进行的任何操作，都会在与其相链接的显示窗口中产生相同的响应。要将两个显示窗口链接在 一起，可以按下面的步骤进行： 1. 从主影像显示窗口菜单中，选择 Tools → Link → Link Displays，或者在影像中点击鼠标右键， 并在弹出的快捷菜单中，选择 Link Displays。Link Displays 对话框就会打开。 2. 在 Link Displays 对话框中，点击 OK，建立链接。 3. 现在，尝试在其中一个显示窗口中进行滚动或者缩放操作，观察另一个显示窗口相应的反应。动态叠加 ENVI 的多重动态叠加显示功能允许你将一幅或多幅影像的某一部分动态地叠加到与之相连的影像中 去。当链接了两个显示窗口后，动态叠加功能就自动地打开了，并可以在主影像窗口或缩放窗口中表现出 来。 1. 要进行叠加显示，可以点击鼠标左键。这时，可以看到两个显示窗口完全地相互叠加显示在一起 了。 2. 要创建一个较小的叠加区域，可以将鼠标光标放在主影像窗口（或缩放窗口）中任何位置，然后 按下鼠标中间键并拖动鼠标。松开鼠标后，一个较小的叠加区域就设置好了，链接影像的一小部 分将会被叠加显示到当前影像窗口中。 3. 现在，点击鼠标左键，并在影像中拖动这个小的叠加区域，观察叠加显示的效果。 4. 可以在任何时候，点击并拖动鼠标中间键来改变叠加区域的大小，直到满足你所需大小为止。? 选择感兴趣区ENVI 允许在影像中定义感兴趣区（ROIs） 。感兴趣区主要被用于提取分类的统计信息、生成掩膜以及 其它一些操作。 1. 从主影像显示窗口菜单中选择 Overlay → Region of Interest，或者在影像中点击鼠标右键，在弹 出的快捷菜单中选择 ROI Tool。 接着与该主影像显示窗口相对应的 ROI Tool 对话框就会出现在屏 幕上（图 1-7） 。- 23 -图 1-7：已经定义好两个感兴趣区的 ROI Tool 对话框2. 绘制代表感兴趣区的多边形。? ?在主影像窗口中点击鼠标左键，建立感兴趣区多边形的第一个顶点。 再次点击鼠标左键，按顺序选择更多的边线点，点击鼠标右键来闭合该多边形。鼠标中键可以用 来删除最新定义的点，或者（如果你已经闭合了该多边形）删除整个多边形。再一次点击鼠标右 键，固定多边形的位置。?通过选择 ROI Tool 对话框顶部相应的单选按钮，感兴趣区也可以在缩放窗口和滚动窗口中被定 义。当完成一个感兴趣区域的定义后，该区域将会在 Available Regions of Interest 列表中显示出来，同时 显示的还有感兴趣区的名称、颜色和所包含的像素数（图 1-7） 。 3. 要定义一个新的感兴趣区，点击 New Region 按钮。?点击 Edit 按钮，可以输入感兴趣区的名字，选择感兴趣区的颜色和填充方式。其它类型的感兴趣区 感兴趣区也可以用 ROI_Type 下拉菜单中的多条折线（polyline）或单个像素的集合来定义。关于感兴 趣区类型的更多讨论，请参见《ENVI 遥感影像处理实用手册》 （ENVI User’s Guide）或超文本在线帮助。感兴趣区的操作处理 在任意影像中，想定义多少个感兴趣区就可以定义多少个（图 1-8） 。- 24 -图 1-8：定义了两个感兴趣区的影像?一旦创建了感兴趣区， 就可以在 Available Regions of Interest 列表中， 选择感兴趣区， 并点击 Erase 按钮，将该感兴趣区从显示窗口中擦去（只在列表中留下定义） 。? ? ?点击 Stats 按钮，可以查看所选感兴趣区的统计数据。 点击 Grow 按钮，使用一个特定的阈值把感兴趣区“生长”到邻近的像素。 点击 Pixel 按钮，可以将多边形、椭圆、矩形以及折线进行“像素化” 。像素化后目标就变成是可 编辑点的集合。? ?点击 Delete 按钮，将会把所选的感兴趣区从列表中永久性地消除。 ROI Tool 对话框顶部的其它按钮和下拉菜单中的选项，可以用于计算感兴趣区的均值、保存感兴 趣区的定义、载入已存的感兴趣区、显示或者删除列表中的所有感兴趣区定义。除非已明确地删除了感兴趣区的定义，否则即使关闭了 ROI Tool 对话框，该定义仍保存在计算机的 内存中。这意味着即使感兴趣区不显示出来，它们对于 ENVI 其它的功能仍然是有效的。? 对影像进行注记ENVI 灵活的注记功能，允许在地图和影像中加入文本、多边形、色标条以及其它的一些符号注记。 1. 要对一幅影像进行注记，可以从主影像菜单栏中选择 Overlay → Annotation。接着与主影像窗口 相对应的 Annotation: Text 对话框就会出现在屏幕上（图 1-9） 。 2. 要对绘制图、3-D 表面以及相似的对象进行注记，可以从绘制图窗口的菜单栏中选择 Options → Annotation。- 25 -图 1-9：文本（Text）模式的 Annotation 对话框注记类型 Annotation: Text 对话框允许选择各种类型的不同注记。这些不同的类型都可以从 Object 菜单进行选 择， 所包括的类型有： 文本、 符号、 矩形、 椭圆、 多边形、 折线、 箭头、 地图比例尺、 三北方向图表 （Declination Diagrams） 、地图图例、颜色色标注记以及影像注记。默认情况下，Annotation 对话框打开后的选项是文 本（Text）注记。对话框中的其它选项被用来控制文本注记的大小，颜色，位置和角度。当从 Object 菜单 中选择不同的注记类型时，对话框中的选项也会跟着改变，以适应该新的类型。放置注记 尝试在主影像窗口中放置一个文本注记： 1. 在 Annotation: Text 对话框的文本区中，输入相应的文本。 在对话框相应的菜单和参数设置中选择文本的字体、颜色和大小，然后在主影像窗口合适的位置 上，点击鼠标左键。接着，输入的文本会在所选点的位置上显示出来（图 1-10） 。 注意：选择 Window → Mouse Button Descriptions，描述在注记对话框中鼠标按键的各项功能。 2. 使用鼠标左键，拖动文本注记的小圆柄，在窗口中放置文本注记。?可以在对话框中改变相应区域的设置值，或者按下鼠标左键拖动文本或符号注记，以此来改变注 记的属性和位置。- 26 -3. 完成文本注记的设置，可以点击鼠标的右键来锁定注记的位置。图 1-10：带注记的影像保存和恢复注记 1. 从 Annotation: Text 对话框的菜单栏中，选择 File → Save Annotation，来保存影像注记。 2. 这将打开一个 Output Annotation Filename 对话框。要保存影像注记，在该对话框中指定要保存的 路径以及保存的文件名，该文件名的扩展名为.ann。 注意：如果没有将影像注记保存到文件中，那么当关闭 Annotation: Text 对话框时，注记就将丢失（当没 有进行保存，就关闭注记对话框时，系统会提示进行相应的保存） 。 3. 在 Annotation: Text 对话框中， 选择 File → Restore Annotation， 就可以恢复原先保存过的注记文 件。修改先前放置好的注记 要编辑已经在影像中放置好的注记对象，可以按如下步骤进行： 1. 在 Annotation: Text 对话框中，选择 Object → Selection/Edit。 2. 用鼠标点击并拖曳出一个矩形框来包含要修改的注记对象。 3. 当小圆柄出现后，点击拖动注记及小圆柄，修改其相应的属性，这就像设置新的注记对象时一样。暂时停止使用注记功能 1. 要暂时停止注记功能，返回到正常的 ENVI 操作处理中，在 Annotation: Text 对话框中，选择 Off 单选按钮。 这就允许在不丢失注记的前提下，在显示窗口中使用滚动和缩放功能。 2. 要返回到注记功能，选择 Annotation: Text 对话框中相应的要进行注记的窗口所对应的单选按钮。 当完成这些操作后，注记将保留在主影像窗口中。- 27 -? 添加网格尝试在影像中添加公里网（图 1-11） 。 1. 要在影像中叠加公里网信息，可以在主影像窗口中选择 Overlay → Grid Lines。这将打开 Grid Line Parameters 对话框。 注意：当给影像叠加公里网时，影像的边框也会自动添加进来。 2. 在 Grid Lines Parameters 对话框中，选择 Options → Edit Pixel Grid Attributes 下拉菜单，打开 Edit Pixel Attributes 对话框，设置公里网的线宽、颜色和公里网间隔，来修改公里网的属性。 3. 在 Edit Pixel Attributes 对话框中，可以改变公里网标注、格网线、矩形边}