实习一ENVI入门

实习一 ENVI入门一、实习目的熟悉ENVI的工作界面及基本操作。

二、原理与方法无三、实习仪器与数据njtm：南京地区TM数据njtm.hdr ：njtm的头文件四、实习步骤1、ENVI界面主菜单所有的ENVI 操作都可以通过使用ENVI主菜单来激活，主要包括File、Basic Tools、Classification、Tranform、Spectral等功能。

图像显示窗口由一组三个不同的图像窗口组成：主图像Image窗口、滚动Scroll窗口、缩放Zoom窗口。

Image窗口：100％显示（全分辨率显示）scroll的方框，可交互式分析、查询信息。

Scroll窗口：全局窗口，重采样(降低分辨率)显示整幅图像。

Zoom窗口：显示放大了的影像，以用户自定义的缩放系数来显示主图像窗口的一部分。

波段列表包含所有被打开文件中可用的影像波段，以及与此有关的地图信息。

2、打开图像文件主菜单File > Open Image File. 当你打开任何文件，可用波段列表（ABL）自动地出现。

ABL列出该图像文件的所有波段，并允许你显示灰阶和彩色图像、启动新的显示窗口、打开新文件、关闭文件，以及设置显示边框。

ENVI格式的图像文件由两个文件组成：数据文件（一般无后缀名）与头文件（后缀名为hdr）。

3、显示图像灰度方式从Available Bands List内，选择Gray Scale切换按钮。

点击需要的波段名，然后在窗口底部点击“Load Band”。

ENVI 用2% 的线性拉伸系统默认值来显示所有图像。

RGB方式从Available Bands List 内，选择RGB Color切换按钮。

在序列中点击所需要显示的红、绿和蓝波段名，其它操作同灰度方式。

4、察看像素信息在Image窗口某一点双击鼠标左键，弹出一对话框。

显示了鼠标所在像素的行列号、屏幕值（颜色）、真实数据值、经纬度和大地坐标值。

5、显示剖面廓线可以交互式的选择和显示X轴（水平）、Y轴（垂直）和Z轴（光谱）的剖面廓线图。

Image窗口菜单Tools > Profiles > Z Profile.显示鼠标所在像元的光谱曲线。

6、链接显示将两个或两个以上显示窗口链接在一起进行比较。

当链接完成后，在一个显示窗口中进行的任何操作（漫游、缩放等），都会在与其链接的显示窗口产生相同的响应。

Image窗口菜单Tools > Link > Link Displays.或者在影像中点击右键，在弹出的快捷菜单中选择Link Displays。

7、动态叠加当链接显示完成后，可以用动态叠加显示功能将一幅影像的某一部分动态叠加到与之相链接的影像中去。

在影像窗口按下鼠标中键并拖动，松开鼠标后，一个较小的叠加区域就设置好了。

8、保存图像文件主菜单File > Save File As > ….可将影像数据保存为多种格式，如ENVI标准格式、ASCII格式、GeoTIFF格式等等。

Image窗口菜单File > Save Image As > ….可将图像保存为ENVI标准格式以及多种图像文件，如JPG、BMP等等。

注意：通过主菜单保存的是影像文件自身的数据，而通过Image窗口菜单保存的是经过增强之后在显示窗口显示的数据。

9、完成实习报告要求包括实习目的、ENVI软件的基础操作内容，最好有自己初次接触ENVI 软件的使用感受。

实习二遥感图像增强、多光谱变换和波段运算一、实习目的掌握遥感图像增强处理的几种方法、多光谱变换的方法和波段运算。

二、原理与方法本次实习中的图像增强主要指的是辐射增强，辐射增强通过变换函数将数字图像的某一种灰度值分布变换为另一种灰度值分布，可用来增强感兴趣的全局或局部影像目标，其实质是直方图变换。

根据变换函数的不同可以分为线性变换和非线性变换，线性变换包括直接线性拉伸和分段线性拉伸，非线性变换包括指数拉伸、对数拉伸、直方图均衡等等。

主成分变换又称K-L变换，是对某一多光谱图像，利用K-L变换矩阵进行线性变换，产生一组新的多光谱图像的操作。

主成分变换得到的各个主分量之间不相关，而且信息量依次递减。

主成分变换可用于信息压缩以及不同波段之间的去相关操作。

波段运算指多光谱图像或多幅单波段图像在空间配准后可进行加减乘除等算术运算，以实现突出某些专题特征或者进行变化检测等目的。

最常见的波段运算是归一化植被指数NDVI的计算。

NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)，是表征植被信息的重要指标。

三、实习仪器与数据njtm：南京地区TM数据njtm.hdr ：njtm的头文件四、实习步骤1、影像增强Image窗口菜单Enhance >[Scroll] Linear.改变图像显示的增强方式（ENVI 打开图像默认执行2%线性增强）。

依次选择[Scroll] Linear 0~255、Linear 2%、Equalization等增强方式观看增强效果，并比较选择[Scroll]、[Image]和[Zoom]增强的区别。

Image窗口菜单Enhance > Interactive Stretching.打开对话框，在对话框中就R、G、B波段分别进行各种增强操作。

2、多光谱变换主菜单Transform > Principal Components > Forward PC Rotation > Compute New Statistics and Rotate.选择njtm数据作主成分变换，下面给出了主成分变换之后的前三个主分量以及6个主分量的信息贡献度。

3、波段运算主菜单Basic Tools > Band Math.对图像进行波段运算。

如计算比值植被指数：RVI=NIR/R。

首先在Band Math公式编辑器中输入：b4/b3，然后分别将b3、b4波段变量分别赋值为njtm数据的band3和band4，即可进行波段运算。

ENVI提供了直接计算NDVI的功能，主菜单Transform >NDVI.在对话框中的Red和NearInfrared分别填入3和4，计算得到NDVI图像。

4、完成实习报告要求包括实习目的、遥感影像增强的方法、增强效果、直接计算NDVI过程、主成分变换过程及结果、利用波段运算计算RVI和NDVI的方法。

实习三遥感图像预处理一、实习目的掌握基于遥感影像的几何配准方法、空间重采样操作、矢量数据的叠加及掩膜运算。

二、原理与方法原始遥感图像通常包含比较严重的几何变形，需要对遥感图像进行校正，消除几何畸变。

参考其它图像或者地形图等利用地面控制点进行的几何校正称为空间配准。

根据参考图像的不同，配准分为绝对配准和相对配准，以地形图为参考图像进行的配准称为绝对配准，又称几何精校正。

空间配准主要有3个步骤：选择控制点、坐标转换和灰度值重采样。

空间重采样操作主要指对图像进行空间分辨率或尺寸调整的操作，空间的裁切操作也属于重采样范畴。

遥感研究中，经常只对感兴趣的区域进行研究。

如，长三角地区、江苏省等等。

需要将研究区之外的遥感数据剥离，称为掩膜运算。

掩膜运算包括两步骤：建立掩膜图像和应用掩膜图像。

三、实习仪器与数据njtm：南京地区TM数据njtm.hdr ：njtm的头文件njtm_Albers：南京地区TM数据(Albers投影)njtm_Albers.hdr：njtm_Albers的头文件World_DEM：全球数字高程DEM数据World_DEM.hdr：World_DEM的头文件Provinces.shp (shx，.dbf，.prj)：全国省级行政区矢量文件四、实习步骤1、几何配准配准有两种方式：影像到影像的配准，以及影像到地图的配准。

本次实习讲的是影像到影像的配准，即利用带地理坐标的遥感影像作为基准影像对另一影像进行几何校正，使之与基准影像匹配。

分别打开njtm和njtm_Albers影像（Display #1和Display #2），主菜单Map > Registration > Select GCPs:Image to Image .在Image to Image Registration对话框中，选Display #1作为Base Image，#2作为Warp Image。

点OK启动配准程序。

通过将鼠标放置在两幅影像相同的地物点上，来添加地面控制点GCP。

选择过程中，最好在Zoom窗口确定点的位置，提高定位精度。

选好点之后，在Ground Control Points Selection对话框中，点击Add Point，将该点添加到地面控制点列表中。

点击Show List可以察看每一控制点的情况，RMS Error显示了整体配准误差。

选好一定数量的GCP之后，在Ground Control Points Selection对话框Options > Warp File，设置好坐标转换方法和重采样方法，完成配准过程。

比较经过配准的njtm_Albers影像和njtm影像。

2、空间重采样主菜单Basic Tools > Resize Data.在弹出的对话框中，点Spatial Subset，进行Select Spatial Subset窗口。

在此窗口中，可以通过多种方式进行裁切：1) 设置起始和终止行列号进行裁切；2) 在Image窗口通过拖曳子窗口进行裁切；3) 输入左上角和右下角的坐标值进行裁切；4)利用其它影像的空间范围进行裁切；5)利用矢量文件evf或感兴趣区ROI进行裁切。

本实习基于Provinces矢量数据，对全球DEM数据进行裁切，得到Provinces 范围之内的DEM数据。

注：如果图像是多波段数据，那么在Resize Data Input File对话框中除了Spatial Subset之外，还会有Spectral Subset按钮，可以对波段进行子集选择。

主菜单Basic Tools > Resize Data.在Resize Data Parameters对话框中，通过修改输出图像像元数、缩放系数以及输出图像像元分辨率等方式进行重采样。

3、矢量数据的叠加外部的矢量文件导入ENVI时，会自动转为ENVI的内部矢量格式（evf文件）。

主菜单File > Open V ector File.将文件类型选为shp，选择counties.shp文件，然后在Import V ector FilesParameters对话框中设置相应参数（图层名、文件名、投影等），点OK完成。

首先打开全球DEM文件，并Load到显示窗口中（如Display #1）。

在矢量列表（Available V ector List）中选中矢量文件，点“Load Selected”按钮，出现Load V ector Layer对话框，可选择单独加载矢量文件还是将矢量文件叠加到遥感图像上。