ENVI——完整的遙感圖像處理平臺ENVI(The Environment for Visualizing Images)是美國Exelis Visual Information Solutions公司的旗艦產(chǎn)品。它是由遙感領域的科學家采用交互式數(shù)據(jù)語言IDL(Interactive Data Language)開發(fā)的一套功能強大的遙感圖像處理軟件。它是快速、便捷、準確地從影像中提取信息的首屈一指的軟件解決方案。今天，眾多的影像分析師和科學家選擇ENVI來從遙感影像中提取信息。ENVI已經(jīng)廣泛應用于科研、環(huán)境保護、氣象、石油礦產(chǎn)勘探、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、醫(yī)學、國防&安全、地球科學、公用設施管理、遙感工程、水利、海洋、測繪勘察和城市與區(qū)域規(guī)劃等領域。
ENVI具有以下幾個優(yōu)勢：
1.先進、可靠的影像分析工具——全套影像信息智能化提取工具,全面提升影像的價值。
2.專業(yè)的光譜分析——高光譜分析一直處于世界領先地位。
3.隨心所欲擴展新功能——底層的IDL語言可以幫助用戶輕松地添加、擴展ENVI的功能，甚至開發(fā)定制自己的專業(yè)遙感平臺。
4.流程化圖像處理工具——ENVI將眾多主流的圖像處理過程集成到流程化（Workflow）圖像處理工具中，進一步提高了圖像處理的效率。
5.與ArcGIS的整合——從2007年開始，與ESRI公司的全面合作,為遙感和GIS的一體化集成提供了一個最佳的解決方案。
小編就廢話不多說了，開門見山，直入主題。今天講的是ENVI的基礎操作和查看遙感圖像信息。
ENVI這個軟件提供了兩種工作界面：一種是三窗口經(jīng)典工作界面，另外一種是單一集成窗口工作界面。兩者的功能基本類似，只是界面風格存在差別。集成工作界面與ArcMap界面風格相近，主要功能集成在工具箱中，更有利于初學者入門。而經(jīng)典界面的三窗口風格便于查看和分析大尺寸遙感數(shù)據(jù)，更適合用于遙感相關科研工作。如下圖黃色圖標都是經(jīng)典界面，灰色的圖標都是單一集成窗口。
前者是不帶IDL的，可以看到后者的界面字體看起來更為舒服，雖然多打開了一個IDL編輯器，但是先不用管它就行了，那個的作用后續(xù)文章會涉及到的。
ENVI經(jīng)典工作界面啟動以后，只有一個主菜單（是不是感覺很奇怪）。主菜單有File、Basic Tools、Classification等共12個菜單項，涵蓋了ENVI的絕大多數(shù)功能。
01 打開文件
現(xiàn)在開始加載一個遙感影像進來，ENVI主菜單→File→Open Image File，選擇一景遙感圖像打開，彈出Available Bands List窗口，顯示該遙感圖像的4個波段，Dims顯示了遙感影像的行列數(shù)（1500*1200），數(shù)據(jù)類型（無符號整型）以及波段存儲順序（BSQ）點擊Map Info可以查看該遙感影像的一些基本信息（包括投影坐標系，分辨率，基準面左上角的經(jīng)緯度以及大地坐標值），如下圖所示：
在Available Bands List窗口選擇一個波段，點擊Load Band按鈕載入，該波段圖像會以三個窗口顯示在屏幕上（初學者看著會比較亂，到底哪個是哪個？），如下圖所示：
經(jīng)過一番摸索后可以發(fā)現(xiàn)這是兩級放大，左邊（Scroll窗口）是原始圖像，里面的紅框范圍是中間窗口的范圍，中間窗口（Image窗口）內(nèi)的紅框范圍是右邊窗口（Zoom窗口）的范圍，這樣可以方便查看遙感影像的細節(jié)。ENVI的三窗口經(jīng)典界面是針對遙感圖像尺寸通常比較大的特點設計的，非常適合查看和對比大尺寸遙感圖像。
Scroll窗口(默認尺寸：256像素×256像素)顯示重采樣后的整景遙感圖像，無論圖像尺寸多大，都按比例(縮小比例顯示在Scroll窗口標題欄)抽樣取像元值到該窗口顯示。當載入的圖像尺寸小于Scroll窗口默認尺寸時，Scroll窗口不出現(xiàn)。Image窗口(默認尺寸：400像素×400像素)以1：1比例顯示Scroll窗口內(nèi)紅色矩形框內(nèi)的圖像，窗口內(nèi)圖像無縮放。Zoom窗口(默認尺寸：200像素×200像素)以一定放大比例(放大比例顯示在Zoom窗口標題欄，默認為4倍)顯示Image窗口內(nèi)紅色矩形框內(nèi)的圖像。
通過ENVI主菜單→File→Preferences打開System Preferences 對話框，其中的Display Defaults選項卡可以修改這3個窗口的尺寸、窗口布局、矩形框顏色等。主菜單、Available Bands List窗口和三個圖像顯示窗口共同構成了ENVI經(jīng)典工作界面的主體。
02 關閉文件
如果想要關閉打開的文件，不可以直接點擊波段列表窗口右上角的關閉按鈕，這樣不會關閉文件。應該在Available Bands List窗口（剛剛學習ENVI的小伙伴就會問，這個是哪個窗口呀？是那個顯示有幾個波段的窗口，ENVI的所有窗口都是英文的，并且還很多，比較難記，后面慢慢熟練了就會熟悉了）右鍵點擊想要關閉的文件，右鍵菜單→Close Selected File,或者Available Bands List窗口菜單→File→Close Selected File，也可以通過Available Bands List 窗口菜單→File→Close All Files關閉所有打開的文件，如下圖所示：
03 基本設置
1.點擊 ENVI主菜單→File→Preferences打開System Preferences 對話框選擇Default Directories選項卡，切換到默認路徑設置選項卡。在此選項卡中，Data Directory文本框用于設置默認打開文件路徑，Output Directory文本框用于設置默認保存文件路徑。建議將這兩個路徑設置為常用的工作目錄，這樣不需要每次打開文件都花費時間切換到工作目錄。
2.點擊 ENVI主菜單→File→Preferences打開System Preferences 對話框點擊Miscellaneous標簽，切換到雜項設置選項卡。在此選項卡中，Cache Size(Mb)文本框用于設置ENVI緩存大小(單位為Mb)，此項需要根據(jù)用戶電腦配置來設置，高的緩存能夠有效避免ENVI出現(xiàn)“數(shù)據(jù)分配失敗”錯誤，建議設置為物理內(nèi)存的50%～70%；Image Tile Size(Mb)文本框用于設置ENVI分塊大小(單位為Mb)，ENVI默認對數(shù)據(jù)進行分塊運算，將數(shù)據(jù)分割為較小的影像塊分別進行處理，這樣能避免在大數(shù)據(jù)處理過程中出現(xiàn)內(nèi)存不足的情況，建議設置為緩存總量的2%～10%。
遙感圖像都是由一個個連續(xù)的像元組成，像元值的排列組合就是遙感圖像所要反映的信息，使用遙感圖像前對其進行充分認識可以極大提高我們的數(shù)據(jù)分析效率，為此對于一幅遙感圖像進行細致而全面的分析對我們Giser來說至關重要，為此小編在下面ENVI介紹一些常用的信息查看方法。
04 遙感圖像某個像素的具體信息查看
前面我們介紹了ENVI經(jīng)典工作界面的三窗口，我們打開某一個遙感影像后在Image窗口某處雙擊鼠標左鍵，打開Cursor Location /Value窗口。如下圖所示：
該窗口給出了當前鼠標所在像元的行列號、屏幕RGB色彩值(增強后的RGB值)、投影類型、大地坐標值、經(jīng)緯度坐標值和真實數(shù)據(jù)值。隨鼠標移動會查看不同的像元信息。在中文操作系統(tǒng)下，經(jīng)緯度會出現(xiàn)亂碼，可以通過安裝ENVI經(jīng)緯度亂碼擴展模塊來修正這一問題。
05 文件基本信息和統(tǒng)計
在Available Bands List窗口用鼠標右擊文件，右鍵菜單→Quick Stats…打開Statistics Result窗口，如下圖所示：
Statistics Results窗口上部繪圖欄給出了各波段平均值、最小值、最大值以及標準差的變化曲線圖，在圖上點擊鼠標右鍵，右鍵菜單→Plot Key可顯示各條曲線的圖例。Select Plot下拉列表用于切換圖形顯示內(nèi)容，比如顯示某個波段的直方圖或者所有波段直方圖等。Statistics Results窗口下部給出了該文件/波段的統(tǒng)計信息數(shù)值，包括各波段的最小值、最大值、平均值、標準差，以及各個波段的直方圖和累計直方圖(直方圖和累計直方圖各有兩種，分別為像元數(shù)和像元百分比直方圖)。
06 像元定位
在Image窗口點擊鼠標右鍵，右鍵菜單→Pixel Locator，打開Pixel Locator窗口(圖1.13)。在窗口中輸入行列號、大地坐標值或者經(jīng)緯度，即可定位到對應的位置上。
在該對話框中的Sample和Line文本框中分別輸入列號和行號，點擊Apply按鈕可將鼠標定位到對應行列號的像元上。在下面E、N文本框中分別輸入地坐標的橫坐標和縱坐標值，可將鼠標定位到對應大地坐標的像元上。點擊箭頭切換按鈕可以將大地坐標切換為經(jīng)緯度，如下圖所示：
在Lat、Lon文本框中分別輸入度分秒格式的經(jīng)緯度，可將鼠標定位到對應經(jīng)緯度的像元上。點擊DDEG按鈕可將經(jīng)緯度格式由度分秒切換為度（這個設計也是非常的人性化了）。需要注意的是，使用Pixel Locator功能時輸入的坐標位置要在遙感圖像范圍內(nèi)，否則會彈出錯誤對話框哦。
07 顯示剖面
在Image、Scroll或者Zoom窗口點擊鼠標右鍵，右鍵菜單→Z Profile(Spectrum)…打開Spectral Profile窗口，如下圖所示：
該窗口給出了當前像元的光譜剖面，即光譜曲線。如果該圖像以RGB 彩色合成模式顯示，光譜曲線窗口會有紅綠藍三條豎線，分別對應于RGB合成的三個波段。
拖動Spectral Profile窗口的四個角可以直接調(diào)整窗口尺寸。Spectra Profile窗口菜單→Edir-Plot Parameters…打開Plot Paranees窗口，可以修改繪圖設置，包括圖標題、背景色、前景色、坐標軸標題、坐標軸范圍、坐標軸刻度、空白邊距等，如下圖所示：
Speetral Profile 窗口菜單→File→Save Plot As→Image File…,可將光譜曲線圖保存為BMP、JPEG、PNG等普通圖像文件格式。也可以通過Spectral Profile窗口菜單→File→Save Plot As→ASCII…將光譜曲線數(shù)據(jù)保存為txt文件，便于后期導入Excel、Origin等軟件進行繪圖,如下圖所示：
Image窗口菜單→Tools→Profiles→X Profile…，打開Horizontal Profile窗口，繪制當前位置所在行的剖面。同理，Y Profile…可獲取當前位置所在列的剖面。Image窗口菜單→Tools→Profiles→Arbitrary Profile (Transect)可根據(jù)自定義的路徑獲取任意的剖面信息。與Spectral Profile窗口類似，這些剖面窗口同樣也可以修改繪圖設置以及導出文件。
OK，這些入門基礎就介紹完了。
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