envi正射 校正 、统计大气 校正 、地形起伏度与影像清晰度 计算
ENVI正射校正、统计大气校正、地形起伏度与影像清晰度计算ENVI正射校正扩展模块介绍ENVI正射校正扩展模块随着ENVI4.6.1在3月份正式发布。产品概述ENVI的正射校正扩展模块采用瑞典Spacemetric公司研制的精确正射校正数学模型，Spacementric公司与卫星和航空的影像数据供应商具有多年合作的经验，能够根据目前最流行的卫星和航天传感器来优化他们的模型。ENVI正射校正扩展模块一次可以完成大区域、若干景影像和多传感器的正射校正，并能以镶嵌结果的方式输出，提供接边线、颜色平衡等工具。整个模块是基于流程化的向导式操作方式和工程化管理，经过五个步骤，即输入数据、收集控制点、选择连接点(Ties)、确定接边线和输出结果，即使非专家用户也能轻松快速地得到精确的结果。具有灵活的功能扩展，包括自定义传感器模型和批处理。但与ArcGIS的整合时，您可以无缝地将结果导入ArcGIS平台中而不需要中断你的工作流程。基于流程化的向导式操作方式和工程化管理支持传感器模型ENVI正射校正扩展模块支持大多数传感器模型，而且还支持自定义传感器模型。l卫星传感器ASTER,Landsat,IKONOS,EROS,QuickBird,WorldView-1,SPOT,ERS,RADARSAT-1,IRS/RESOURCESAT(P6),CARTOSAT-1(P5),FORMOSAT-2,OrbView/GeoEye-1,KOMPSAT,UK-DMC,AlgeriaSat-1,NigeriaSat-1,Beijing-1l航空传感器LeicaADS,Intergraph,Z/I,ZI/DMC,VexcelUltraCam,Trimble/ApplanixDSS,GenericFrameCamera,GenericPushbroomCamera产品特性l采用的正射校正方法具有可靠和高精度的特点，并且该方法被行业所认可。l支持大区域范围内的多幅影像、多传感器的一次正射校正。l具有镶嵌结果的功能，并提供接边线和颜色平衡辅助工具。l采用流程化的向导式操作方式和工程化管理。l自定义传感器模型l提供接口函数，便于扩展功能。ENVI中基于统计学模型的大气校正方法详解基于统计学模型的反射率反演的方法主要有平场域法(FlatField，FF)、对数残差法(LogResiduals)、内部平均法(InternalAverageRelativeReflectance，IARR)、经验线性法(EmpiricalLine)。集中在BasicTools-Preprocessing-CalibrationUtilities菜单下。1.平场域定标(FlatFieldCalibration)FlatField定标工具通过选择图像中一块具有高反射率、光谱变化平坦的区域，利用这个区域的平均光谱值来模拟飞行时的大气条件下的太阳光谱。将每个像元的DN值除以选择区域的平均光谱值得到相对反射率，以此来消除大气的影响。在使用这个工具前，需要利用ENVI提供的感兴趣区绘制工具(ROITool)在被定标图像上选择感兴趣区作为平场域(FlatField)，感兴趣区可选择沙漠、大块水泥地、沙地等区域。操作过程如下:(1)在主菜单中，选择BasicTools-Preprocessing-CalibrationUtilities-FlatField。在打开的CalibrationInputFile对话框中，选择输入文件，单击"OK"。(2)在打开的FlatFieldCalibrationParameters面板中(图13.4)，在标有"SelectROIforCalibration"一栏中，选择感兴趣区(只能选择一个)，作为平场域定标的平均波谱区。(3)选择输出路径及文件名，单击"OK"执行定标处理。图13.4FlatFieldCalibrationParameters面板2.对数残差(LogResiduals)对数残差定标工具将数据除以波段几何均值，后再除以像元几何均值，可以消除光照、大气传输、仪器系统误差、地形影响和星体反照率对数据辐射的影响。定标结果的值在1附近。操作过程如下:(1)在主菜单中，选择BasicTools-Preprocessing-CalibrationUtilities-LogResiduals，在LogResidualsCalibrationInputFile对话框中，选择输入文件，单击"OK"。(2)在打开的LogResidualsCalibrationParameters面板中，选择输出路径及文件名，单击OK执行定标处理。3.内部平均(IAR)反射率定标IAR(InternalAverageRelative)Reflectance定标工具假定整幅图像的平均光谱基本代表了大气影响下的太阳光谱信息。把图像DN值与整幅图像的平均辐射光谱值相除，得到的结果为相对反射率。该工具特别适用于没有植被的干旱区域。操作过程如下:(1)在主菜单中，选择BasicTools-Preprocessing-CalibrationUtilities-IARReflectance。在打开的CalibrationInputFile对话框中，选择输入文件，单击"OK"。(2)在打开的IARRCalibrationParameters面板中，选择输出到"File"或"Memory"。点击"OK"执行定标处理。4.经验线性定标(EmpiricalLineCalibration)EmpiricalLine定标方法是假设图像DN值与反射率之间存在线性关系:反射率=增益*DN值+偏移利用两个已知点的地面反射光谱值，再计算图像上对应像元点的平均DN值，然后利用线性回归求出增益和偏移值，建立DN值与反射率之间的相互关系式，进行反射率的定标。消除了太阳辐亮度和大气程辐射。ENVI的EmpiricalLine定标工具要求至少需要一个已知区域的地面反射光谱值(FieldSpectra)作为参照波谱，以及图像上对应像元点的波谱曲线(DataSpectra)。它们可以来自波谱剖面或波谱曲线、波谱库、感兴趣区、统计文件和ASCII文件。输入的波谱将自动被重采样，以与选择的数据波长相匹配。也可以用已经存在的系数对数据集进行定标。1)计算系数并定标(ComputeFactorsandCalibrate)EmpiricalLine定标工具时，一般可以在图像上选择一个暗区和一个亮区作为已知区域(假定这些区域中的参照波谱是可以获得的)。使用越多的已知波谱也可以提高定标精度，至少需要一组已知区域的波谱。操作过程如下:(1)选择BasicTools-Preprocessing-CalibrationUtilities-EmpiricalLine-ComputeFactorsandCalibrate。在打开的EmpiricalLineInputFile对话框中，选择输入文件。单击"OK"，(2)在打开的EmpiricalLineSpectra面板中(图13.5)，需要选择地面反射光谱值(FieldSpectra)以及图像上对应像元点的波谱值(DataSpectra)。图13.5EmpiricalLineSpectra面板l选择数据(图像)波谱在EmpiricalLineSpectra对话框中，单击"ImportSpectra"按钮，打开DataSpectralCollection对话框(图13.6)。在DataSpectralCollection对话框中，选择Import-fromROI/EVFfrominputfile，选择定义好的感兴趣区文件，点击"Apply"，波谱名被输入到EmpiricalLineSpectra面板中。点击"Cancel"，关闭DataSpectraCollection对话框。图13.6DataSpectralCollection对话框l选择参照波谱在EmpiricalLineSpectra对话框中，单击"ImportSpectra"按钮，打开FeildSpectraCollection对话框，这个对话框与DataSpectraCollection对话框类似。在FeildSpectraCollection对话框中，选择Import-fromASDbinaryfile，选择对应图像波谱区域用ASD波谱仪测量波谱文件。点击"Apply"，波谱名被输入到EmpiricalLineSpectra面板中。点击"Cancel"，关闭FeildSpectraCollection对话框。(3)回到EmpiricalLineSpectra面板中，在顶部的列表内点击波谱名选择数据波谱。在底部的列表中，点击相应的参照波谱名，单击击"EnterPair"按钮使两个波谱相关联，相关联的波谱将被列在"SelectedPairs"文本框中。(说明:如果错误的选择了关联波谱，在"SelectedPairs"文本框中单击关联波谱可移除)(4)重复(3)(4)步骤可选择关联波谱。(5)单击击"OK"。打开EmpiricalLineCalibrationParameters对话框。(6)在EmpiricalLineCalibrationParameters对话框中，选择输出定标结果文件路径及文件名，将定标系数保存在ASCII文件中，在"OutputCalibrationFilename"文本框中键入第二个文件名，定标系数文件的默认扩展名是.cff。(7)单击OK执行定标过程。2)使用现有系数定标(CalibratingUsingExistingFactors)CalibrateUsingExistingFactors工具可以使用另一个定标过程中存储的纠正系数来运行经验行定标功能。(1)在主菜单中，选择BasicTools-Preprocessing-CalibrationUtilities-EmpiricalLine-CalibrateUsingExistingFactors。选择输入文件，点击"OK"。(2)在打开的EnterCalibrationFactorsFilename对话框中，选择一个之前定标过程中创建的定标系数文件(.cff)。点击"OK"。在打开的EmpiricalLineCalibrationParameters对话框中，选择输出路径及文件名。单击"OK"执行定标过程。摘自ENVI遥感图像处理方法科学出版社利用IDL实现ENVI下计算地形起伏度地形起伏度:是指在一个特定的区域内，最高点海拔高度与最低点海拔高度的差值。它是描述一个区域地形特征的一个宏观性的指标。在很多具有栅格分析的软件中都没有提供计算地形起伏度的功能，虽然可以根据现有的工具进行组合计算，但是还是比较麻烦。ENVI/IDL的栅格运算功能强大，效率高。本文利用IDL制作了计算地形起伏度的程序，并且能集成在ENVI中使用。注意事项:将dixingqifudu.pro文件放到ENVI的安装目录ProgramFilesITTIDLxxproductsenviXXsave_add下，启动ENVI+IDL，出现在ENVI的topographic菜单下:(或者编译成sav文件，只打开ENVI即可。)源码:;=界面居中的函数=PROCENTERTLB,tlb,x,y,NoCenter=nocenterCOMPILE_OPTStrictArrgeom=WIDGET_INFO(tlb,/Geometry)IFN_ELEMENTS(x)EQ0THENxc=0.5ELSExc=FLOAT(x0)IFN_ELEMENTS(y)EQ0THENyc=0.5ELSEyc=1
