ENVI基础功能教程.doc

ENVI（The Environment for Visualizing Images）Version 4.1 ,由美国系统研究公司（Research System INC.）开发   一、界面系统简介   1.主菜单：菜单项有：File、Basic Tool、Classification、Tranform、 Spectral     2.Help 工具的使用   3.主菜单设立（preferences）：内存设立   二、文献的存取与显示   1.图像显示   由一组三个不同的图像窗口构成：主图像窗口、滚动窗口、缩放窗口   1）主图像Image窗口：（400*400） 100％显示（全辨别率显示）scroll的方框，可交互式分析、查询信息主图像窗口内的功能菜单：在主图像窗口内点击鼠标右键，切换隐藏子菜单的启动和关闭该 "Functions" 菜单控制所有的ENVI交互显示功能，这涉及：图像链接和动态覆盖；空间和波谱剖面图；对比度拉伸；彩色制图；诸如ROI的限定、光标位置和值、散点图和表面图等交互特性；诸如注记、网格、图像等值线和矢量层等的覆盖（叠置）；动画以及显示特性   2）滚动Scroll窗口：全局，重采样(减少辨别率)显示一幅图像。

只有要显示的图像比主图像窗口能显示的图象大时，才会浮现滚动窗口滚动窗口位置和大小最初在 envi.cfg 文献中被设立并且可以被修改   3）缩放Zoom窗口：（200*200）显示image的方框缩放系数（顾客自定义）出目前窗口标题栏的括号中   2．图像的头文献资料的获取和编辑  ENVI：File>>Edit ENVI Header，选择相应的文献  从 Header Info 对话框里，你可以点击 Edit Attributes 下拉菜单中的选项，调用编辑特定文献头参数的独立对话框这些参数涉及波段名、波长、地图信息等   3．图像的存取   File > Open Image File. 当你打开任何文献，可用波段列表（ABL）自动地浮现ABL列出该图像文献的所有波段，并容许你显示灰阶和彩色图像、启动新的显示窗口、打开新文献、关闭文献，以及设立显示边框   要选择目前活动显示，请按如下环节：   从ABL（Available Bands List）内，点击 “Display #X” 按钮菜单（其中 “X” 是与显示窗口标题栏内数字相相应的数字），再从列表中选择所需要的显示   要开始一种新的显示，从按钮菜单选择 “New Display”。

点击 “Load Band” 或 “Load RGB”，以把选定的波段导入选定的显示   4．灰度图像和彩色图像的显示ENVI：File>>Open Image>>Available Bands List（ABL）中选择Gray Scale或RGB Color模式   5．剖面和波谱图（Profiles and Spectral Plots）   Image:>>Tools>>ProfilesENVI 容许抽取水平的（X）、垂直的（Y）、波谱的（对每个像元为 Z ）以及任意的剖面图剖面图显示在单独的图表窗口，并且X、Y 和 Z 剖面图可以同步是激活的鼠标用来移动一种十字准线并交互地选择剖面图图表窗口内 Options 菜单下的 Auto Scale Y-Axis非常有用   三、图像预解决   1.图像的切割（取子区）   ENVI：Basic Tools>> Resize Data >> Resize Data Input File对话框（如下图）①选择需要切割的原始图像；②选择Spatial Subset或Spectral Subset方式；③若设立空间切割方式（Spatial Subset>>select Spatial Subset）点击 “Image”；④浮现Subset by Image对话框，Subset的尺寸用2种形式，移动图像上的方框或直接填写samples/lines（列/行）值；③’若设立波段范畴（Spectral Subset>>File Spectral Subset），选择波段；若要根据已选择的感爱好区域进行切割，可用ENVI：Basic Tools>>Subset Data via ROIs。

若要使用与上次输入的空间大小相似的文献的空间子集，点击 “Previous” 按钮   注：Resize Data还可以进行图像重采样（如下），若仅仅进行子区的选择，则不要调节Output File Dimensions 图像左上角为原点(1.1 --- 列.行)  “Masking”---把一种空间掩膜应用到图像的某个部分，涉及记录、分类、分离（unmixing）、匹配滤波、持续删除（continuum removal）和波谱特性拟合（spectral feature fitting）2．图像的重采样   ENVI：Basic Tools>> Resize Data >> Resize Data   Input File对话框选择需要采样的原始图像—OK    >>Resize Data Parameters——调节 Output File    Dimensions的像元数；选择采用措施 >> 文献   输出  四、影像分析  影像记录分析   1.记录特性分析ENVI：Basic Tools>> Statistics >> Computer StatisticsCalculate Statistics Parameters对话框---选择记录类型（Basic、Histogram、Covariance）   2.主成分分析(ENVI: Transform>>principle compents)Transforms > Principal Components > Forward PC Rotation > Compute New Statistics and Rotate.---- 选择输入文献--- 选择输出 PC 波段数---“Select Subset from Eigenvalues”---浮现 PC EigenValues 绘图窗口（每个节点是PC各分量的特性值，可进一步计算PC各分量的方差比例）。

   3.有关分析 ENVI：Basic Tools>> Statistics >> Computer Statistics   五、图像增强 (Image:Enhance)  1.直方图调节   (1)直方图匹配(Image: Enhance>>Histogram Matching)    至少显示两幅图像，从想更改直方图的图像（如“Display#1—PC1”）中，选择Enhance>>Histogram Matching---‘Match To’选择想匹配直方图的图像“Display#2--V” ---“OK”，保存直方图匹配后的PC1’    查看两图像（PC1’与V）直方图：点右键Interactive Stretching或 选择 Functions > Interactive Stretching显示直方图；若需‘图像替代’则规定两直方图输入值相似，—可根据两直方图输入值的关系，通过‘Band Math’使两直方图数值相似（PC1’变为PC1’’）---保存PC1’’，可为下一步PC1’’图像替代V，进行HSV-RGB反变换作准备   (2)直方图的交互式拉伸(Image: Enhance>>Interactive Stretching )   ENVI 用 2% 的系统默认线性拉伸值来显示所有图像(两边均舍去信息量的2%)，通过这样解决后合成的假彩色图像层次分明、地物差别大，各类地物易于鉴别。

注：多在Scroll窗口对全局调节，分别调节R、G、B，使彩色更丰富（一般R、G敏感，B线性即可）  2.彩色变换（ENVI: Transform>>Color Transform）涉及‘HSV-色调、饱和度、数值’变换，‘HLS--色调、亮度、饱和度’变换等  3. MNF变换   最小噪声分离（Minimum Noise Fraction，MNF）变换是同主分量变换相似的一种措施，它被用来分离数据中的噪声，拟定数据内在的维数，减少随后解决的计算量（Green 等人，1988；Boardman和Kruse，1994）  六、专项信息提取  1.波段运算获取不同专项信息   ENVI: Basic Tools>>band math   例：Newband=band5-band4   具体操作是：   打开Band Math对话框(如右图)，在Enter an expression_r_r_r_r_r中键入：b5-b4，点击OK后将会浮现Variables to Bands Pairings对话框从可运用波段列表中，分别选择b5和b4代表的波段，并键入待输出的文献名，点击OK即可   2.NDVI的提取:> NDVI(vegetation Index)   NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）归一化植被指数：是一种普遍应用的植被指数，将多波谱数据变换成唯一的图像波段显示植被分布。

NDVI 值批示着像元中绿色植被的数量，较高的NDVI值预示着较多的绿色植被NDVI 变换可以用于 AVHRR、Landsat MSS、Landsat TM、SPOT 或 AVIRIS 数据，也可以输入其她数据类型的波段来使用   3.缨帽变换ENVI: Transform>>Tasseled Cap   七、定义感爱好区(ROI)及分类   监督分类（Supervised Classification）   监督分类：按照分类此前自定义的样本进行分类  1.训练样本的选择和优化   1）训练样本的提取（ROI区的选择）    ENVI: Basic Tools >> Region Of Interest>> ROI tool调出感爱好区工具窗口进行样本选择（注意：必须事先打开一幅图像），可以进行样本编辑（名称，颜色，填充方式等），样本选择越精确，分类成果越好感爱好区工具窗口的打开方式尚有：Overlay>>Region of Interest，或者直接在图像窗口上点击鼠标右键，再选择ROI Tool根据前面的背景资料和预解决成果选择分类图像，建立各类地物的训练区各类地物的解译标志，即地物的明显特性是最重要的选择原则。

根据其在影像上体现出的色调、纹理等特性，通过目视解译措施用鼠标在工作区影像图上选择其训练区，并使训练区的分布尽量均匀在实际的工作中，由于存在“同物异谱”的状况，因此对于同一种类型也许有多种不同的特性为此，我们可以对同一地物选择多种训练区，分类后再合并   感爱好工具窗口见下图   提取训练样本的具体操作如下：   （1）拟定ROI的提取类型（ROI>Polygon, Polyline, Point, Rectangel, Ellipse）和待操作窗口（主图像窗口、滚动窗口或缩放窗口）   （2）在图像窗口上画出感爱好区，单击鼠标右键拟定选择形状（此时可以拖动感爱好区域，用Ctrl＋鼠标左键可以删除），再次单击右键拟定此训练区（此时若要删除训练区，需要点击ROI Tool窗口中的Delete控键，此操作将删除所有该类型的感爱好区域）ROI Tool 窗口中将会显示选择区域的颜色和有关信息，其中，感爱好区域名称（ROI Name）和色彩可以修改可就某一类训练区选择多种感爱好区域。