ENVI监督分类制图操作

ENVI快速制图数据的输入输出（波段组合）图像显示与分析（数据介绍）图像预处理（几何校正、镶嵌）影像信息提取（监督分类，分类统计）专题制图成果报告遥感图像处理流程实验数据要求：影像行列号为153031，另一景行列号为153032，且年份必须为2009-2012年内。Landsat卫星采用的全球参考系为WRS(worldwidereferencesystem)，是国际上非常具有代表意义的全球参考系之一。WRS是依据卫星地面轨迹的重复特性，结合星下点成像特性而形成的固定地面参考网格。其WRS参考系网格与Landsat卫星数据的成像区域紧密的契合，WRS网格的二维坐标采用PATH和ROW进行标识。目前WRS有两个系统，分别为WRS1（1983年之前的参考系，Landsat1-3号卫星采用此参考系）和WRS2（1983年之后的参考系，Landsat4，5，7号卫星采用此参考系）。选择数据如前面叙述到的，WRS1是1983年之前的参考系，Landsat1-3号卫星采用此参考系，而WRS2是1983年之后的参考系，Landsat4，5，7号卫星采用此参考系。而Landsat7由于2003年出现故障，此后的影像均有黑色条带，即使可以去除黑带，但均处理后影像对后期使用依然有影响。因此，我选择下载的范围是Landsat4，5的TM影像。且要尽量选择云量少，植被多的季节的影像。数据介绍下载地址：（美国地质探索）是landset5的TM影像行列号为153031是2011年第225天拍摄的，LT51530322010238KHC00是landset5的TM影像行列号为153032是2011年第238天拍摄的。在envi中打开下载的影像展开mapinfo，我们可以看到我们下载的卫星影像的地理信息以及分辨率等信息。组合多波段数据打开主菜单下file-openimagefile弹出enterdatafilenames窗口，选中要打开的七个波段数据，点打开。打开结果如右图所示。将我们下载的多个波段的数据存为envi的标准格式，可达到组合波段的目的。在newfilebuilder窗口中（右图）点击improtfile按钮，导入文件。这里要注意的是，输出文件的波段顺序是按照你导入数据的顺序定的，所以，在导入文件时，我们要按波段的顺序来进行导入，正确顺序应如右图所示，从上到下波段1至波段7按顺序排列。反之，导入顺序为乱序，输出波段序列号不代表原波段信息。通过这一步，我们得到了两个组合文件将其命名为：LT51530322010238KHC00_组合LT51530312011225KHC00_组合。几何校正在主菜单下，file-openimagefile打开：LT51530322010238KHC00_组合LT51530312011225KHC00_组合。并使LT51530312011225KHC00_组合在display窗口中显示出来。我们先对其进行校正。为了方便几何校正时找点，我们可以先从谷歌中将这两景影像的范围大致确定出来。确定范围只需要分别知道这两景影像的四个角的经纬度坐标即可。操作如下：在usgs首页中path/row项中，选择“面”选项并输入行列号，点show，即会出现我们这景影像在地球上的位置及影像四个角的经纬度信息。在谷歌地球中创建影像范围打开谷歌，在谷歌中点击添加地标按钮，将影像八个角的经纬度分别输入到地标属性中对应框内，点确定。主菜单下打开：map-registration-selectGCPs:imagetomap。弹出projectionselection。设置内容如左图(即与影像信息一致)。设置完后点OK，弹出groudcotrolpointsselection窗口。分别在谷歌和影像上找到同名点。在谷歌中添加地标，并在影像zoom中用十字叉丝对准该点。将地标属性中的坐标复制粘贴到groundcontrolpointsselection窗口中对应的位置上。为了快速确定点的位置，可以使用以下方法。在影像display窗口中单击右键，选pixellocator，弹出pixellocator窗口，该窗口会显示十字叉丝对准的点的坐标。这里我们也可以手动输入坐标，然后点apply，十字叉丝就会对准我们输入的坐标的位置。选择控制点时，尽可能使控制点在影像上均匀分布，控制点数目在20个左右即可。RMSError小于1，即说明控制点选取的合格，我们可以通过点showlist查看具体控制点信息，可看出哪个点的误差最大，通过删除误差大的点或移动该点位置来减小控制点的误差。经调整使得控制点误差在允许范围内后，点groundcontrolpointsselection面板中options-warpfile,进行几何校正图的输出。选择要进行几何校正的影像文件：在registrationparameters面板中，选择多项式几何校正，双线性内插法，给定路径及文件名，点OK。用这种方法，将两景影像校正完。我们就得到了两张校正影像：LT51530312011225KHC00_几何校正LT51530322010238KHC00_几何校正镶嵌打开主菜单下map-mosaicking-georeferenced。弹出mapbasedmosaic窗口。导入之前校正过的两景影像：LT51530312011225KHC00_几何校正LT51530322010238KHC00_几何校正在mosaic窗口顶层的图层上单击右键，选editentry，弹出entry窗口。将背景值设为0，（在feathering处将值填为30去除镶嵌后影像上的黑色虚线。羽化值越大，朦胧范围越宽，羽化值越小，朦胧范围越窄。）。设置完成点OK。背景值设置后效果如左图所示。再在mosaic窗口中打开file-apply弹出mosaicparameters窗口，使用双线性内插法bilinear，指定路径，给出文件名设置完毕点OK。右图为镶嵌后影像（没有使用羽化的效果）镶嵌后影像中有黑色虚线，在前面已经讲过可以用羽化的方法消除黑线，考虑到羽化会使黑线周边范围的图边缘变成朦胧的效果，所以这里以及后面使用的影像均未羽化。监督分类经过仔细观察影像中土地的利用现状，我将影像土地利用类型分为五类：耕地，居民地，水体，未利用地，以及林地。在打开镶嵌后影像的image窗口菜单栏点overlay-regionofinterest…弹出roitool窗口，在window项中选zoom项，在zoom窗口中进行绘制感兴趣区。在zoom中绘制感兴趣区，绘制好该区域后，单击右键自动闭合，再单击右键自动填充颜色(如左图)。且在roitool窗口中会自动添加刚才绘制的感兴趣区。左键单击roiname列下方的对应行的方框，可更改类别名称（如左图），单击右键color可更改颜色（如右图）。绘制成果列表如下：点roitool窗口下的file-saverois弹出waveroistosave窗口，全选样本目标，给定路径及文件名点OK，保存分类样本。查看可分离性。Roitool窗口下，options-computeroiseparability。在弹出的selectinputfileforroiseparability窗口中，选择要分类的文件(左图)点OK，弹出roiseparabilitycalculation窗口，选中分类样本（右图），点OK。分离性低于1.8的需要重新选择，而这个分类样本中各类别的分离性均在1.8以上，说明这个分类样本是合格的。为了使背景不参与分类，我们需要建掩膜文件，来分离背景。这里，我们先绘制一个边界，并保存为：边界_掩膜.roi，以供后面建立掩文件使用。绘制方法如之前介绍的绘制感兴趣区方法相同。打开主菜单下Classification-supervised-maximumlikelihood。在classificationinputfile选中要进行分类的图，在maskoptions中选建立掩膜文件。在弹出的maskdefintion窗口中选择options下的导入刚才我们保存的边界_掩膜.roi文件。会弹出如左图的提示框，确认信息点OK，弹出maskdefinitioninputrois窗口，选中刚才导入的边界。在maskdefinition窗口中选中刚才导入的文件。给定路径点和文件名掩膜文件.roi点OK。这里要注意的是，在selectmaskband项中会出来刚才我们建立的掩膜文件如果出现则证明建立掩膜成功。如果没出现，则证明没建成功，这样就无法使背景不参与分类。（但是只要按前面说的步骤做，就不会建立掩膜不成功了。）参数设置如下，这里点preview即可预览分类图分类图与原图效果对比（左为原图，右为分类后图）。我们发现，虽然背景没有参与分类，但分类后图的图案以外的地方都是灰色，不过，后面我们会对其进行修改。分类后处理在display窗口中打开overlay-classification。在弹出的窗口中选中分类后的影像。如下图。弹出interactiveclasstool窗口，点maskedpixels前的黑色方框，并将其前面的方框打上小对勾，使其处于激活状态。在interactiveclasstool窗口中选options-editclasscolors/names…弹出calsscolormapediting在selectedclasses项中选中maskedpixels，然后点color，将其改为黑色。修改maskpixels颜色后：使用这种方法还可以更改分类样本中的其它类别的颜色。在display窗口中右键选linkdaplaying…（设置如右图中linkdisplays窗口，点OK）将两幅图链接起来。便于查看对比分类效果。经过仔细观察，发现左图中有一块林地被分为了耕地。使用将范围内某一类像元并入其他一类别。在interactiveclasstool面板中点edit-mode:polygondeleteformclass。在interactiveclasstool面板中先点耕地前的方形色块，再点菜单栏edit-setdeleteclassvalue，弹出setdeleteclassvalue窗口(右图)。我们要将耕地并入到林地，所以setdeleteclassvalue窗口选择要并入到的类应该是林地。在image窗口中圈出要并入到林地的范围处理后效果：这里还可以使用另一种方法：将一定范围内像元都并入其他一个类别中。在interactiveclasstool面板中，选择edit-mode:polygonaddclass。在interactiveclasstool面板中，鼠标左键单击：“未利用土地”前面的方形色块，让“未利用地”类别处于激活状态。选择一个编辑窗口：inage,在image窗口中绘制多边形，多边形以内的类别全部归于“未利用地”一类。找到我们要处理的区域：绘制要更改的区域，处理后。用以上方法，将分类后影像中局部错分、漏分、的像元，以这样手动的方式进行修改，处理完后，保存文件。分类统计先打开分类影像以及原影像（镶嵌影像）选择主菜单classification-postclassification-classstatistics。弹出classificationinputfile窗口，选中分类文件，在statisticsinputfile窗口中选择原始影像：在classselection窗口中全选分类样本中的类别，点OK勾选基础统计，矩阵以及直方图，使输出结果显示在屏幕上四个复选框。也可以勾选使其输出成文件的形式。查看统计结果：这里展示了原始影像中文件路径以文件名，整景影像的像元数，分类后各类别像元数，及占总像元数的百分比。结果验证选择主菜单-basictools-regionofinterest-deleterois,将之前打开的roi文件删除，避免这