ENVI实习报告

实习报告1）实习名称：ENVI软件操作实习2）目的与要求：ENVI（TheEnvironmentforVisualizingImages）是一套功能齐全的遥感图像处理系统，是处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。此次实习主要是在机房学习一些关于ENVI的基本操作，如：图像预处理，影像分析，图像增强，影像到影像的配准等等3）原理与步骤：一、专题信息提取1.NDVI的提取ENVI:TransformNDVI(vegetationIndex)NDVI（NormalizedDifferenceVegetationIndex）归一化植被指数，是一个普遍应用的植被指数，将多波谱数据变换成显示植被分布的图像波段。NDVI值指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、LandsatMSS、LandsatTM、SPOT或AVIRIS数据，也可以输入其他数据类型的波段来使用。2.波段运算获取不同专题信息ENVI:BasicToolsbandmath例：Newband=band5-band4具体操作是：打开BandMath对话框(如右图)，在Enteranexpression中键入：b5-b4，点击OK后将会出现VariablestoBandsPairings对话框。从可利用波段列表中，分别选择b5和b4代表的波段，并键入待输出的文件名，点击OK即可。练习：湿度指数提取：1.0*[(b2-b4)/(b2+b4)]或1.0*[(b2-b5)/(b2+b5)]图为波段运算b5-b4后图像图为湿度指数提取后图像1.0*[(b2-b4)/(b2+b4)]或1.0*[(b2-b5)/(b2+b5)]二、选择控制点1.从ENVI主菜单栏中，选择Map→Registration→SelectGCPs:ImagetoImage。2.在ImagetoImageRegistration对话框中，点击并选择Display#1，作为BaseImage。点击Display#2，作为WarpImage。3.点击OK，启动配准程序。○6RMSError(Rootmeansquareerror均方根误差)，可以显示总的RMS误差。为了最好的配准，应该试图使RMS误差最小化。○7Predict预测点坐标功能①○2○3○4○5○6○7基准图像的控制点的坐标校正图像的控制点的坐标增加一个控制点查看地面控制点列表多项式纠正法校正的次数4.通过将光标放置在两幅影像的相同地物点上，来添加单独的地面控制点，在GroundControlPointsSelection对话框中，点击AddPoint○4，把该地面控制点添加到列表中。点击ShowList○5查看地面控制点列表。注意：(1)同名控制点的要求：分布均匀，不少于30个。(2)一旦已经选择了至少5个地面控制点以后，RMS误差就会显示出来。（RMS误差是基于一个适于点的一次多项式（afirstorderpolynomial）计算的，它的大小表明了点是否正确输入（如果误差较大，你可能需要编排基准位置）。）(3)一旦已经选择了至少3个地面控制点以后，在标准影像选好控制点之后，就可以用Predict预测出校正影像同名控制点的大致位置。(4)点击ShowList,显示控制点列表：“OrderPointsbyError”,按RMS误差大小的顺序排列控制点；“Clearallpoints”，清除所有的控制点“On/Off”,开启或关闭点，即是否让所选的高亮度的控制点（如上图中的#5）参与校正“Delete”，删除所选高亮度的控制点5.保存地面控制点坐标：从GroundControlPointsSelection对话框中，选择File→SaveGCPstoASCII，输入文件名，保存。三、校正影像我们可以校正显示的影像波段，也可以同时校正多波段影像中的所有波段。这里我们对整个影像进行校正。1.从GroundControlPointsSelection对话框中，选择Options→WarpFile。校正参数设置输出图像范围保存校正后影像①○2○3○4⑤(1)①ENVI提供三种校正方法：RST法(Rotation旋转、Scaling缩放、translation平移)、多项式法（polynomial）和三角校正法(Delaunaytriangulation)。A.RST纠正是最简单的方法，需要三个或更多的GCPs运行图像的旋转、缩放和平移。TheRSTwarpingalgorithmusesanaffinetransformation（仿射变换）:x=a1+a2X+a3Yy=b1+b2X+b3Y6个参数，至少要3个控制点。这种算法没有考虑图像校正时的“shearing（切变）”。为了允许切变，应该使用一阶的多项式校正法。虽然RST方法是非常快的，但是，在大多数情况下，使用一阶的多项式法校正能得到更加精确的结果。B.多项式校正（polynomial），可以实现1次到n次多项式纠正。在“Degree”○4里输入需要的次数，可以得到的次数依赖于选择的控制点数（#GCPs），要求(次数+1)2=#GCPs，比如说希望degree=2，#GCPs必须=9。考虑到切变，一阶的多项式法校正算法如下：x=a1+a2X+a3Y+a4XYy=b1+b2X+b3Y+b4XYC.三角法校正（Triangulation）实际上是运用了德洛内（Delaunay）三角测量法。Delaunay三角测量法就是利用不规则空间GCPs建立Delaunay三角形（由与相邻Voronoi多边形即泰森多边形共享一条边的相关点连接而成的三角形）并把值内插到所输出的格网中。①○2ZeroEdge选择是否要在三角测量纠正数据的边缘，用单个像元的背景颜色作边界。选择这一项，将避免一个也许出现在纠正图像的边缘“托影(smearing)”效果。Fortriangulationwarping,usetheZeroEdgetogglebuttontoselectwhetherornotyouwantaone-pixelborderofbackgroundcolorattheedgeofthewarpdata.(2)○2重采样(Resampling)的三种方法：最邻近法(NearestNeighbor)、双线性内插法(Bilinearinterpolation)、三次卷积法(CubicConvolution)(3)在“BackgroundValue”○3里，输入DN（Digitalnumber）值，设定背景值（在纠正图像里，DN值用于填充没有图像数据显示的区域）(4)输出图像大小范围（OutputimageExtent）⑤由纠正输入图像的包络矩形大小自动设定。所以，输出的纠正图像大小通常与基图像(Baseimage)的大小不一样。输出大小的坐标由基图像坐标决定。所以，左上角的值（upper-leftcornervalues）一般也不是（0，0），而是显示的从基图像左上角原点计算的X和Y值。这些偏移值被储存在文件头里，并允许基图像和纠正图像的动态覆盖（叠置），尽管它们的大小不同。(5)选择输出到“File”或“Memory”，File保存为文件，Memory保存在内存中。(6)ClickOK.ENVI会把结果直接输出可用波段列表（AvailableBandsList）.图为多项式法（polynomial）最邻近法(NearestNeighbor)校正后图像图为多项式法（polynomial）最邻近法(NearestNeighbor)校正后图像5）总结与建议：通过此次实习学到了一些关于ENVI软件操作的知识，提高了自学能力和动手能力。比起外业实习虽然枯燥了些，但是大家学习的都很认真，大家互相帮助，收获知识的同时收获了快乐。