01.ENVI简介

1、ENVI5.3界面自ENVI5.0版本开始，ENVI采用了全新的软件界面，从整体上增强了用户体验，ENVI5.3延续了ENVI5的界面风格，对图标做了更现代化的设计。启动ENVI5.3，如下图所示，包括菜单项、工具栏、图层管理、工具箱、状态栏几个部分组成。图1ENVI5.3软件界面为了方便老用户的使用，ENVI5.3还保留了经典的菜单+三视窗的操作界面，也就是在安装ENVI5.3时候，自动会把ENVIClassic版本安装。其实ENVIClassic就是一个完整的ENVI4.8或更早期的版本。习惯这种界面风格的用户，可以选择使用ENVIClassic界面操作。图2经典ENVI操作界面2、ENVI安装目录结构一般情况下ENVI5.3安装在Exelis文件夹下，完全版本包括IDL、License等文件夹。ENVI5.3的所有文件及文件夹保存在HOME\ProgramFiles\Exelis\ENVI53下。表2.1ENVI5.3安装目录说明文件夹名称说明Bin相应的ENVI运行目录。ClassicENVI经典模式安装路径。Custom_code自定义代码DataENVI自带数据目录。Extensions自主开发的、可执行程序，比如各种补丁程序。GptoolsGP工具箱文件。HelpENVI的帮助文档。ResourceENVI资源文件夹，包含图标文件、语言配置文件、波谱库等。Save软件框架库ENVI经典模式安装目录说明如下表：表2.2ENVI经典模式安装目录说明文件夹名称说明Bin相应的ENVI运行目录。Data数据目录，保存一矢量文件夹（一些矢量数据）、两个TM5栅格数据、两个DEM数据和一个高光谱数据。Filt_funcENVI常规传感器的光谱库文件。例如：aster、modis、spot、tm等。Help：ENVI的帮助文档。LibIDL生成的可编译的程序，用于二次开发。Map_proj影像的投影信息，文本格式，客户可以进行定制。Menu：ENVI菜单文件，可以进行中、英文菜单互换。Save应用IDL可视化语言编译好的、可执行的ENVI程序。Save_add客户自主开发的、可执行程序，比如各种补丁程序。Spec_lib波谱库，不同地区可以有不同的波谱库，用户可以自定义。3、ENVI数据输入3.1常见数据的打开在ENVI5.3中，使用File–Open菜单打开ENVI图像文件或其它已知格式的二进制图像文件。ENVI自动地识别和读取下列类型的文件：图3ENVI自动识别的数据类型3.2特定数据的打开虽然上述的Open功能可以打开大多数文件类型，但对于特定的已知文件类型，我们需要打开图像文件外，还需要打开图像文件附带的其他文件，比如RPC文件等。使用FileOpenAS菜单，ENVI能够读取一些标准文件类型的若干格式，包括精选的遥感格式、军事格式、数字高程模型格式、图像处理软件格式及通用图像格式。ENVI从内部头文件读取必要的参数，因此不必在HeaderInformation对话框中输入任何信息。如下为打开一个多波段LandsatFast格式的过程：1.选择主菜单FileOpenASLandsatFAST2.对于FastTM格式数据，选择header.dat文件。对于Landsat7FAST全色波段数据，选择.hpn头文件。对于VNIR/SWIRLandsat7FAST数据6个波段，选择.hrf头文件。对于Landsat7FAST热红外波段，选择.htm头文件。1.点击Open打开。ENVI同时自动从头文件中读取包括：gains和bias，太阳高度角和方位角，成像时间等信息。对于普通的单波段二进制文件，用OpenAs方式找不到对应选项，可以在Toolbox选择/RasterManagement/EditENVIHeader。或者直接选择FileOpen打开普通二进制文件。1.在EditHeaderInputFile界面选择OpenNewFile，打开普通二进制文件，便会弹出HeaderInfo对话框，在出现的HeaderInfo对话框中填写图像如下信息Samples图像文件的列数。Lines图像文件的行数。Bands图像文件的波段数。Offset图像文件从文件开头到实际数据起始处的字节偏移量。Xstart和Ystart图像左上角的起始像元坐标。DataType选择适当的数据类型（字节型、整型、无符号整型、长整型、无符号长整型、浮点型、双精度型、64-bit整型、无符号64-bit整型、复数型或双精度复数型）。ByteOrder来选择数据的字节顺序。这个参数在不同的平台有所不同：对于DEC和PC机，选择Host（Intel）：forthehostleastsignificantfirst字节顺序；对于其它的所有平台，选择Network（IEEE）：forthenetworkmostsignificantfirst字节顺序。使用Interleave下拉菜单，选择下列选项，以确定数据存储顺序（BSQ/BIL/BIP）。图4HeaderInfo对话框4、ENVI数据显示4.1数据管理每次打开的文件都显示在LayerManager中（如图所示），ENVI会自动加载显示真彩色(有中心波长的情况下)（可在系统设置中改为标准假彩色CIR）或单波段数据，FileDataManager列表中可以完成当前在ENVI中打开的或存储在内存中的文件的信息，还可以进行包括：打开新文件、关闭文件，以及查看元数据等操作。图5图层管理LayerManager图6数据列表界面DataManager4.2栅格数据显示提供ENVI5.3与ENVIClassic两种图像显示方式：ENVI5.3显示将图层管理、图像显示、鼠标信息、工具箱、工具栏等集中在一个窗体中，如图所示。图7ENVI主界面ENVI包括其他遥感软件，默认会对遥感图像进行拉伸显示，以达到更好的显示效果。ENVI提供了多种拉伸方法（如图所示）。用户可以在工具栏中选择不同的拉伸方式，同时可以选择Custom或右侧图标进行自定义拉伸。图8ENVI工具栏中提供的拉伸方式ENVIClassic三视窗显示当你打开一个图像文件时，会在一个ENVI的三视窗图像显示中，其中包括主图像窗口，缩放窗口和滚动窗口（应用于大的图像），如图所示。用户同样可以在Display窗口中选择菜单Enhance进行拉伸显示。图9栅格数据三视窗显示方式5、ENVI栅格文件系统和储存5.1栅格文件格式ENVI栅格文件格式：ENVI使用的是通用栅格数据格式，包含一个简单的二进制文件（asimpleflatbinary）和一个相同文件名的ASCII（文本）的头文件。1.头文件（.hdr后缀）ENVI头文件包含用于读取图像数据文件的信息，它通常创建于一个数据文件第一次被ENVI读取时。单独的ENVI头文本文件提供关于图像尺寸、嵌入的头文件（若存在）、数据格式及其它相关信息。所需信息通过交互式输入，或自动地用文件吸取创建，并且以后可以编辑修改。您可以在ENVI之外使用一个文本编辑器生成一个ENVI头文件（不推荐使用）。2.数据文件（后缀名任意设置甚至可以不设）通用栅格数据都会存储为二进制的字节流，通常它将以BSQ（按波段顺序）、BIP（波段按像元交叉）或者BIL（波段按行交叉）的方式进行存储。BSQ是最简单的存储格式，它先将影像同一波段的数据逐行存储下来，再以相同的方式存储下一波段的数据。如果要获取影像单个波谱波段的空间点（X，Y）的信息，那么采用BSQ方式存储是最佳的选择。BIP格式提供了最佳的波谱处理能力。以BIP格式存储的影像，将按顺序存储所有波段的第一个像素，接着是第二个像素的所有波段，然后是第三个像素的所有波段，等等，交叉存取直到所有像素都存完为止。这种格式为影像数据波谱（Z）的存取提供了最佳的性能。BIL是介于空间处理和波谱处理之间的一种折衷的存储格式，也是大多数ENVI处理操作中所推荐使用的文件格式。以BIL格式存储的影像，将先存储第一个波段的第一行，接着是第二个波段的第一行，然后是第三个波段的第一行，交叉存取直到所有波段都存储完为止。每个波段随后的行都将按照类似的方式交叉存储。5.2编辑栅格头文件虽然ENVI栅格文件的头文件可以通过记事本等打开修改，但是出错的分险比较高。要编辑文件的头文件，首先需要打开头文件编辑器。可在Toolbox中选择/RasterManagement/EditENVIHeader，然后选择需要编辑头文件的数据即可。图10头文件编辑对话框5.3栅格文件保存（1）菜单保存功能File-SaveAs，可以将影像另存为ENVI、NITF、TIFF等格式文件，保存的为原始数据，没有拉伸。File-ChipViewTo-File，可以将当前视窗显示的图像保存为NITF、ENVI、TIFF、JPEG、JPEG2000等图像格式，相当于截屏。File-ChipViewTo-PowerPoint，可以将当前视窗中的图像导入新建的PowerPoint文件。（2）处理工具得到的结果ENVI中处理工具得到的结果都是ENVI标准栅格格式（除非选择了tif）。即使输出文件名中手动增加了.tif或者其他文件后缀名，得到的结果依然是ENVI标准栅格格式。（3）Toolbox保存功能在Toolbox搜索框输入SaveFileAs即可看到如图结果。可以利用这些工具将文件另存为ArcViewRaster、ASCII、CADRG等格式。图11Toolbox中的另存为功能6、ENVI常用系统设置为了提高ENVI运算效率，首先开始ENVI5.3ToolsENVIClassic，选择FilePreferencesMiscollaneous。缓冲大小（cachesize），可以设置为物理内存的50-75%左右，ImageTileSize原则不能超过4M，如果64位操作系统内存8g，可设置为50-100M。打开ENVI5.3主模块FilePreferences，可以设置ENVI系统参数。下面是几个常用的参数设置说明。（1）默认文件目录在Preferences面板中选择SettingsDirectories选项，如图所示。设置一些ENVI默认打开的文件夹，如默认数据目录（DefaultInputDirectory）、临时文件目录（TemporaryDirectory）、默认输出文件目录（OutputDirectory）、ENVI补丁文件（ExtensionsFileDirectory）。带有*符号的设置项需要重启ENVI生效。图12默认文件目录设置（2）数据管理设置在Preferences面板中选择SettingsDataManager选项，如图所示。可以设置是否自动显示打开文件、多光谱数据显示模式、打开新图像时是否清空视窗、ENVI启动时是否自动启动DataManager等选项。图13数据管理设置（3）显示设置在Preferences面板中选择SettingsDisplayGeneral选项，如图所示。可以设置默认缩放因子、缩放插值方法、默认选择颜色等属性。同样可以设置默认滚轮按下功能、使用显卡加速功能、经纬度显示方法、是否显示指北针等。图14显示设置