《ENVI遥感图像处理与分析》
实验指导书
适用专业：遥感科学与技术
二O一一年五月
前 言
本课程主要是使学生在掌握遥感数字图像原理的基础上，学会相关图像处理软件的应用，从而进一步巩固在理论课学习中所掌握的知识。
为使学生更好地理解和深刻地把握这些知识，必须通过对软件的操作训练，以培养综合运用数字图像解决实际问题的能力。本课程实验全为综合性实验。
ENVI是一个完善的数字图像处理系统，它具有全面分析卫星和航空遥感影像的能力，它能在各种计算机操作平台上提供强大新颖的友好界面，显示和分析任何数据尺寸和类型的影像。
为培养学生较强的动手能力，掌握不同的专业图像处理系统，有助于学生对专业知识的灵活运用。通过《遥感原理与方法》与《遥感数字图像处理》课程的学习和，同学门在对数字图像的理解上已有了一定有掌握，在此基础上，通过对ENVI的学习，将基本能解决一般的数字图像处理问题。为今后从事相关工作打下良的理论与实践基础。
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目 录
实验一 ENVI基本功能 ................................................................................................................................ 1
一、实验目的 ......................................................................................................................................... 1 二、实验内容 ......................................................................................................................................... 1 三、实验原理、方法和手段 ................................................................................................................. 1 四、实验组织运行要求 ......................................................................................................................... 1 五、实验条件 ......................................................................................................................................... 1 六、实验步骤 ......................................................................................................................................... 1
启动ENVI ...................................................................................................................................... 1 打开影像文件 ................................................................................................................................. 2 熟悉显示窗口 ................................................................................................................................. 2 鼠标键的使用方法 ......................................................................................................................... 4 显示影像剖面廓线 ......................................................................................................................... 4 进行快速对比度拉伸 ..................................................................................................................... 6 显示交互式的散点图 ..................................................................................................................... 6 加载一幅彩色影像 ......................................................................................................................... 7 链接两个显示窗口 ......................................................................................................................... 7 选择感兴趣区 ................................................................................................................................. 8 对影像进行注记 ........................................................................................................................... 10 添加网格 ....................................................................................................................................... 10 七、思考题 ........................................................................................................................................... 10 实验二 全色影像和矢量叠合显示 ............................................................................................................. 11
一、实验目的 ....................................................................................................................................... 11 二、实验内容 ....................................................................................................................................... 11 三、实验原理、方法和手段 ............................................................................................................... 11 四、实验组织运行要求 ....................................................................................................................... 11 五、实验条件 ....................................................................................................................................... 11 六、实验步骤 ....................................................................................................................................... 12
打开一个全色（SPOT）影像文件 ............................................................................................. 12 进行交互式的对比度拉伸 ........................................................................................................... 13 彩色制图 ....................................................................................................................................... 15 像素定位器 ................................................................................................................................... 15 显示光标位置处的地理坐标 ....................................................................................................... 15 交互式滤波处理 ........................................................................................................................... 16 查看GeoSpot地图信息 ............................................................................................................... 16 打开并叠合DXF矢量文件 ......................................................................................................... 17 基本地图制图 ............................................................................................................................... 19 保存和输出影像 ........................................................................................................................... 20 七、思考题 ........................................................................................................................................... 20 实验三 影像地理坐标定位和配准 ............................................................................................................. 21
一、实验目的 ....................................................................................................................................... 21 二、实验内容 ....................................................................................................................................... 21
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三、实验原理、方法和手段 ............................................................................................................... 21 四、实验组织运行要求 ....................................................................................................................... 22 五、实验条件 ....................................................................................................................................... 22 六、实验步骤 ....................................................................................................................................... 23 （一）带地理坐标的数据和影像地图 ............................................................................................... 23
打开并显示SPOT数据 ............................................................................................................... 23 修改ENVI头文件中的地图信息 ............................................................................................... 23 光标位置/值 .................................................................................................................................. 24 叠合地图公里网 ........................................................................................................................... 24 叠合地图注记 ............................................................................................................................... 25 输出到影像或Postscript文件 ..................................................................................................... 26 （二）影像到影像的配准 ................................................................................................................... 26
打开并显示Landsat TM影像文件 ............................................................................................. 26 显示光标位置/值 .......................................................................................................................... 26 开始进行影像配准并加载地面控制点 ....................................................................................... 26 校正影像 ....................................................................................................................................... 27 （三）影像到地图的配准 ................................................................................................................... 28 （四）对不同分辨率的带地理坐标的数据集进行HSV融合 ........................................................... 28
分别打开TM与SPOT影像 ....................................................................................................... 28 进行HSV变换融合 ..................................................................................................................... 28
实验四 基于影像自带几何信息的地理坐标定位 ..................................................................................... 28
一、实验目的 ....................................................................................................................................... 28 二、实验内容 ....................................................................................................................................... 29 三、实验原理、方法和手段 ............................................................................................................... 29 四、实验组织运行要求 ....................................................................................................................... 30 五、实验条件 ....................................................................................................................................... 30 六、实验步骤 ....................................................................................................................................... 30
打开并显示HyMap数据 ............................................................................................................. 30 查看未校正影像特征 ................................................................................................................... 30 查看IGM文件 ............................................................................................................................. 31 使用IGM文件对影像进行几何校正 ......................................................................................... 31 查看GLT文件 ............................................................................................................................. 32 使用GLT文件对影像进行几何纠正.......................................................................................... 32 使用地图投影创建GLT .............................................................................................................. 32
实验五 多光谱遥感影像分类 ..................................................................................................................... 34
一、实验目的 ....................................................................................................................................... 34 二、实验内容 ....................................................................................................................................... 34 三、实验原理、方法和手段 ............................................................................................................... 34
非监督分类 ................................................................................................................................... 34 经典的多光谱监督分类 ............................................................................................................... 34 波谱分类方法 ............................................................................................................................... 35 分类后处理 ................................................................................................................................... 36 四、实验组织运行要求 ....................................................................................................................... 36 五、实验条件 ....................................................................................................................................... 36
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六、实验步骤 ....................................................................................................................................... 37
打开影像 ....................................................................................................................................... 37 查看影像颜色 ............................................................................................................................... 37 光标位置/值 .................................................................................................................................. 38 查看波谱曲线 ............................................................................................................................... 38 非监督法分类 ............................................................................................................................... 38 监督法分类 ................................................................................................................................... 40 波谱分类方法 ............................................................................................................................... 42 分类后处理 ................................................................................................................................... 44 将类转换为矢量层 ....................................................................................................................... 46 使用注记功能添加分类图例 ....................................................................................................... 47
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