【海丝一号数据解译的艺术】：ENVI中的专业解译技巧与图像信息提取

 # 1. ENVI软件概述与工作界面熟悉 ## 1.1 ENVI软件简介 ENVI是一种广泛应用于遥感图像处理与分析的软件，它为用户提供了一个强大的工具集，以实现从图像导入到分析和解译的全流程处理。ENVI软件能够处理多源遥感数据，并且支持多种光谱、空间和时间分辨率的图像数据。 ## 1.2 工作界面概览 初次打开ENVI软件，用户将面对一个集成了菜单栏、工具栏、视图区以及状态栏的工作界面。视图区主要由主视图窗口、图层管理器和工具栏构成，是进行图像显示和处理的主要区域。图层管理器允许用户对图层进行控制，如添加图层、调整显示顺序和透明度等。 ## 1.3 界面定制与工作流程 用户可以对界面进行定制，根据个人的工作习惯和特定任务需要调整界面布局。通过“选项”菜单，可以设置各种工具和参数，从而优化工作流程和提升工作效率。此外，ENVI还支持多窗口操作，方便用户进行多图像对比分析。 本章内容为初学者提供了对ENVI软件的基本认识，以及如何熟悉其工作界面，为后续深入学习图像处理和解译技术打下坚实的基础。 # 2. ENVI图像处理基础 ### 2.1 图像数据的导入与导出 ENVI的图像数据导入导出功能是进行遥感分析的第一步，涉及到不同格式的数据读取和保存，包括常见的遥感数据格式以及自定义数据格式的导入方法和导出时的技巧。 #### 2.1.1 支持的数据格式及导入方法 ENVI 支持多种遥感数据格式，常见的有 HDF-EOS、GeoTIFF、TIFF、JPEG、BMP 等。导入这些格式数据，可以使用 ENVI 的 File > Open > ENVI Dataset...，选择相应的数据文件进行导入。而为了适应特定的分析需求，ENVI 还支持导入自定义格式的数据。以下是导入自定义数据的步骤： 1. 打开 ENVI。 2. 选择 File > Open and Read File...。 3. 在弹出的窗口中，选择相应的数据文件。 4. 在随后出现的对话框中，选择正确的波段信息和数据类型（例如，波段数、数据类型、数据维度等）。 5. 点击“OK”以加载数据。 除了直接导入外，ENVI 还提供了一个 Import Wizard，可以辅助用户完成数据的导入工作。以下是使用 Import Wizard 的步骤： 1. 选择 File > Import > Import Wizard...。 2. 在 Import Wizard 中，选择需要导入的数据类型（如图像数据集）。 3. 逐个选择需要导入的数据文件，并确认文件的信息是否正确。 4. 设置导入选项，如空间参考系统（SRS）、像元大小等。 5. 完成设置后，点击 Finish。 #### 2.1.2 图像数据的导出技巧 导出图像数据时，正确的设置参数非常重要，这能够确保数据质量，并便于后续处理和分析。以下是导出图像数据时需要注意的技巧： 1. **选择正确的格式：** 根据需要和兼容性选择导出格式，如 GeoTIFF 适用于栅格数据且支持地理坐标信息，而 JPEG 适用于图像质量优先的场景。 2. **设置图像的压缩：** 若导出的文件体积过大，可以考虑使用压缩选项，比如使用 JPEG 格式时可调整压缩质量参数。 3. **导出特定波段或区域：** ENVI 允许用户导出图像的一个或多个特定波段，或者图像的一个选定区域，这在需要减少数据量时非常有用。 4. **包含坐标信息：** 在导出图像时保持图像坐标信息，可以便于后续在其他 GIS 软件中进行分析和叠加。 ### 2.2 图像的基本操作 #### 2.2.1 图像的显示和浏览 在 ENVI 中，图像的显示和浏览是用户界面的基本功能，支持用户通过不同的视图模式查看和分析遥感数据。ENVI 提供了多种图像显示模式，包括多波段合成显示、单波段显示以及 RGB 合成显示等。 1. **多波段合成显示：** 将多个波段组合在一起显示，以便同时观察不同波段的信息。 2. **单波段显示：** 一次只显示一个波段的信息，有助于详细分析单个波段数据。 3. **RGB 合成显示：** 根据红绿蓝三个波段生成彩色图像，模拟人类视觉效果，便于识别地物特征。 在实际操作中，用户可以通过界面上的“波段组合”按钮选择不同的波段组合进行显示，同时，ENVI 还提供了滑动条工具和放大/缩小工具，方便用户快速浏览整个图像。 #### 2.2.2 图像的裁剪和拼接 图像的裁剪和拼接是遥感图像处理中常见的操作。裁剪操作允许用户根据研究区域的需要选择图像的一部分，而拼接则用于将多个图像合并成一个大的图像区域。 1. **图像裁剪：** 通过使用 ENVI 中的 Region of Interest (ROI) 工具，可以定义图像的裁剪区域。具体操作如下： ```plaintext 1. 打开图像，选择 Raster > Region of Interest > New Region of Interest... 2. 在弹出的对话框中选择裁剪方式（矩形、多边形等），并用鼠标在图像上绘制ROI区域。 3. 确认后选择 File > Save Region of Interest... 保存ROI设置。 4. 最后选择 Raster > Crop Raster...，在对话框中设置裁剪参数后进行裁剪。 ``` 2. **图像拼接：** ENVI 提供了自动拼接功能，可以将多个图像根据地理位置信息自动拼接在一起。 ```plaintext 1. 选择 Raster > Image Registration > Automatic Image Registration...。 2. 在弹出对话框中选择需要拼接的图像，并设置拼接参数。 3. 点击“OK”开始拼接。 ``` #### 2.2.3 图像的分辨率调整 在遥感图像分析中，图像的分辨率对于目标识别和分析精度至关重要。ENVI 提供了图像重采样功能，能够对图像的分辨率进行调整。 1. **上采样（提高分辨率）：** 使用插值算法将图像从低分辨率提升到高分辨率，常用的插值算法包括最近邻、双线性、双三次等。 ```plaintext 1. 选择 Raster > Resampling > Resample。 2. 在弹出的对话框中，选择需要重采样的图像，并设置输出的分辨率。 3. 选择合适的插值方法，并设置输出参数。 4. 确认后进行重采样。 ``` 2. **下采样（降低分辨率）：** 通过重采样技术将图像的分辨率降低，减少数据量，提高处理速度。 在处理分辨率调整时，需要注意插值算法的选择，因为不同的算法会直接影响到最终图像的质量和分析结果的准确性。 ### 2.3 图像的预处理技术 #### 2.3.1 几何校正和辐射校正 图像的预处理包括几何校正和辐射校正。几何校正的目的是消除图像中的几何变形，使得图像能够准确地反映地表的真实位置；辐射校正的目的是消除由于传感器和光照条件引起的误差。 1. **几何校正：** 使用地面控制点（GCPs）来校正图像的几何变形。在 ENVI 中，几何校正通常需要以下步骤： ```plaintext 1. 打开需要校正的图像。 2. 选择 Raster > Geometric Correction > Model. 3. 在弹出的对话框中选择校正模型，输入相应的地面控制点信息。 4. 设置输出参数并进行校正。 ``` 2. **辐射校正：**