《ENVI培訓(xùn)教程》課件

ENVI培訓(xùn)教程ENVI軟件概述ENVI簡(jiǎn)介ENVI是一個(gè)功能強(qiáng)大的地理空間分析軟件，專為遙感影像處理、分析和可視化而設(shè)計(jì)。ENVI功能ENVI提供了廣泛的功能，包括影像預(yù)處理、圖像分類、目標(biāo)檢測(cè)、空間分析、三維建模等。ENVI應(yīng)用ENVI被廣泛應(yīng)用于地球科學(xué)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害評(píng)估等領(lǐng)域。ENVI工作界面ENVI軟件界面主要包含菜單欄、工具欄、窗口等部分。菜單欄提供各種功能選項(xiàng)，例如打開文件、保存文件、分析數(shù)據(jù)等。工具欄提供常用工具，例如放大鏡、測(cè)距工具、繪制圖形等。窗口主要包含圖像顯示窗口、數(shù)據(jù)管理窗口、結(jié)果顯示窗口等。影像瀏覽與基本操作打開影像使用ENVI打開各種格式的影像文件，例如TIFF、GeoTIFF、Landsat、MODIS等。影像顯示調(diào)整影像的亮度、對(duì)比度、顏色等，以便于觀察影像細(xì)節(jié)。影像縮放使用鼠標(biāo)滾輪或工具欄上的縮放按鈕，放大或縮小影像。影像移動(dòng)使用鼠標(biāo)拖動(dòng)影像，移動(dòng)到想要查看的位置。影像裁剪與合成1裁剪選擇感興趣區(qū)域2合成合并多個(gè)影像3應(yīng)用場(chǎng)景分析特定區(qū)域輻射校正1傳感器差異不同傳感器對(duì)同一地物的輻射響應(yīng)不同，需要進(jìn)行輻射校正。2大氣影響大氣對(duì)電磁輻射的吸收和散射會(huì)影響傳感器接收到的信號(hào)，需要進(jìn)行大氣校正。3幾何畸變傳感器掃描時(shí)產(chǎn)生的幾何畸變需要進(jìn)行幾何校正，確保影像的幾何精度。大氣校正1傳感器傳感器輻射值2大氣大氣影響3地表地表反射率大氣校正將傳感器接收到的輻射值轉(zhuǎn)換為地表反射率，消除大氣散射和吸收的影響，提高影像的精度和可比性。波段合成多光譜影像合成多個(gè)波段，例如紅、綠、藍(lán)，創(chuàng)建一個(gè)彩色影像。增強(qiáng)信息突出特定地物特征，例如植被，水體或土壤。提高可視化增強(qiáng)影像的視覺效果，便于分析和解譯。應(yīng)用場(chǎng)景土地利用分類，植被指數(shù)計(jì)算，自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)等。主成分分析1降維減少數(shù)據(jù)維度，簡(jiǎn)化分析2特征提取提取主要特征，突出重點(diǎn)3數(shù)據(jù)壓縮減少數(shù)據(jù)量，提高效率歸一化差異vegetation指數(shù)概念NDVI是通過紅光和近紅外光波段的反射率計(jì)算得出的，可以反映植被覆蓋度和生長(zhǎng)狀況。公式NDVI=(近紅外反射率-紅光反射率)/(近紅外反射率+紅光反射率)應(yīng)用監(jiān)測(cè)植被生長(zhǎng)、評(píng)估干旱、土地利用變化等。監(jiān)督分類1定義監(jiān)督分類是通過已知類別樣本訓(xùn)練分類器，并將該分類器應(yīng)用于未知類別樣本的分類方法。2步驟樣本選擇與標(biāo)注訓(xùn)練分類器分類預(yù)測(cè)精度評(píng)估3應(yīng)用監(jiān)督分類廣泛應(yīng)用于土地利用/覆蓋分類、目標(biāo)識(shí)別、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。無監(jiān)督分類1無監(jiān)督分類無需先驗(yàn)知識(shí)，將圖像數(shù)據(jù)自動(dòng)劃分成不同類別2聚類分析將相似像素聚集成組，形成不同的類別3特征提取提取圖像特征，如顏色、紋理、形狀等4類別劃分根據(jù)特征相似度，將像素劃分為不同的類別目標(biāo)檢測(cè)識(shí)別目標(biāo)在圖像中查找和識(shí)別特定對(duì)象，例如建筑物、車輛或樹木。定位目標(biāo)確定目標(biāo)在圖像中的精確位置，例如坐標(biāo)或邊界框。分類目標(biāo)將檢測(cè)到的目標(biāo)分類到不同的類別，例如車輛類型或建筑物類型。數(shù)據(jù)融合1傳感器融合將來自不同傳感器的數(shù)據(jù)組合在一起，以獲得更完整的信息。2多源數(shù)據(jù)融合將來自不同來源的數(shù)據(jù)，例如遙感影像、地理空間數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)，進(jìn)行整合。3數(shù)據(jù)同化將觀測(cè)數(shù)據(jù)與模型預(yù)測(cè)進(jìn)行結(jié)合，以提高模型的準(zhǔn)確性。影像配準(zhǔn)1幾何校正消除影像的幾何變形2空間參考將不同影像統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系3疊加分析將配準(zhǔn)后的影像進(jìn)行疊加分析幾何校正1地理配準(zhǔn)將影像與地理坐標(biāo)系進(jìn)行匹配2幾何校正消除影像的幾何畸變，使影像符合地理坐標(biāo)系3影像重采樣將校正后的影像重新采樣，生成新的影像數(shù)據(jù)拼接數(shù)據(jù)準(zhǔn)備確保圖像具有相同的坐標(biāo)系和投影。拼接方法選擇合適的拼接方法，如基于控制點(diǎn)或基于圖像內(nèi)容。拼接參數(shù)設(shè)置拼接參數(shù)，如重疊區(qū)域、插值方法等。結(jié)果檢查檢查拼接結(jié)果，確保無明顯的接縫或偏差。植被指數(shù)分析通過計(jì)算植被指數(shù)可以有效地監(jiān)測(cè)植被覆蓋度、生長(zhǎng)狀況和變化趨勢(shì)。ENVI提供了多種常用的植被指數(shù)計(jì)算方法，如NDVI、EVI、SAVI等。植被指數(shù)分析可以用于土地利用分類、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)管理等方面。土地利用分類定義土地利用分類是將地球表面劃分為不同的土地利用類型，并根據(jù)其用途進(jìn)行分類。方法常用的土地利用分類方法包括監(jiān)督分類和無監(jiān)督分類，以及基于對(duì)象的方法。應(yīng)用土地利用分類在城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)管理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。精度評(píng)估100%總體精度評(píng)估分類結(jié)果與真實(shí)地物匹配程度。90%用戶精度評(píng)估分類結(jié)果中正確分類的像素比例。85%制圖精度評(píng)估真實(shí)地物被正確分類的像素比例。5%Kappa系數(shù)衡量分類結(jié)果與隨機(jī)分類結(jié)果的差異。影像解譯與制圖1圖像分析利用ENVI工具對(duì)影像進(jìn)行分析，識(shí)別地物特征，并提取相關(guān)信息。2地圖制作根據(jù)解譯結(jié)果，制作專題地圖，如土地利用圖、植被覆蓋圖等。3制圖規(guī)范遵循相關(guān)制圖規(guī)范，保證地圖的準(zhǔn)確性、清晰度和可讀性?？臻g分析1緩沖區(qū)分析2疊加分析3距離分析4網(wǎng)絡(luò)分析ENVI提供強(qiáng)大的空間分析功能，可用于分析地理空間數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。例如，緩沖區(qū)分析可以用于識(shí)別特定地理要素周圍的區(qū)域。疊加分析可以用于將兩個(gè)或多個(gè)地理要素層合并在一起。距離分析可以用于計(jì)算地理要素之間的距離。網(wǎng)絡(luò)分析可以用于分析地理要素之間的連接關(guān)系。三維建模1地形數(shù)據(jù)利用DEM數(shù)據(jù)創(chuàng)建地形模型2影像數(shù)據(jù)使用正射影像紋理化模型3矢量數(shù)據(jù)導(dǎo)入矢量數(shù)據(jù)，如道路、河流影像漫游影像漫游是指利用ENVI軟件將遙感影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維模型，并通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)景的漫游和交互式探索。用戶可以在三維模型中自由移動(dòng)，觀察不同角度和方位，并進(jìn)行測(cè)量和分析，例如計(jì)算距離、面積、體積等。ENVI插件使用擴(kuò)展功能ENVI插件可以擴(kuò)展ENVI的功能，例如提供新的工具、算法或數(shù)據(jù)格式支持。專業(yè)領(lǐng)域ENVI插件可以針對(duì)特定的應(yīng)用領(lǐng)域，例如遙感圖像處理、地理空間分析或數(shù)據(jù)可視化。開發(fā)人員ENVI插件可以由ENVI的開發(fā)人員或第三方開發(fā)者創(chuàng)建，并通過ENVI的插件管理器進(jìn)行安裝和管理。外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入與導(dǎo)出1數(shù)據(jù)格式支持多種常見數(shù)據(jù)格式，如：文本文件、圖像文件、地理空間數(shù)據(jù)等。2導(dǎo)入操作提供便捷的導(dǎo)入功能，可將外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入到ENVI中進(jìn)行處理。3導(dǎo)出操作支持將ENVI處理后的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到多種格式，方便后續(xù)分析和應(yīng)用。ENVI腳本編寫語(yǔ)法熟悉ENVI腳本語(yǔ)言的語(yǔ)法和結(jié)構(gòu)，包括變量、運(yùn)算符、控制語(yǔ)句等。函數(shù)學(xué)習(xí)和掌握ENVI提供的各種函數(shù)，例如圖像處理、數(shù)據(jù)分析、地圖制圖等。示例通過實(shí)際案例和練習(xí)，掌握ENVI腳本編寫技巧，提高代碼效率和可讀性。調(diào)試學(xué)會(huì)使用ENVI自帶的調(diào)試工具，找出并解決腳本錯(cuò)誤，確保代碼的正確性和穩(wěn)定性。ENVI開發(fā)應(yīng)用1圖像處理ENVI可用于處理各種遙感圖像，如衛(wèi)星圖像、航空?qǐng)D像、無人機(jī)圖像等。2地理空間分析ENVI提供強(qiáng)大的空間分析功能，例如土地利用分類、植被指數(shù)計(jì)算、目標(biāo)檢測(cè)等。3模型構(gòu)建ENVI支持模型構(gòu)建，例如土地覆蓋變化分析、洪水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等。4數(shù)據(jù)可視化ENVI提供豐富的可視化工具，可以將分析結(jié)果以各種形式展