遥感影像处理平台——envi

ENVI--完整的遥感图像处理平台ENVI(The Environment for Visualizing Images)是美国Exelis Visual Information Solutions公司的旗舰产品。它是由遥感领域的科学家采用交互式数据语言IDL(Interactive Data Language)开发的一套功能强大的遥感图像处理软件。它是快速、便捷、准确地从影像中提取信息的首屈一指的软件解决方案。今天，众多的影像分析师和科学家选择ENVI来从遥感影像中提取信息。ENVI已经广泛应用于科研、环境保护、气象、石油矿产勘探、农业、林业、医学、国防&安全、地球科学、公用设施管理、遥感工程、水利、海洋、测绘勘察和城市与区域规划等领域。ENVI的背景

创建于1977年的RSI(现为Exelis Visual Information Solutions公司)已经成功地为其用户提供了超过30年的科学可视化软件服务。目前ITT Visual Information Solutions的用户数超过200,000，遍布于80个国家与地区。2004年RSI公司并入上市公司ITT公司，并于2006年5月正式成立ITT Visual Information Solutions公司。ENVI和IDL的发展步伐更加有利与快捷，更多的新功能与算法加进到新版本中。

2007年6月，ESRI公司和ITT Visual Information Solutions公司宣布两者的商务合作计划。

"与ITT Visual Information Solutions这样的行业领导者合作，对ArcGIS地理信息系统平台进行功能拓展，可以大大地扩展和提高用户的影像处理能力。"

--ESRI总裁Jack Dangermond

折叠ENVI的优势

ENVI具有以下几个优势:

1.先进、可靠的影像分析工具--全套影像信息智能化提取工具,全面提升影像的价值。

2.专业的光谱分析--高光谱分析一直处于世界领先地位。

3.随心所欲扩展新功能--底层的IDL语言可以帮助用户轻松地添加、扩展ENVI的功能，甚至开发定制自己的专业遥感平台。

4.流程化图像处理工具--ENVI将众多主流的图像处理过程集成到流程化(Workflow)图像处理工具中，进一步提高了图像处理的效率。

5.与ArcGIS的整合--从2007年开始，与ESRI公司的全面合作,为遥感和GIS的一体化集成提供了一个最佳的解决方案。

折叠ENVI功能概述

提供了专业可靠的波谱分析工具和高光谱分析工具。还可以利用IDL为ENVI编写扩展功能。

ENVI可扩充模块:

折叠l大气校正模块

(Atmospheric Correction)--校正了由大气气溶胶等引起的散射和由于漫反射引起的邻域效应，消除大气和光照等因素对地物反射的影响，获得地物反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数，同时可以进行卷云和不透明云层的分类。

折叠l立体像对高程提取模块

(DEM Extraction)--可以从卫星影像或航空影像的立体像对中快速获得DEM数据，同时还可以交互量测特征地物的高度或者收集3D特征并导出为3D Shapefile格式文件。

折叠l面向对象空间特征提取模块

(ENVI EX)--根据影像空间和光谱特征，从高分辨率全色或者多光谱数据中提取特征信息。包含了一个人性化的操作平台、常用图像处理工具、流程化图像分析工具、面向对象特征提取工具(FX)等。

折叠l正射纠正扩展模块

(Orthorectification)--提供基于传感器物理模型的影像正射校正功能，一次可以完成大区域、若干景影像和多传感器的正射校正，并能以镶嵌结果的方式输出，提供接边线、颜色平衡等工具，采用流程化向导式操作方式。

l 高级雷达处理扩展模块(SARscape)--提供完整的雷达处理功能，包括基本SAR数据的数据导入、多视、几何校正、辐射校正、去噪、特征提取等一系列基本处理功能;调焦模块扩展了基础模块的调焦功能，采用经过优化的调焦算法，能够充分利用处理器的性能实现数据快速处理;提供基于Gamma/Gaussian 分布式模型的滤波核，能够最大程度地去除斑点噪声，同时保留雷达图像的纹理属性和空间分辨率信息;可生成干涉图像、相干图像、地面断层图。主要功能包括:SLC像对交叠判断、多普勒滤波、脉冲调节、干涉图像生成、单列干涉图生成等;对极化SAR和极化干涉SAR数据的处理;永久散射体模块能用来确定特征地物在地面上产生的mm级的位移。

l NITF图像处理扩展模块(Certified NITF)--读写、转化、显示标准NITF格式文件。

折叠编辑本段ENVI工程化应用

折叠ENVI提供

先进的、人性化的使用工具来方便用户读取、准备、探测、分析和共享影像中的信息。

图1.1 ENVI的工程化应用

n 读取几乎任何图像类型和格式

ENVI支持各种类型航空和航天传感器的影像，包括全色、多光谱、高光谱、雷达、热红外、地形数据、GPS数据、激光雷达等。ENVI可以读取超过80种的数据格式，包括HDF、Geodatabase、GeoTIFF和JITC认证的NITF等格式。同时，ENVI的企业级性能可以让您通过内部组织机构或互联网快速、轻松地访问OGC和JPIP兼容服务器上的影像。

n 准备您的影像

ENVI提供了自动预处理工具，可以快速、轻松地预处理影像，以便进行查看浏览或其他分析。通过ENVI，您可以对影像进行以下处理:

¨ 几何/正射校正

¨ 影像(自动)配准

¨ 影像定标

¨ 大气校正

¨ 创建矢量叠加

¨ 确定感兴趣区域(ROI)

¨ 创建数字高程模型(DEM)

¨ 影像融合，掩膜和镶嵌

¨ 调整大小，旋转，或数据类型转换

n 探测影像

ENVI提供了一个直观的用户界面和易用的工具，让您轻松、快速地浏览和探测影像。您可以使用ENVI完成的工作包括:浏览大型数据集和元数据，对影像进行视觉对比，创建强大的3D场景，创建散点图，探测像素特征等。

n 分析影像

ENVI提供了业界领先的图像处理功能，方便您从事各种用途的信息提取。ENVI提供了一套完整的经科学实践证明的成熟工具来帮助您分析影像。

¨ 数据分析工具

ENVI包括一套综合数据分析工具，通过实践证明的成熟算法快速、便捷、准确地分析图像。

创建图像统计资料，如自相关系数和协方差

计算影像统计信息，如平均值、最小/最大值、标准差

提取线性特征

合成雷达影像

主成分计算

变化检测

空间特征测量

地形建模和特征提取

应用通用或自定义的吸波器

执行自定义的波段和光谱数学函数

¨ 光谱分析工具

光谱分析通过像素在不同波长范围上的反应，来获取有关物质的信息。ENVI拥有目前最先进的、易于使用的光谱分析工具，能够很容易地进行科学的影像分析。ENVI的光谱分析工具包括以下功能:

监督和非监督方法进行影像分类

使用强大的光谱库识别光谱特征

检测和识别目标

识别感兴趣的特征

对感兴趣物质的分析和制图

执行像素级和亚像素级的分析

使用分类后处理工具完善分类结果

使用植被分析工具计算森林健康度

折叠n共享您的信息

ENVI能轻松地整合现有的工作流，让您能在任何环境中与同事们分享地图和报告。所处理的图像可以输出成常见的矢量格式和栅格影像便于协同和演示。

n 自定义您的遥感影像应用

ENVI建立于一个强大的开发语言--IDL之上。IDL允许对其特性和功能进行扩展或自定义，以符合用户的具体要求。这个强大而灵活的平台，可以让您创建批处理、自定义菜单、添加自己的算法和工具，甚至将C++和Java代码集成到您的工具中等。

图2 空间信息工程化与流程一体化的最佳组合

Landsat8OLI的图像，包含多光谱8个波段，30米空间分辨率，一个全色波段，15米空间分辨率，以及热红外数据。

折叠编辑本段ENVI图像融合

ENVI5SP3的融合功能新增了Landsat8传感器，用GS融合方法将8波段30米的多光谱数据和15米的全色数据进行融合，能得到非常好的融合效果。

1、启动ENVI5SP3软件，选择File->Open，选择_MTL.txt文件打开;

2、工具箱中，双击ImageSharpening->Gram-SchmidtPanSharpening;

3、对话框中先选择多光谱数据文件，点击OK，再选择全色数据文件，点击OK;

4、在PanSharpeningParameters参数面板，选择传感器类型为:Idcm_oli，重采样方法选择CubicConvolution，设置输出路径和文件名。