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第1章 ENVI软件概述1

1.1 ENVI的背景1

1.2 ENVI功能结构与特点1

1.3 ENVI工程化应用2

1.4 ENVI可利用资源4

第2章 ENVI遥感图像处理基础6

2.1 文件系统和存储6

2.1.1 栅格文件系统6

2.1.2 栅格文件保存7

2.1.3 ENVI的文件命名约定8

2.2 常用系统配置说明8

2.2.1 安装目录结构8

2.2.2 常用系统设置9

2.3 菜单命令及其功能11

2.3.1 图形用户界面11

2.3.2 菜单命令与功能12

2.4 数据输入与输出24

2.4.1 ENVI支持数据格式24

2.4.2 常见数据的输入27

2.4.3 特定数据的输入27

2.4.4 数据的输出28

2.5 常见卫星数据29

第3章 数据显示操作34

3.1 文件列表管理34

3.1.1 数据管理34

3.1.2 图层管理37

3.2 显示窗口功能简介41

3.2.1 ENVI显示窗口41

3.2.2 ENVI Classic显示窗口42

3.3 工具栏操作43

3.3.1 工具栏功能43

3.3.2 光标查询功能43

3.3.3 十字丝查询功能45

3.3.4 像元定位功能45

3.3.5 量测功能46

3.3.6 图像增强显示功能47

3.3.7 图像对比显示功能48

3.4 Display菜单操作48

3.4.1 Spectral Library Viewer（波谱库浏览器）49

3.4.2 2D Scatter Plot（2D散点图）52

3.4.3 Profiles（波谱剖面）54

3.5 View菜单操作58

3.5.1 View菜单命令及其功能58

3.5.2 Link Views（视窗链接）59

第4章 遥感图像预处理60

4.1 自定义坐标系60

4.1.1 地理投影基本原理60

4.1.2 国内坐标系62

4.1.3 坐标系参数获取62

4.1.4 ENVI中自定义坐标系63

4.1.5 使用ArcGIS国内坐标系66

4.2 图像几何校正66

4.2.1 图像几何校正概述67

4.2.2 基于自带定位信息的几何校正70

4.2.3 基于GLT的FY-3气象卫星几何校正72

4.2.4 Image to Image几何校正75

4.2.5 Image to Map几何校正82

4.2.6 Image To Image图像自动配准83

4.2.7 Image Registration Workflow流程化工具87

4.3 图像融合91

4.4 图像镶嵌93

4.4.1 ENVI图像镶嵌93

4.4.2 无缝镶嵌工具（Seamless Mosaic）95

4.4.3 基于像素的图像镶嵌99

4.5 图像裁剪100

4.5.1 规则分幅裁剪101

4.5.2 不规则分幅裁剪102

4.6 图像融合实例103

第5章 图像增强106

5.1 空间域增强处理106

5.1.1 卷积滤波106

5.1.2 数学形态学滤波108

5.1.3 纹理分析109

5.2 辐射增强处理111

5.2.1 交互式直方图拉伸111

5.2.2 坏道填补114

5.2.3 去条带处理114

5.3 光谱增强处理114

5.3.1 波段比的计算115

5.3.2 主成分分析（PCA）115

5.3.3 独立主成分分析（ICA）117

5.3.4 色彩空间变换119

5.3.5 色彩拉伸119

5.3.6 NDVI计算120

5.3.7 缨帽变换121

5.4 傅里叶变换122

5.4.1 快速傅里叶变换（FFT）122

5.4.2 定义FFT滤波器123

5.4.3 反向FFT变换124

5.5 波段组合图像增强124

5.5.1 RGB合成显示125

5.5.2 基于波段组合的假彩色合成126

5.6 图像真彩色增强实例129

5.6.1 波段加权真彩色增强129

5.6.2 生成新波段真彩色增强130

第6章 图像分类132

6.1 遥感图像分类技术132

6.2 灰度分割133

6.3 监督分类134

6.3.1 定义训练样本135

6.3.2 执行监督分类136

6.3.3 评价分类结果143

6.4 非监督分类147

6.4.1 执行非监督分类148

6.4.2 类别定义与子类合并149

6.5 基于专家知识的决策树分类151

6.5.1 定义分类规则151

6.5.2 规则表达式152

6.5.3 创建决策树154

6.5.4 执行决策树156

6.6 分类后处理157

6.6.1 更改分类颜色158

6.6.2 Majority/Minority分析158

6.6.3 聚类处理（Clump）159

6.6.4 过滤处理（Sieve）160

6.6.5 分类统计（Class Statistics）161

6.6.6 分类叠加（Overlay Classes）162

6.6.7 分类结果转矢量163

6.7 流程化图像分类工具164

第7章 矢量处理167

7.1 矢量数据基本操作167

7.1.1 打开矢量数据167

7.1.2 矢量属性浏览器（Attribute Viewer）168

7.1.3 使用ENVI自带矢量数据170

7.2 创建矢量数据171

7.3 编辑矢量数据171

7.3.1 空间数据修改172

7.3.2 矢量拓扑修改172

7.3.3 修改显示参数174

第8章 制图176

8.1 ENVI Classic地图制图176

8.1.1 快速制图176

8.1.2 自定义制图元素179

8.1.3 保存制图结果183

8.2 使用ArcGIS制图组件185

第9章 正射校正187

9.1 ENVI正射校正概述187

9.2 卫星图像正射校正188

9.2.1 无控制点的正射校正188

9.2.2 有控制点的正射校正189

9.2.3 正射校正流程化工具191

9.3 自定义RPC正射校正194

9.3.1 建立RPCs194

9.3.2 常见相机（传感器）参数199

9.3.3 SPOT4 PAN的正射校正201

第10章 面向对象图像特征提取204

10.1 面向对象图像分类技术204

10.2 基于规则的面向对象信息提取205

10.2.1 准备工作205

10.2.2 发现对象206

10.2.3 基于规则特征提取208

10.2.4 输出结果212

10.3 基于样本的面向对象信息提取213

10.3.1 选择数据213

10.3.2 发现对象214

10.3.3 基于样本图像分类214

10.3.4 输出结果217

10.4 面向对象图像分割217

10.5 Segmentation Image工具217

10.6 城市绿地信息提取实例219

10.6.1 概述219

10.6.2 处理流程介绍219

10.6.3 数据预处理220

10.6.4 面向对象绿地信息提取223

10.6.5 常见问题228

第11章 地形分析与可视化229

11.1 立体像对DEM自动提取229

11.1.1 DEM Extraction模块229

11.1.2 DEM自动提取向导230

11.1.3 编辑DEM238

11.1.4 立体3D量测工具239

11.1.5 核线图像3D光标工具240

11.2 插值生成DEM241

11.2.1 矢量等高线插值DEM241

11.2.2 高程点文件插值DEM242

11.3 地形模型计算和特征提取243

11.3.1 地形模型计算243

11.3.2 地形特征提取245

11.4 可视域分析工具245

11.5 三维地形可视化250

11.5.1 生成三维场景250

11.5.2 三维场景窗口251

11.5.3 交互式三维场景浏览252

11.5.4 飞行浏览254

第12章 遥感动态监测256

12.1 遥感动态监测技术256

12.2 图像直接比较法工具259

12.2.1 Change Detection Difference工具259

12.2.2 Image Change Workflow工具261

12.3 分类后比较法工具265

12.3.1 Change Detection Statistics工具265

12.3.2 Thematic Change Workflow工具267

12.4 林冠状态遥感动态监测实例268

12.4.1 林区提取268

12.4.2 图像预处理（大气校正）270

12.4.3 林冠变化检测270

12.4.4 提取森林健康变化信息271

12.5 农业耕作变化监测实例273

12.5.1 Landsat TM农业耕作用地分类273

12.5.2 农业耕作用地变化信息提取275

第13章 辐射定标与大气校正277

13.1 辐射定标277

13.1.1 图像辐射定标278

13.1.2 热红外数据定标281

13.2 AVHRR数据定标284

13.2.1 NOAA AVHRR介绍284

13.2.2 辐射定标285

13.2.3 海面温度（SST）计算285

13.3 大气校正288

13.3.1 ENVI大气校正功能288

13.3.2 简化黑暗像元法大气校正288

13.3.3 基于统计学模型的反射率反演289

13.3.4 不变目标法相对大气校正292

13.3.5 热红外大气校正295

13.4 大气校正模块（Atmospheric Correction）297

13.4.1 FLAASH大气校正工具297

13.4.2 FLAASH输入数据要求299

13.4.3 FLAASH输入参数说明299

13.4.4 FLAASH输出结果308

13.4.5 QUAC快速大气校正工具308

13.5 Landsat 8 FLAASH大气校正310

13.5.1 数据准备310

13.5.2 输入FLAASH参数311

13.5.3 浏览结果312

13.6 航空高光谱数据FLAASH大气校正313

13.6.1 浏览高光谱数据313

13.6.2 AVIRIS数据大气校正314

13.6.3 浏览结果315

13.7 航天高光谱数据FLAASH大气校正316

13.7.1 图像打开与数据准备316

13.7.2 HJ-1A-HSI大气校正316

13.7.3 浏览结果318

13.8 FLAASH大气校正常见问题解答318

13.8.1 缺少元数据的图像辐射定标318

13.8.2 添加图像中心波长和波长半径320

13.8.3 调整图像存储顺序321

13.8.4 计算图像区域平均高程321

13.8.5 制作光谱响应函数322

13.8.6 常见错误和解决方法324

第14章 高光谱与光谱分析技术327

14.1 地物波谱与波谱库327

14.1.1 ENVI标准波谱库327

14.1.2 ENVI Classic标准波谱库329

14.1.3 波谱库创建330

14.1.4 波谱库交互浏览333

14.1.5 波谱重采样334

14.1.6 图像波谱分割336

14.1.7 图谱立方体337

14.2 端元波谱提取技术338

14.2.1 最小噪声分离（MNF）338

14.2.2 纯净像元指数（PPI）340

14.2.3 n维可视化（n-D Visualizer）342

14.2.4 波谱分析工具345

14.2.5 基于几何顶点的端元提取349

14.2.6 基于PPI的端元提取350

14.2.7 基于SMACC的端元提取354

14.3 高光谱图像分类与分析技术356

14.3.1 端元波谱收集器356

14.3.2 常见高光谱分类357

14.3.3 高级高光谱分析358

14.3.4 基于MNF的MTMF混合像元分解364

14.4 地物识别与目标探测367

14.4.1 波谱识别流程368

14.4.2 基于波谱沙漏工具的矿物识别368

14.4.3 去伪装目标探测372

14.5 植被分析376

14.5.1 植被与植被波谱特征377

14.5.2 植被指数381

14.5.3 植被指数计算器389

14.5.4 农作物胁迫分析390

14.5.5 植被易燃性分布分析391

14.5.6 森林健康分析391

14.5.7 植被抑制工具392

14.6 光谱分析与水体水色参数反演实例393

14.6.1 遥感反演与处理流程393

14.6.2 数据预处理394

14.6.3 水色参数反演402

14.6.4 结果验证与应用405

第15章 波段运算与波谱运算407

15.1 波段运算（Band Math）工具407

15.1.1 概述407

15.1.2 Band Math工具408

15.1.3 波段运算的IDL知识409

15.1.4 运算表达式典型举例413

15.2 基于IDL用户函数的波段运算415

15.3 波谱运算（Spectral Math）工具416

15.4 利用Landsat 8 TIRS反演地表温度实例419

15.4.1 地表温度反演模型概述419

15.4.2 反演流程422

15.4.3 图像辐射定标和大气校正422

15.4.4 地表比辐射率计算423

15.4.5 黑体辐射亮度与地表温度计算424

第16章 ENVI二次开发425

16.1 ENVI二次开发简介425

16.2 ENVI Classic基础知识428

16.2.1 ENVI Classic库函数428

16.2.2 关键字与参数429

16.2.3 库函数中的通用关键字431

16.2.4 批处理模式（Batch Mode）432

16.2.5 编写Batch Mode程序433

16.3 ENVI Classic功能扩展434

16.3.1 菜单定制434

16.3.2 组件调用437

16.3.3 错误处理440

16.4 ENVI Classic交互式用户程序441

16.4.1 useradd.txt文件441

16.4.2 自定义投影类型445

16.4.3 RPC文件读取扩展447

16.5 ENVI5库函数450

16.5.1 程序控制450

16.5.2 数据控制452

16.5.3 显示控制456

16.5.4 图像处理457

16.5.5 事件处理460

16.5.6 错误处理464

16.6 ENVI5功能扩展向导464

16.6.1 新建ENVI扩展向导464

16.6.2 菜单定制与工具箱扩展466

16.7 程序发布与部署467

16.7.1 程序发布467

16.7.2 程序部署468

16.8 最小二乘混合像元分解扩展工具开发实例469

16.8.1 开发背景469

16.8.2 实现过程469

16.8.3 功能演示470

参考文献472

注意事项475