利用ENVI软件处理遥感影像

图 5 SPOTA 和 TMA 融合图
图 6 SPOTB 和 TMB 融合图
5.影像镶嵌
一幅遥感影像的幅面大小是由传感器的视场所决定，影像的位置
是由卫星的运行来决定。因此一个特定的地理和行政区域可能分成几
块被覆盖在好几幅遥感影像中，例如，本文做的区域就是由两幅影像组
成，因此就需要将几幅影像组合起来才能形成一个区域的单幅影像，这
3 21 138 78.077024 12.240106
1 0 106 32.515146 28.560081
Class7 2 53 197 118.563237 16.543299 6749225 12.52%
3 37 188 115.606389 15.468289
1 0 239 69.574893 40.872762
图 4 TMB 重采样图
对于影像重采样，在 ENVI 软件中需要进行如下设置：
— 772 —
图 7 镶嵌结果图 6.影像分类 遥感影像分类的目的是将遥感影像中的像元按照地物类别进行划 分。例如将影像分成许多区域，这些区域分别代表森林、草地、湖泊、城 镇等实际地物类别。遥感影像的分类方法有非监督分类和监督分类两 种。非监督分类不需要任何关于分类对象的先验知识，完全根据数据自 身的统计规律进行分类。
参考文献 ［1］赵文吉，段福州，刘晓菲等.ENVI 遥感影像处理专题与实践［M］. 北京：中国环境科学出版社，2007. ［2］李小娟，宫兆宁，李静等.ENVI 遥感影像处理教程［M］.北京：中 国环境科学出版社，2007. ［3］沈焕锋，钟燕飞，王毅等.ENVI 遥感影像处理方法［M］.武汉：武 汉大学出版社，2009. ［4］韦玉春，汤国安，杨昕等.遥感数字图像处理教程［M］.北京：科 学出版社，2007.
（上接第 771 页） 对馆员的服务方式提出了新的挑战。它要求高校图 书馆员必须是德才兼备的新型专业人才。在“才”方面必须是“一专多 能”。在“能”方面则越多越好。至少精通一门外语，熟悉计算机操作，长 于知识管理与组织，善于服务，更要有敬业奉献精神，真正能从社会发
展，文化普及以及全面提高国民素质的角度去认识高校图书馆的社会
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专题论述
表 1 分类统计结果表
类别 Band Min Max Mean
StDev
points
percentage
1 0 43 0.510637 3.538195
Class1 2 0 45 0.383482 2.375020 17479926 32.43%
3 0 49 0.532577 3.173868
Class5 2 0 162 72.623354 24.015492 6389524 11.86%
3 24 182 87.968495 22.595675
1 0 87 48.026825 22.532882
Class6 2 3 143 74.464800 14.017938 5299459 9.83%
地位和教育功能。 5、大力宣传，提高普通高校图书馆的社会知名度 首先，要提高对宣传作用的认识，校外人来高校图书馆的少，是因
为对图书馆不了解。这就要求高校图书馆加大宣传力度，让普通市民了 解高校图书馆，宣传高校图书馆的服务宗旨、服务方式、服务项目。可通 过制作图书馆主页、BBS 公告板、设立宣传栏和发放图书馆使用指南， 新书通报等宣传资讯，开办专题讲座、举办各种读书活动。演讲比赛，组 织读者参加社会实践活动，深入到社区、用户中去，开展宣传教育和科 技知识的传播等，接纳社会团体、家庭以及个人入馆参观，扩大图书馆 在社会人员中的影响，为图书馆的社会化服务争取有利的支持。
3 0 98 31.460837 16.088489
1 99 255 142.638088 28.320246
Class4 2 0 68 9.862940 10.420598 4822467 8.95%
3 0 120 22.640407 19.171965
1 77 255 120.616893 29.178835
K- Means（K 均值）非监督分类的准则是：使每一聚类中，多模式点
到该类别中心的距离的平方和最小。其基本思想是：通过迭代，逐次移 动各类的中心，直到得到最好的聚类结果为止。
通过 ENVI 软件打开镶嵌好的影像，进行 K- Means（K 均值）非监督 分类，在“K- Means Parameters”对话框中设置相关参数，在其中“Number of Classes”文本框里键入分类个数“8”，“Maximum Iterations”文本框里键 入迭代次数“5”，点选菜单 File→输出，点击“OK”即可。分类结束后得到 的分类结果图如图 8。
1 0 56 18.789194 15.427580
Class2 2 0 109 50.375371 15.296509 2589491 4.80%
3 5 118 52.982858 13.488644
1 27 110 73.484615 18.221747
Class3 2 0 74 21.399649 14.041566 5215213 9.68%
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专题论述
利用 ENVI 软件处理遥感影像
交通运输部天津水运工程科学研究院 武 艺 文先华
［摘 要］遥感影像处理是对遥感影像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理的方 法。本文结合实际遥感影像，主要介绍如何利用 ENVI 软件进行遥感影像的校正、重采样、融合、镶嵌、分类及分类后处理。 ［关键词］ENVI 软件 遥感 影像
Class8 2 83 255 160.538860 23.256186 5347496 9.92%
3 89 255 160.285155 20.308670
本文采用的是 K- Means（K 均值）非监督分类，K- Means（K 均值）非 监督分类是通过计算数据空间上均匀分布的最初类均值，然后用最短 距离技术重复地把像元聚集到最近的类里。每次迭代重新计算均值，且 用新的均值对像元进行再分类。当限定了标准差和距离的阀值时，如果 一些像元不满足选择的标准，就无法参与分类，所有像元都被归到与其 最临近的一类里。这一过程持续到每一类的像元数变化少于选择的像 元变化阀值或已经达到迭代的最多次数。
6、树立高校与地方经济互相依存、共同发展的思想，强调以服务求 支持，以贡献求发展的理念，充分发挥文献信息资源的优势
高校图书馆可给校外人员办理图书借阅证，与公共图书馆实现馆
际互借，满足校外读者的文献信息需要。可以通过组织科普活动、专题 讲座、学术报告会、举办学习班和计算机检索培训班等形式，帮助校外 读者掌握文献信息知识和检索技能，通过这些影响扩大图书馆的社会
种过程就叫影像镶嵌。
将融合好后的两幅影像在 ENVI 软件中打开进行影像镶嵌，本文进
行影像镶嵌的参数设置如下：
（1）背景值，在两幅影像的“Background Data Value to Ignore”文本框
里都键入“0”，即透明；
（2）羽化值，在两幅影像的“Feathering Distance”文本框都键入“35”；
（1）对于 TMA 影像重采样时，特别要注意点选“Spatial Subset”设置 Samples 为 1444 To 8568，NS 为 7125；Lines 为 2222 To 7000，NS 为 4779。
（2）对于 TMB 影像重采样时，特别要注意点选“Spatial Subset”设置 Samples 为 1610 To 8720，NS 为 7111；Lines 为 2477 To 7003，NS 为 4527。
这样设置的目的是只对 TM 影像中跟 SPOT 影像相对应的区域进 行重采样，使得 TM 和 SPOT 影像都是同一区域，并且影像尺寸大小一 致，以便为接下来做影像融合打好基础。TMA 和 TMB 影像的重采样结 果图如图 3、图 4。
4.影像融合 影像融合是必须在重采样做完后进行处理，影像融合的目的是为 了融合 SPOT 影像和 TM 影像，使得融合后的影像同时拥有 SPOT 影像 的高分辨率和 TM 影像的多信息，使影像更真实、更美观。 在 ENVI 软件中分别打开影像 SPOTA、SPOTB 和重采样后的影像 TMA、TMB，进行影像融合，融合结果图如图 5、图 6。
（3）色彩平衡，在“Color Balancing”选项中，对于 TMB 影像设置为
Fixed，对于 TMA 影像设置为 Adjust。两幅影像的镶嵌结果图如图 7 所
示。
图 1 加载 GCP 后的 SPOTA 影像 3.影像重采样
图 2 加载 GCHale Waihona Puke Baidu 后的 SPOTB 影像
图 3 TMA 重采样图
图 8 K- Means（K 均值）非监督分类结果图 7.影像分类后处理 在 ENVI 软件中打开镶嵌结果图和分类结果图，选择菜单 Classification→Post Classification→Class Statistics，在弹出的“Classification Input File”对话框中选择分类结果图，点“OK”继续，在弹出的“Statistics Input File”对话框中，选择镶嵌结果图（TM 影像），选好输入文件后，点击 “OK”，出现“Class Selection”对话框，在列表中选择前面所分的 8 类，然 后一直默认设置点“OK”即可得到分类后处理的分类统计结果，见表 1。 8.结语 本文结合某区域遥感得到的 SPOT 影像和 TM 影像，主要介绍如何 利用 ENVI 软件进行遥感影像的校正、重采样、融合、镶嵌、分类及分类 后处理的方法及操作步骤。ENVI 软件其他强大的遥感影像处理功能还 有待进一步研究。
1.ENVI 软件简介 ENVI 全称是 The Environment for Visualizing Images，是美国 ITT VIS （ITT Visual Information Solutions）公司的旗舰产品，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 强大的遥感影像处理软件。它是快速、便捷、准确地从影像中提取信息 的首屈一指的软件工具。 目前，众多的影像分析师和科学家选择 ENVI 软件从遥感影像中提 取信息。ENVI 软件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、勘察测绘和城市规划等领域。 2.影像校正 由于遥感器本身的内部结构、外部因素（卫星的姿态、轨道、地球的 运动和形状等）等原因都可能引起影像的几何变形，这叫几何失真。为 了纠正这些影像变形，所以要对影像进行几何纠正。而进行几何纠正通 常是利用影像配准来实现的，也就是在同一区域里利用基准影像（或者 地图）对另一幅影像的校准，以使两幅影像中的同名像元配准。由此也 可以清楚地看到影像配准的目的，就是使得我们能够获得比较准确的 影像中的每一个像元所对应的地面的位置，这样在进行定性遥感中才 能使得影像之间具有可比性，在定量遥感中才能使得我们能够确定具 体目标。 在影像校正过程中，首先是要选择所谓的地面控制点（GCP），这也 是影像校正最关键、工作量最大的一步。原则上 GCP 点的分布要求均 匀，并且数量要多，这样校正的可靠性才比较高。选择的 GCP 点一定是 要在影像上容易辨识的，地面上最好可以实测，具有较固定的特征，不 会随时间的变化而变化的点。 本文实际采用某区域遥感得到的 SPOT 影像和 TM 影像，分别为 SPOTA、TMA、SPOTB、TMB，以所要分析的影像为例，是选用 SPOT 影像 为基准，校正 TM 影像，分别打开 SPOT 影像和 TM 影像，采用 ENVI 软 件中的 Image to Image 校正功能。 其中对于 SPOTA 和 TMA 影像，选择了 108 个 GCP 点，整幅影像总 的均方根误差为 0.3316，其中最大的点的误差为 0.9479，最小的为 0.0005。对于 SPOTB 和 TMB 影像, 选择了 126 个 GCP 点，整幅影像总 的均方根误差为 0.1457，其中最大的点的误差为 0.7686，最小的为 0.0014。加载了控制点的影像见图 1、图 2。