ENVI实验-遥感监督分类和几何校正

遥感图像的监督分类

1 实验的目的和任务

1）理解遥感图像计算机分类的原理和方法；

2）掌握监督分类的步骤和方法。

2.实验设备与数据：

设备：遥感图像处理系统ENVI

数据：ENVI自带的数据

3 实验内容：遥感图像监督分类。

监督分类（Supervised Classification）用于在数据集中根据用户定义的训练样本类别（Training Classes）聚类像元。训练样本类别是像元的集合或者单一波谱，通常的训练区采用ROI来选择，而且应该尽可能的选择纯净的感兴趣区域。

具体的操作参考以下图和步骤：

1）、类别定义/特征判别

根据分类目的、影像数据自身的特征和分类区收集的信息确定分类系统；对影像进行特征判断，评价图像质量，决定是否需要进行影像增强等预处理。这个过程主要是一个目视查看的过程，为后面样本的选择打下基础。

本例是以ENVI自带Landsat tm5数据Can_tmr.img为数据源，类别分为：林地、草地/灌木、耕地、裸地、沙地、其他六类。

2）、样本选择

为了建立分类函数，需要对每一类别选取一定数目的样本，在ENVI中是通过感兴趣区（ROIs）来确定，也可以将矢量文件转化为ROIs文件来获得，或者利用终端像元收集器（Endmember Collection）获得。

本例中使用ROIs方法，打开分类图像，在Display->Overlay->Region of Interest，默认ROIs为多边形，按照默认设置在影像上定义训练样本。如图18所示，设置好颜色和类别名称（支持中文名称）。

在ROIs面板中，选择Option->Compute ROI Separability,计算样本的可分离性。如图19所示，表示各个样本类型之间的可分离性，用Jeffries-Matusita, Transformed Divergence参数表示，这两个参数的值在0~2.0之间，大于1.9说明样本之间可分离性好，属于合格样本；小于1.8，需要重新选择样本；小于1，考虑将两类样本合成一类样本。

训练样本的选择

样本可分离性计算报表

3）、分类器选择

根据分类的复杂度、精度需求等确定哪一种分类器。目前监督分类可分为基于传统统计分析学的，包括平行六面体、最小距离、马氏距离、最大似然，基于神经网络的，基于模式识别，包括支持向量机、模糊分类等，针对高光谱有波谱角（SAM），光谱信息散度，二进制编码。

4）、影像分类

基于传统统计分析的分类方法参数设置比较简单，这里选择支持向量机分类方法。主菜单下选择Classification > Supervised > Support Vector Machine。按照默认设置参数输出分类结果，如图21所示。

支持向量机分类器参数设置

支持向量机分类结果

5）、分类后处理

分类后处理包括的很多的过程，都是些可选项，包括更改类别颜色、分类统计分析、小斑点处理（类后处理）、栅矢转换等操作。

（1)更改类别颜色

可以在Interactive Class Tool面板中，选择Option->Edit class colors/names更改，也可以在Display->Color Mapping->Class Color Mapping。如下图所示，直接可以在对应的类别中修改颜色。

也可以根据一个显示的RGB影像来自动分配类别颜色，打开主菜单->Classification->Post Classification->Assign Class Colors。

类别颜色的更改

类别颜色更改后的效果

自动颜色更改的效果图

（2)分类统计分析

主菜单->Classification->Post Classification->Class Statistics。如图11所示，包括基本统计：类别的像元数、最大最小值、平均值等，直方图，协方差等信息。

分类结果统计

（3)小斑点处理（类后处理）

运用遥感影像分类结果中，不可避免地会产生一些面积很小的图斑。无论从专题制图的角度，还是从实际应用的角度，都有必要对这些小图斑进行剔除和重新分类，目前常用的方法有Majority/Minority分析、聚类（clump）和过滤（Sieve）。这些工具都可以在主菜单->Classification->Post Classification中找到。Majority/Minority分析和聚类（clump）是将周围的“小斑点”合并到大类当中，过滤（Sieve）是将不符合的“小斑点”直接剔除。

如下图为Majority分析的结果。

类后处理结果图Majority/Minority分析

聚类（clump）

过滤（Sieve）

4)栅矢转换

打开主菜单->Classification->Post Classification->Classification to Vector，可以将分类后得到的结果转化为矢量格式，或者主菜单->Vector->Raster to Vector，在选择输出参数时候，可以选择特定的类别，也可以把类别单独输出为矢量文件或者一个矢量文件.

栅矢转换面板

遥感图像的几何校正（配准）

1.实验目的与任务：

（1）了解几何校正的原理；

（2）学习使用ENVI软件进行几何校正；

2.实验设备与数据：

设备：遥感图像处理系统ENVI

数据：TM数据

3 几何校正的过程：

注意：几何校正一种是影像对影像，一种是影像对地图，下面介绍的是影像对影像的配准或几何校正。

1.打开参考影像（base）和待校正影像：分别打开，即在display#1,display#2中打开；