ENVI-IDL产品技术优势介绍
ENVI软件特点
3、影像校正
引起影像几何变形一般分为两大类：系统性和非系统性。系统性一般有传感器本身引起的，有规律可循和可预测性，可以用传感器模型来校正；非系统性几何变形是不规律的，它可以是传感器平台本身的高度、姿态等不稳定，也可以是地球曲率及空气折射的变化以及地形的变化等。
遥感图像处理软件——ENVI
一，基本图像处理模块
1、地图投影与制图
地图投影即建立地球椭球表面（或球体表面）与地图平面之间点与点或线与线之间一一对应的关系。用数学公式表达为：
X=f1(φ,λ)
Y=f2(φ,λ)
由于地球为不规则的椭球体，在地图投影的过程中会产生长度、面积和角度方面的变形，为适应不同需求，产生了多种不同的地图投影来解决不同的投影变形问题以适应不同的应用需求。目前主要的有等比投影、等积投影和任意投影三个主要方面的投影。
2、双线性内插法是使用邻近4个点的像元值，按照其距内插点的距离赋予不同的权重，进行线性内插。该方法具有平均化的滤波效果，边缘受到平滑作用，而产生一个比较连贯的输出图像，其缺点是破坏了原来的像元值。
3、三次卷积内插法较为复杂，它使用内插点周围的16个像元值，用三次卷积函数进行内插。这种方法对边缘有所增强，并具有均衡化和清晰化的效果，当它仍然破坏了原来的像元值，且计算量大。
（1）镶嵌
当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时，通常需要将两幅或多幅图像拼接起来形成一幅或一系列覆盖全区的较大的图像。在进行图像的镶嵌时，需要确定一幅参考影像，参考图像将作为输出镶嵌图像的基准，决定镶嵌图像的对比度匹配、以及输出图像的像元大小和数据类型等。镶嵌得两幅或多幅图像选择相同或相近的成像时间，使得图像的色调保持一致。但接边色调相差太大时，可以利用直方图均衡、色彩平滑等使得接边尽量一致，但用于变化信息提取时，相邻影像的色调不允许平滑，避免信息变异。
ENVI、IDL开发应用实例
ENVI/IDL定制和遥感工程化应用实例 本系统是在ENVI的基础上，采用IDL开发的进行塔里木河流域生态监测管理的一个遥感工程系统。
通过使用IDL和ENVI提供的一些API函数，我们能够在很短的时间内开发出一个界面友好，功能强大的生态环境遥感监测子系统。
在此系统中，我们坚持了遥感工程化的理念，将遥感应用与用户的业务流程结合，为用户提供了一个易用、友好的软件环境。
本系统的功能特色简单介绍如下：
1、简洁的系统主界面
在主界面上提供了一些常用的工具软件，所有的功能都做成了下拉条的形式，用户能够很快掌握软件的操作。
2、图形化的数据管理。
通过缩略图用户可以处理、查询本系统管理的所有区域的数据，免去了用户手动查找数据文件的麻烦。
3、向导式的工作流程。
通过对最终用户的业务流程的理解，我们使用IDL构建了用户友好的界面，这些界面将ENVI所提供的一些功能封装起来，使用户在很短的时间内就能够完成他们的工作。
0-IDL简介
简单易学
a = 4 a=a*0.5
IDL特点
高级图像处理能力
图像类型转换 图像几何变换
• 大小 • 旋转 • 纠正 • 贴图
图像域变换 图像增强和滤波 图像的形态学 图像的识别
IDL特点
支持OpenGL加速
三维图形技术 Shader支持
• 卷积滤波 • 色彩补偿 • 显示补偿 • …
TDAS运行界面
IDL应用 —— 多普勒雷达数据可视化
IDL学习资源
IDL学习资源
IDL Astronomy User's Library /homepage.html /ftp/astron.tar.gz FITS /fitsio.html Solar Software /solarsoft/sswdoc/index_menu.html
/~craigm/idl/idl.html
JHUAPL IDL Library /s1r/idl/s1rlib/local_idl.html
48
IDL学习资源
ftp:///pub/dfanning/outgoing/coyote2nd/
DEMO – Data Visualization – Volume Rendering
IDL特点
智能化编程工具 (Intelligent Tools)
构建可视化图形框架 鼠标操作事件的控制 界面组件的事件处理 方便的标注 对象属性的管理 撤销/重做 交互的数据输入、输出 打印控制
IDL特点 - 数据分析与可视化 — 2D绘图
Developing New Processing Methods: Electromagnetic and Acoustic Data John Hopkins Applied Physics Lab Dr. Amir Najmi Environmental Monitoring
IDL+envi二次开发介绍
ENVI介绍
ENVI是基于IDL语言开发的，主要用于遥感图像处理，其中不仅支持多种数 据格式，还囊括了众多成熟及特有的遥感处理功能函数。 ENVI真正比其他软件的优势，在于其二次开发的简便与齐备，再加上IDL语 言上的优势，使得ENVI二次开发成为自定义流程处理遥感影像的优选方案。
IDL编程基础
IDL+ENVI二次开发
IDL介绍
IDL是ITT公司的产品，主要优势在于矩阵运算速度比较快，对于大数据量、 多文件批处理比较适合。 IDL还经常被用来进行快速开发，制作一个带有界面的小功能模块往往比 其他语言要快很多，特别是有一些代码基础的情况下。 IDL集成了IMSL数学与统计函数库，针对用户自定义、偏重科学、比较复 杂运算有很强的优势。 IDL在快速数据可视化方面也有其优势，集成了很多小函数，直接可以将 线、二维图像简单的绘制出来。
IDL+ENVI二次开发简要步骤
1、初始化ENVI
2、打开文件，获得fid
3、查询文件信息 4、调用ENVI处理函数，输出结果 5、退出ENVI
IDL+ENVI二次开3;ENVI二次开发实战演练
ENVI二次开发函数
ENVI二次开发技巧
1、确定解决方案技术流程
1、数组与常量运算相当于数组的每个值都与常量运算 a + 1 = a[i] + 1 2、数组与数组运算相当于数组对应位置的值分别进行运算 a + b = a[i] + b[i] 3、数组创建默认都填了0值 4、数组取值方式多种多样 a[*] a[1:*] a[2:6] a[0:n_elements(a)-1] 5、数组维度变化 a = intarr(6) b = reform(a,2,3) c = reform(b,1,6)
ENVI、IDL国外应用案例
ENVI/IDL国外应用案例2008年7月17日目录农业 (4)1.应用ENVI进行精准耕种 (4)2.AIR公司利用ENVI测定保险索赔的准确性 (5)3.HANTS——NDVI时间序列调和分析 (6)4.ENVI帮助澳大利亚促进花生作物健康生长 (9)智能安防 (11)5.基于ENVI的专利权专利产品为遥感平台上的实时影像处理打开了门户 (11)灾害管理 (13)6.科学家利用ENVI探测地震区破坏范围 (13)7.利用MERIS影像测绘森林火灾 (14)航空宇宙 (17)8.IDL帮助科学家了解太阳系的形成 (17)环境科学与林业 (19)9.ITRES利用ENVI为环境行业的消费者提供方案 (19)10.ENVI帮助研究者监测生态平衡 (20)11.ENVI用于检测休斯顿的污染状况 (21)12.IDL和ENVI成为法国EADS国防安全系统参与的国际项目的核心力量 (23)13.萨克拉曼多S AN J OAQUIN山谷入侵物种管理 (23)14.伍兹霍尔研究中心(WHRC)利用ENVI加强刚果北部森林保护 (24)地质与地理学 (26)15.用L ANDSAT影像建立数字地形模型 (26)16.法国国家空间研究中心利用ENVI研究生态系统演变 (26)17.印第安纳大学利用IDL和ENVI改进地质学研究 (27)18.利用ENVI,IDL研究火星表面地质情况 (28)19.S PA D I S™软件帮助地质学家和采人员实现有效探测 (29)气象与大气科学 (32)20.ENVI在洪水监测方面发挥重要作用 (32)21.ITT全球服务组织利用IDL支持EUMETSAT气象项目 (33)22.气象观测新视角——澳大利亚公司为亚洲提供天气预报软件 (36)23.暴风眼——IDL用于卫星影像分析追踪暴风轨迹 (40)军事 (44)24.ENVI用于伪装侦查 (44)25.布莱克霍克地理服务组织开发软件探测未引爆的军事目标 (45)海洋 (46)26．利用ENVI对原始卫星数据图像进行地理校正 (46)27.IDL应用于NASA的S EA WIFS项目 (47)28.海洋学者利用IDL进行世界地形可视化分析 (52)油、气等能源开发 (55)29.ENVI提高采矿业效益 (55)30.光谱向导可指导采矿管理者监测铜矿分布 (56)31.利用机载天然气释放激光雷达监测天然气泄漏 (57)公共事业和电信 (57)32.美国农业部使用遥感和ENVI检测食物污染 (57)遥感和地理数据与服务 (59)33.ENVI在石油渗漏的探测中扮演重要角色 (59)34.ENVI用作南俄勒冈州大学遥感课程的实习软件 (60)35.ITT信息可视化解决方案发展了图像科学行业 (61)制造业 (62)36.XEROX薄膜晶体管制造实现突破——IDL与L AB V IEW合作 (62)物理学和数学 (64)NL利用IDL分析中子散射数据 (64)38.IDL帮助L OS A LAMOS国家实验室实现复杂原子物理学数据的可视化 (66)天文学/空间科学 (69)39.IDL和ENVI辅助火星探测工作 (69)40.IDL有助于研究外太阳星系中的类地行星 (79)41.使用伽利略数据用VEGA来创建虚拟仿真平台 (81)42.IDL帮助实现NOAA“S CIENCE ON A S PHERE™”（SOS）复杂地球数据的可视化。
NDVI指数及其应用
二、NDVI原理
植物叶片组织对蓝光和红光辐射有强烈 吸收，但对近红外辐射反射强烈，而且近红 外反射随着植被增加而增加。所以任何强化 Red和NIR差别的数学变换都可以作为植被指 数来描述植被状况。 NDVI被定义如下： NDVI=(ρNIR-ρR)/(ρNIR+ρR)
-1<=NDVI<=1，负值表示地面覆盖为云、水、 雪等，对可见光高反射；0表示有岩石或裸土等；正 值越大，植被覆盖度越好。
ENVI/IDL
三、NDVI应用
土地覆被研究（大尺度土地覆盖分类、植 被盖度评估等）；
植被动态或土地覆被动态研究、动态监测；
NDVI时空变化与其他生态因子（如气温、 降水等）相互关系研究； 生态学模拟研究。
ENVI/IDL
四、优势和不足
（一）优势
NDVI是植物生长状态以及植被空间分布密度的 最佳指示因子，能反映出植物冠层的背景影响，如 土壤、潮湿地面、枯叶、粗超度等，且与植被覆盖 有关与植被分布密度呈线性相关，在使用遥感图像 进行植被研究以及植物物候研究中得到广泛应用。
enviidl一优势一优势ndvi是植物生长状态以及植被空间分布密度的最佳指示因子能反映出植物冠层的背景影响如土壤潮湿地面枯叶粗超度等且与植被覆盖有关与植被分布密度呈线性相关在使用遥感图像进行植被研究以及植物物候研究中得到广泛应用
NDVI指数及其应用
提 纲
ห้องสมุดไป่ตู้
NDVI概念
NDVI原理
NDVI应用
（二）不足
用非线性拉伸的方式增强了 NIR 和 R 的反射率的 对比度；对高植被区具有较低的灵敏度。
ENVI/IDL
五、NDVI在ENVI软件下的操作
认识遥感软件ENVI
林业3S技术与应用实验报告（一）认识遥感软件ENVI，熟悉基本操作一、实验目的：熟悉遥感软件ENVI二、实验内容：1.认识ENVI的基本机构2.掌握数据的输入与输出3.遥感图像预处理（图像融合、图像剪裁）三、实验数据：1.bldr_sp.dat、TM-30m.dat2.Beijing_TM.dat、矢量.shp四、实验步骤：一、了解ENVIENVI(the Environment for Visualizing Images)和交互式数据语言IDL(Interactive Data Language)是美国ITT Visual Information Solutions公司的旗舰产品。
ENVI是由遥感领域的科学家采用IDL开发的一套强大的遥感图像处理软件，是一个完整的遥感图像处理平台，它提供先进的、人性化的实用工具来方便用户读取、探测、准备、分析和共享图像中的信息；还可以利用IDL为ENVI编写扩展功能。
二、菜单命令与功能ENVI的菜单命令包括主界面下拉菜单、Toolbox工具箱中的功能菜单和右键菜单。
1.ENVI主界面下拉菜单2.Toolbox工具箱3.ENVI工具栏及其功能三、数据输入与输出数据输入：1.ENVI支持数据格式:全色、多光谱、高光谱、雷达、热量数据、地形数据、雷达数据2.常见数据的输入：在主界面中，使用file-open菜单打开envi图像文件或其他已知格式的二进制文件图像文件。
3.上述可以打开大多数文件类型，但是对于特定的已知文件类型，利用内部或外部的头文件信息通常会更加方便。
使用file-open as 菜单，envi能够读取一些标准文件类型的若干格式。
打开一个多波段Landsat GeoTIFF格式的步骤：4.在主界面中，选择file-open选择.bldr_sp.dat、TM-30m.dat文件5.单击“打开”按钮打开。
数据输出：在主界面中，选择file-save as ，在文件选择对话框中选择输出的文件，单击ok按钮，打开输出格式及路径选择框。
ENVIIDL遥感技术在铁路环境监测中的应用
地面沉降监测
高铁、地铁沿线
冰雪灾害监测
冰雪分布提取、 道路冰雪灾害等级划分与评价、 预警评估模型建立
遥感动态监测技术应用于道路水毁
罗拉库区地质灾害危险性评价系统
技术路线： ArcGIS Engine和IDL集成 应用目的：罗拉库 区地质灾害危险性 评价 系统功能：电子地 图功能、遥感影像 信息处理和提取功
或
R：XS2 G：(XS1×3＋XS3)/4，bandmath表达式：(b1*3+b3)/3 B：XS1
几个中等分辨率影像真彩色合成例子
SPOT 2.5 米 环境小卫星 CCD SPOT10 米
基于ENVI/IDL扩展的真彩色图像处理系统（珠委科学院提供）
辽河口TM卫星影像
洞 庭 湖 卫 星 影 像
HJ-1
深圳盐田港QB卫星影像
地形信息的获取
立体成像技术
立体像对提取DEM
InSAR技术 激光雷达 • 插值方法（等高线、高程点）
地形信息的获取——立体像对提取DEM
商业卫星
– ALOS PRISM, ASTER, CARTOSAT-1, FORMOSAT-2, GeoEye-1, IKONOS, KOMPSAT-2, OrbView-3, QuickBird, WorldView1/2, SPOT ， RapidEye ， Pleiades1/2 – 国产卫星 • 天绘一号 • 资源三号 • 资源一号02C
地形数据的获取
– – – – 立体成像技术 InSAR技术 激光雷达 插值方法（等高线、高程点）
基础地理底图的生成
常见的就是基于高分辨率影像制作DOM。 现在高分辨率卫星传感器的性能有了很大 的改进，可以先进行融合处理，后进行正射 校正处理。
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- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
影像自动配准
• 两影像之间自动寻找同名点（控制点） • 利用控制点构建几何校正模型
- Polynomial
- Triangulation - RST
这个窗口用来计算像元间的灰度值的关系
区域范围海量影像正射校正
• 多传感器、多幅影像的一次正射校正 • 流程化操作，5步得到高精度、镶嵌好的正射
影像
Pansharpening用于WorldView (0.5m)融合
- FTP服务器
- FTP://184634525)
《ENVI遥感图像处理方法》
• 科学出版社2010年6月正式出版 • 图书特点
- 不仅系统、详细地介绍了ENVI功
• 建筑物 • 基础设施 • 自然要素 • 云和雾
面向对象分类工具提取城市建筑信息
灵活使用的BandMath工具应用于水质反演
基于环境小卫星的太 湖水质监测
热红外图像识别(IR)
高温目标识别 从热红外图像中获取森林火点信息
城市用地动态监测——自动获取变化斑块
2006年12月 2007年12月
ENVI/IDL与ArcGIS Engine集成开发
• ENVI/IDL——数据分析、遥感图像处理 • AE+VS——系统界面构建、GIS分析、空间数据
浏览
开发环境（VS） ENVI/IDL ArcGIS Engine
业务化 系统
东平湖水质遥感监测系统
——聊城大学环境与规划学院
城市遥感动态监测管理系统
能，还涵盖了相关的遥感知识； - 内容按照遥感图像处理流程编排， 不是单纯的翻译帮助；并收录了 许多应用性较强的实例； - 全书语言科学准确、简洁、通俗 易懂。
• 当当、卓越等网店均有售，目
前是第二次印刷
国内广大的用户群
• 国土、测绘系统
-
云南省基础地理信息中心、陕西省国土资源厅信息中心、中国测绘科学研 究院 、深圳城市管理局、国家基础地理信息中心、浙江省国土资源厅信息 中心、中国国土资源航空物探遥感中心、陕西省国土资源厅信息中心、北 京市城市规划设计研究院、四川省遥感信息测绘院、沈阳市勘察测绘研究 院、浙江省测绘局„
ENVI/IDL与ArcGIS Engine
• 组件式开发 • 快速构建平台 • 减少系统开发风险
ENVI/IDL与ArcGIS Server
• B/S结构 • 图像处理服务器 • 客户端交互图像分析 与浏览
遥感与GIS一体化系统
基于Python+ENVI/IDL扩展ArcMAP
将ENVI专业遥感功能嵌入GIS Model中
• 地震、地质系统
-
地震局地质所、贵州师范大学中国南方喀斯特研究院、新疆地矿局信息中 心、中石油管道分公司管道科技研究中心、中石油勘探研究院测井所、 核 工业北京地质研究院 、中国石油勘探开发研究院、西安煤航、核工业西南 物理研究院、新疆地矿局信息中心、中国地震局地壳应力研究所、中国地 震局地质研究所八室、中国地震局地震预测研究所、浙江省地质环境监测 总站、煤炭科学研究总院唐山分院、西北地质勘查院、河南地质调查院、 浙江省地质调查院、胜利油田分公司„
丰富的遥感技术与ENVI学习资源
• 教学视频下载 - 优酷网（在线浏览）
- /ENVIIDL中国
- FTP服务器（下载）
- FTP://124.207.251.162
• 学习文档下载 - BBS论坛
- /ESRI
变化检测
增强局部目标解译
影像的人工解译
自动平滑
基于像元影像自动分类
应用于大范围小比例尺土地利用分类
面向对象图像分类工具
可以快速地从高分辨率全色和多光谱影像中提取 地物信息。包括：
• 交通工具
-
飞机, 坦克, 汽车, 船只
建筑物轮廓, 屋顶 道路, 桥梁, 机场, 海港码头 河流, 湖泊,森林, 田地
• 2007年6月14日，
Esri公司和ITT VIS公司宣布两者 的全球战略商务合作计划。
ENVI与ArcGIS一体化集成方案
• 数据一体化管理与共享 • 平台一体化分析分析
服务
应用
共享
数据一体化管理与共享——互操作
ENVI EX
ENVI ES
ENVI Raster Format
理工作 - 提高图像处理速度
流程化图像处理工具，非常容易上手
操作提示
参数设置
向导式操作
流程化船只识别
自定义流程化业务工具
工具收藏夹——建立自己的工作流
建立自己的工作流
新建的工作 流出现在 Toolbox 建立自己的工作流能提高工作效率
随心所欲扩展功能
数据分析与可视化工具——IDL
• 一直是科学家进行可视化与
水体被占用
快速从不同传感器提取的地形数据——DEM
15米Aster数据 7米Rapideye数据 2.5米P5数据 0.7米EROS数据
DEM直接影像应用正射纠正及构建三维场景
领先的光谱分析
物体光谱特性与 波谱库
从高光谱图像中获取 典型底图波谱曲线， 并构建波谱库
高光谱用于矿物制图
基于纯净像元指数可以获取很纯净的 像元；在纯净像元上，利用n维可视 化工具很方便的获取端元波谱；基于 端元波谱，使用波谱分析方法完成一 个区域内的矿物分类。
Geo Database
GeoTiff JPEG2000 HDF MrSID
Shapefile ESRI Grid E00 DXF
Catalog Map ImageTracking Globe Geo- Open Processing Web
ArcGIS Desktop
ArcGIS Engine
ArcGIS Server
网络社区
• 论坛（/ESRI）
- 国内最权威的ENVI/IDL论坛 - 国内最活跃遥感技术论坛之一
• 博客
- ENVI/IDL技术殿堂
/enviidl
• 微博
- 新浪：/enviidl - 腾讯：/ENVI-IDL
流程化目标识别
• 用图上已知目标波谱去识别未知伪装目标
伪装目标 已知目标
基于光谱分析的植被覆盖分析
基于光谱分析的水相对深度识别
流程化处理工具
流程化图像处理
• 将现有的算法(工具)进行重新“组装”，构建
流程化的工作流，以实现某专题目的。
• 采用向导式操作方式
• 优点
- 非专业技术人员也能轻松进行专业化的图像处
ENVI/IDL产品技术优势介绍
主要内容
• 高效的数据预处理 • 智能化信息提取 • 领先的光谱分析
• 流程化处理工具
• 随心所欲扩展功能 • 与ArcGIS一体化集成 • 完善的技术服务
高效的数据预处理
全自动几何校正
• 气象卫星
- NOAA系列、国产风云系列
• 中低分辨率雷达卫星
- ASAR、Radarsat、COSMO
校园活动
• 校园行 - GIS/RS知识普及活动 - 走进校园，带去最新的行业动向 - 活动宗旨 - 近距离接触全球先进的GIS&RS技术！ - 与更多GISer一起了解GIS&RS应用！ - 看看你的GIS&RS同龄人都在做什么！ • 校园开发大赛 - Esri杯中国大学生GIS软件开发竞赛自2004年以来已成功举办 八届，每年都成为极富影响力和备受瞩目的一项赛事。 - 从2009年开始设立ENVI/IDL开发组，已经成为国内遥感方向的 一项重大、唯一赛事。
- ENVI-IDL@
- support@
• 网站
-
“传递遥感技术，点燃遥感应用”
——ENVI/IDL遥感应用全国巡回培训班
• 2009年，成功在5个城市举办6场，超过400位学员参加 • 2010年，成功在8个城市举办9场培训，近500学员参加 • 2011我们还将继续在12个城市举办14场培训„„
分析的首选语言
• 功能强大，简单易学，很少
的几行代码就能实现其他语 言很难实现的功能
• 进行科学数据分析、可视化
表达和跨平台应用开发的高 效软件和理想工具。
被誉为NASA最近40年 的“里程碑技术”
灵活的ENVI平台
• ENVI是由IDL开发
• ENVI提供了一系列的遥感图像处理算法和函数
供调用
• 用IDL或其他语言扩展
——中国地震局地壳应力研究所
空间信息工程化与流程一体化的最佳组合
航空/ 航天 影像
浏览器
传感器
发布共享
LIDAR
数据预处理 信息提取
ArcGIS Server
ArcGIS Desktop ArcGIS Engine ArcGIS 桌面
影像数据
Geodatabase
空间数据
基础数据
完善的技术服务
Esri 中国——服务中国20年
海量数据处理
• 4000多幅ETM数据的镶嵌，数据量达到340G，仅仅
用了了一下午时间就完成了镶嵌。
4000多幅ETM，340g数据量
智能化信息提取
ENVI下完整的智能化影像信息提取技术
基于专家知识 的决策树分类
面向对象特 征自动提取 地物识别与 地表反演
基于光谱计 算机自动分 类
人工解译 地形信息提取
ENVI的功能
ENVI
IDL
ENVI软件界面定制与汉化
基于ENVI/IDL扩展的真彩色图像处理系统
辽河口TM卫星影像
洞 庭 湖 卫 星 影 像
HJ-1
深圳盐田港QB卫星影像
基于ENVI/IDL的塔里木河流域生态监测系统
——西安煤航
基于ENVI/IDL的珠江流域旱情遥感监测处理系统
——珠江水利科学研究院