ENVI遥感图像处理(第1章)
ENVI遥感影像处理
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波段运算（Band Math）： 1. 选择 Basic Tools > Band Math. 将出现 Band Math 对话框。假如运算结果是一个二 维数组，它将接受任何有效的 IDL 数学表达式、函 数或程序。 2. 在标签为 “Enter an expression:” 的文本框内， Enter 输入变量名（将被赋值到整个图像波段或可能应用 到一个多波段文件中的每个波段） 和所需要的数学 运算符。 变量名必须以字符 “b” 或 “B” 开头，后面跟着 5 个以内的数字字符 3. 一旦一个有效的表达式被输入，点击 “OK”处理。 将出现 Variable/Band Name Pairings 对话框
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三个显示窗口
1、滚动窗口（Scroll Window):显示了经 重采样后分辨率降低了的完整范围的影像， 可以用鼠标移动更新影像 2、主影像窗口（Image Window):以实际 的分辨率（未经重采样）来显示影像的某 一部分，缩放控制矩形方框来指示缩放窗 口中显示的区域 3、缩放窗口（Zoom Window):
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选择感兴趣区（ROIs） 选择感兴趣区（ROIs）
• 从主影像显示窗口中选 择Overlay>>Region of Interest,或在影像中点击 鼠标右键，快捷菜单中 选择ROI Tools。接着 与该主影像显示窗口相 对应的ROI Tools就会 显示在屏幕上。
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绘制代表感兴趣区的多边形： 在主影像窗口中点击鼠标左键，建立感兴趣区的第 1个顶点，再次点击左键，按顺序选择更多的多边 形点，点击右键闭合多边形。再一次点击右键固定 多边形的位置。再右键双击填充多边形，建立完成 ROI。 通过选择ROI Tool对话框顶部的单选按钮，感兴趣 区也可以在缩放窗口和滚动窗口中被定义。当一个 ROI被定义后，该区域会显示出来。 要定义一个新的感区，点击New Region按钮。再 按上面的步骤操作。
遥感课程实验报告-遥感图像处理软件(ENVI)的初步熟悉和基本操作
《遥感信息科学概论》课程实验报告
波谱特征：水体的波谱曲线在1波段的亮度最大，为180左右，2波段次之，为160，3波段较低，为60左右，由2波段向3波段急剧下降。
4、5、7波段约为20。
植被波普特性曲线有明显的规律，在1波段有一个峰值60，2波段有一个峰谷50，然后到4波段上升达到最大峰值200，在减小到6波段140.
居民地在各个波段的波谱亮度值均较大。
居民地遥感图像获得的是屋顶或道路，石棉瓦、沥青沙石、水泥等对各波段的反射率均较高。
在1波段最高为240，然后一直减少到5波段峰谷处130，在上升到6波段140.
云波谱特征：0.5-0.7波段亮度值均保持最高不变，为240，0.9波段下降至190左右，之后基本不
波谱曲线：总体亮度较低，亮度由1波段50到3波段降低，在3波段出现波谷为20；4波段出现波峰为90，到7波段平缓下降为30.
波谱曲线：整体亮度较高趋势平缓，在4波段最低位80，3波段最高位120；1、5、7波段为110左右。
基本要求与说明：
1．实验原理部分文字阐述要简洁明了，可附相应公式、图解；
2．实验步骤与方法请尽量详细叙述，如果有必要请附相应图形、图像；
3．表格大小和所列条目数可以根据实际情况进行调整与增删。
第1章 感图像处理软件ENVI基本操作
第1章感图像处理软件ENVI基本操作实验目的：掌握遥感图像处理软件基本界面信息和数据文件的打开方法主要内容：（1）遥感图像处理软件ENVI界面总体介绍；（2）ENVI软件能识别的图像类型介绍（3）各种图像文件的打开重点：ENVI能识别的文件类型第1节ENVI软件简介遥感图像处理软件主要有ENVI，PCI ，ERDAS，ERMAPPER等。
ENVI 软件(The Environment for Visualizing Images)由美国Research Systems,Inc．公司（RSI）的产品。
由遥感领域的科学家采用IDL（Interactive Data Language）开发的一套功能强大的遥感图像处理系统.IDL是进行二维或多维数据可视化、分析和应用开发的理想工具。
ENVI是一个完整的遥感图像处理平台，其软件处理技术覆盖了图像数据的输入/输出、定标、图像增强、纠正、正射校正、镶嵌、数据融合以及各种变换、信息提取、图像分类、基于知识的决策树分类、与GIS的整合、DEM及3维信息提取、雷达数据处理、3维立体显示分析，提供了专业可靠的波谱分析工具和高光谱分析工具。
其主要应用领域：科研、环境保护、气象、石油矿产勘探、农业、林业、医学、国防和安全、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。
IDL 是集科学数据分析、可视化表达和跨平台应用开发等功能为一体的第四代可视化计算机语言。
它是面向矩阵的、完全支持对数组的直接操作，具有快速分析超大规模数据的能力，速度比传统语言如C、C++等有很大的提升。
它包括了高级图像处理能力、交互式二维和三维图形技术、面向对象的编程、OpenGL 硬件图形加速功能、集成的数学分析与统计软件包、完善的信号分析和图像处理功能、灵活的数据输入输出方式、跨平台的图形拥护界面工具包、连接ODBC 兼容数据库、支持远程服务器访问数据以及具有多种外部程序连接方式。
ENVI遥感图像处理基础
ENVI影像处理基础——特定数据输入
• 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 Open External File 选项，ENVI 能够读取一些标准文件类型的若干格式， 包括精选的遥感格式、军事格式、数字 高程模型格式、图像处理软件格式及通 用图像格式。ENVI 从内部头文件读取 必要的参数，因此不必在Header Information对话框中输入任何信息。
ER Mapper, PCI JPEG 2000 (.pix)
ERDAS 7.x (.lan) ERDAS IMAGINE 8.x (.img) GeoTIFF HDF Landsat 7 Fast (.fst) Landsat 7 HDF MAS-50 MRLC (.dda)
• 通用栅格数据格式，包含一个简单的二进制文件（
a simple flat binary ）和一个相关的ASCII（文本）的头 文件。
ENVI头文件包含用于读取图像数据文件的信息，它通常创建 于一个数据文件第一次被 ENVI读取时。单独的ENVI头文本文 件提供关于图像尺寸、嵌入的头文件（若存在）、数据格式 及其它相关信息。所需信息通过交互式输入，或自动地用 “文件吸取”创建，并且以后可以编辑修改。您可以在ENVI 之外使用一个文本编辑器生成一个ENVI头文件 - 通用栅格数据都会存储为二进制的字节流，通常它将以BSQ （按波段顺序）、BIP（波段按像元交叉）或者BIL（波段按 行交叉）的方式进行存储。
ENVI图像处理基础
ENVI/IDL
ENVI影像处理基础——ENVI目录结构
•
•
Bin：相应的ENVI运行目录。
Data：数据目录，保存一矢量文件夹（一些矢量数据）、两个TM5 栅格数据、两个DEM数据和一个高光谱数据。 Filt_func：ENVI常规传感器的光谱库文件。例如：aster、modis、 spot、tm等。 Help：ENVI的帮助文档。 Lib：IDL生成的可编译的程序，用于二次开发。 Map_proj：影像的投影信息，文本格式，客户可以进行定制。
遥感图像处理ppt课件
02
人工智能在遥感图像处理中可以应用 于地物分类、目标检测、变化检测等 方面。通过训练人工智能算法，使其 能够自动识别和分类地物，提高遥感 数据的利用价值和精度。同时，人工 智能算法还可以对遥感数据进行自动 化分析和处理，提高数据处理效率。
03
人工智能在遥感图像处理中需要解决 的关键问题包括数据标注、模型训练 和优化等。同时，还需要考虑人工智 能算法的可解释性和可靠性，以确保 其在实际应用中的效果和安全性。随 着技术的不断发展，人工智能在遥感 图像处理中的应用将进一步提高遥感 数据的利用价值和精度。
详细描述
遥感图像存储与处理是遥感技术应用的核心环节之一。 在这个过程中，原始数据会经过一系列的预处理、增强 和分类等操作，以提高图像质量和提取更多有用的信息 。例如，辐射定标、大气校正、几何校正等预处理操作 可以提高图像的精度和可靠性；图像增强技术如对比度 拉伸、滤波等可以提高图像的可视化效果和特征提取能 力；分类和目标检测等技术则可以对图像进行语义化表 达和信息提取，以满足不同应用的需求。
遥感图像处理涉及的技术包括辐 射校正、几何校正、图像增强、 信息提取等。
遥感图像处理的重要性
遥感图像处理是遥感技术应用的关键 环节，能够提高遥感数据的精度和可 靠性，为各领域提供更准确、更全面 的信息。
通过遥感图像处理，可以提取出更多 有用的信息，为决策提供科学依据， 促进各行业的智能化发展。
遥感图像处理的应用领域
图像预处理技术
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去噪
消除图像中的噪声，提高图像 的清晰度。
校正
纠正图像的几何畸变和辐射畸 变，使图像更接近真实场景。
配准
将不同来源的图像进行坐标对 齐，以便于后续的图像分析和
ENVI用户指南
ENVI用户指南第一节：概述欢迎使用ENVI!ENVI是一款强大的遥感图像处理和分析软件，具有许多功能和工具帮助用户处理和解释遥感图像数据。
本用户指南将详细介绍如何使用ENVI进行图像处理、增强、分类和解释。
第二节：安装和启动ENVI在本节中，将介绍如何安装和启动ENVI。
用户需要按照给定的步骤执行安装程序，然后启动ENVI软件。
还将介绍如何获取和安装ENVI的许可证。
第三节：ENVI界面介绍ENVI界面由多个面板和工具栏组成。
本节将详细介绍ENVI界面的各个部分，包括主菜单、工具栏、图像窗口、图像导航器等。
第四节：加载和显示图像在ENVI中，可以加载多种格式的遥感图像，并在图像窗口中显示。
本节将介绍如何加载不同格式的图像，并对图像进行显示和导航。
第五节：图像增强和预处理ENVI提供了多种图像增强和预处理工具，用于提高图像质量和准确度。
本节将详细介绍这些工具的使用方法，包括直方图均衡化、滤波、空间校正等。
第六节：图像分类图像分类是ENVI的一个重要功能，用于将图像像素划分为不同的类别。
本节将介绍如何使用ENVI进行图像分类，包括基于统计学的分类方法和基于机器学习的分类方法。
第七节：图像解释图像解释是遥感图像分析的关键步骤之一，用于从图像中提取有意义的信息。
本节将介绍如何使用ENVI进行图像解释，包括目标检测、变化检测和特征提取等。
第八节：输出和保存处理结果在ENVI中，可以将处理结果保存为图像文件或其他常见的文件格式。
本节将介绍如何输出和保存处理结果，以及如何生成图像报告和图像结果动画。
第九节：ENVI扩展功能ENVI还提供了许多扩展功能，用户可以根据需要安装和使用这些功能。
本节将介绍一些常见的ENVI扩展功能，如ENVI SARscape和ENVI LiDAR等。
第十节：常见问题解答本节将回答一些用户可能遇到的常见问题，包括安装问题、图像加载问题和处理问题等。
同时还会提供一些解决问题的方法和技巧。
1 遥感图像处理--几何校正
北京54坐标系和西安80坐标系 采用的主要参数
坐标名称 北京54 西安80
投影类型 Transverse Mercator Transverse Mercator
椭球体 Krasovsky IAG-75
基准面 北京54 西安80
知识介绍—建立自定义坐标系
ENVI中坐标定义文件存放在安装目录下的 IDL??\products\envi??\map_proj文件夹下， 三个文件记录了坐标信息：
知识介绍—图像投影转换
投影转换 1）选择主菜单->Map->Convert Map Projection。 2）在Convert Map Projection对话框中，单击Change Proj按钮。 3）在Projection Selection对话框中，选择New按钮。 4）在Customized Map Projection Definition对话框中填写投影名
ENVI中的几何校正
重采样方法（ENVI提供的内插方法）
1）最近邻法
取与所计算点(x,y)周围相邻的4个点，比较它们 与被计算点的距离，哪个点距离最近，就取哪个亮 度值作为(x,y)点的亮度值。
2）双线性内插法
取(x,y)点周围的4个邻点，在y方向内插二次， 再在x方向上内插一次，得到(x,y)点的亮度值f(x,y)。
ellipse.txt 椭球体参数文件 datum.txt 基准面参数文件 map_proj.txt 坐标系参数文件
知识介绍—建立自定义坐标系
ENVI中自定义坐标系分三步：定义椭球体、基准面 和定义坐标参数。
第一步：添加椭球体
椭球体描述语法：<椭球体名称>, <长半轴>, <短半 轴>
《envi图像预处理》课件
几何校正
目的：消除图像中的几何变形 方法：使用控制点进行校正 控制点选择：选择具有明显特征的点 校正结果：得到无变形的图像
图像增强
亮度调整：提高图像亮度，使图像更清晰 对比度调整：增强图像对比度，使图像细节更明显 锐化处理：提高图像锐度，使图像边缘更清晰 色彩调整：调整图像色彩，使图像色彩更丰富
实例1：图像去噪处理，对 比处理前后的图像质量
实例4：图像融合处理，对 比处理前后的图像融合效果
Part Six
envi图像预处理的 未来发展
envi图像预处理技术的发展趋势
智能化：利用深度 学习、人工智能等 技术，实现图像的 自动预处理
高效化：提高图像 预处理的速度和效 率，降低计算成本
多样化：开发更多 类型的预处理算法， 满足不同应用场景 的需求
envi图像预处理在地理信息系统中的应用
地理信息系统（GIS）：用于管理、分析和显示地理数据
Envi图像预处理：对遥感图像进行预处理，提高图像质量
应用：在GIS中，预处理后的遥感图像可以用于地形分析、土地利用分类、植被监测 等
优势：预处理后的遥感图像可以提高GIS分析的准确性和效率
envi图像预处理在环境监测中的应用
遥感图像处理：用于提取地物信息， 如土地利用、植被覆盖等
工业检测：用于产品质量检测，如 缺陷检测、尺寸测量等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
医学图像处理：用于疾病诊断和治 疗，如CT、MRI等
军事侦察：用于战场侦察和情报分 析，如目标识别、地形分析等
Part Five
envi图像预处理的 效果评估
envi图像预处理
,
汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 e n v i 图 像 预 处 理
1.Envi遥感图像处理软件及其常用功能简介
遥感实验课第一课 Envi遥感图像处理软件及其常用功能简介一、教学目的与要求本次实习要求了解Envi遥感图像处理软件，掌握各种文件格式的打开方法并能在此基础上对图像进行简单的处理，如旋转、裁减、拉伸等。
二、重点难点⒈本次实习课的重点是各种文件格式的打开以及简单的图像处理。
⒉利用矢量文件其目的是在图像上增加一个图层，本次实习的实例是在一幅已校准的图像上加一幅行政区划图。
三、教学内容⒈目前流行的遥感图像处理软件介绍①ERDAS IMAGINEERDAS IMAGINE软件是美国ERDAS公司开发的遥感图像处理系统，公司成立于1978年，总部设在美国佐治亚州的亚特兰大市，目前ERDAS IMAGINE软件的版本为8.4。
②PCI③EnviENVI，The Environment for Visualizing Images，由美国RSI公司开发的遥感图像处理系统，开发语言为IDL，是处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。
2000年获美国权威机构NIMA遥感软件测评第一。
⒉Envi 3.4的安装⒊各种文件格式的打开方法BMP、JPG、TIF、TM Data、ERMapper等文件格式。
⒋利用矢量文件在图像上增加图层⒌图像的简单处理旋转、裁减、拉伸等。
四、教学步骤⒈Envi 3.4的安装――复制完的文件改成存档非只读方式。
该图为Envi 3.4的安装界面。
软件安装完之后会出现如下的对话框，我们选择“No”。
⒉BMP文件格式的打开文件：1.bmpFile－Open External Fille(外部文件)－Generic Formats(一般格式文件)窗口说明打开BMP文件后将出现一个名为Availlable Bands List窗口，该窗口主要显示当前已打开的文件；Gray Scale单选项为选择灰度图像；RGB Color为选择彩色图像，同时，选择不同的组合会产生不同的彩色图像；Display按钮可新建新的窗口或覆盖最近的窗口显示当前需要打开的文件。
(完整word版)ENVI遥感图像处理方法
《ENVI遥感图像处理方法》科学出版社2010年6月正式出版上一篇/ 下一篇 2010-05-26 15:02:30 / 个人分类：ENVI查看( 643 ) / 评论( 5 ) / 评分( 0 / 0 )从上个世纪六十年代E．L．Pruitt提出“遥感”这个词至今，遥感已经成为人类提供了从多维和宏观角度去认识宇宙世界的新方法与新手段。
目前，遥感影像日渐成为一种非常可靠、不可替代的空间数据源。
ENVI (The Environment for Visualizing Images)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。
ENVI以其强大的图像处理功能，尤其是与ArcGIS 一体化集成，使得众多的影像分析师和科学家选择ENVI来处理遥感图像和获得图像中的信息，从而全面提升了影像的价值。
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众多领域。
与此形成鲜明对比的是，目前关于ENVI 的中文教程非常少，给广大用户学习软件和应用软件带来诸多不便。
针对上述情况，在ESRI中国（北京）有限公司的大力支持下，根据多年遥感应用研究和软件操作经验，历时一年半编著完成本书。
全书按照遥感图像处理流程由浅到深逐步引导读者掌握ENVI软件操作。
各个章节相对独立，读者可视个人情况进行选择阅读。
全书分为17章，第1、2、3章介绍了ENVI软件的基础知识，可作为ENVI软件入门，也可作为参考内容；第4、5、6、7、8章介绍了遥感图像处理一般流程，包括图像几何校正、图像融合、图像镶嵌、图像裁剪、图像增强等预处理，图像分类、矢量处理、制图和三维可视化等图像基本处理，这5章又可独立阅读；第9、10、11、12章为专业操作，包括正射校正、面向对象图形特征提取、地形分析、遥感动态监测；第13、14章是光谱分析和高光谱处理方面的内容，包括辐射定标与大气校正、高光谱与光谱分析技术；第15章介绍了ENVI非常灵活的波段运算和波谱运算；第16章介绍了ENVI基本的雷达图像处理功能；第17章介绍了ENVI的二次开发功能。
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❖ 建筑物 ▪ 建筑物轮廓, 屋顶
❖ 基础设施 ▪ 道路, 桥梁, 机场, 海港码头
❖ 自然要素 ▪ 河流, 湖泊,森林, 田地
❖ 云和雾
遥感软件的介绍——正射校正扩展模块（OrthorectificatiLoOnG）O
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课时安排与考核
❖ 总课时：30+18=48 ❖平时成绩+期终考试 （30%+70%）
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本课程所用教材
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课程主要内容
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❖第一章 绪论 ❖第二章 遥感软件安装和视窗的基本模块介绍 ❖第三章 遥感图像的数据预处理 ❖第四章 遥感图像的增强处理 ❖第五章 遥感信息的复合 ❖第六章 遥感图像信息提取 ❖第七章 遥感软件综合应用
❖可以有效地去除水蒸气, 气溶胶散射，漫反射的 邻域效应。
❖ 获得地物反射率和辐射率、地表温度等真实物理 模型参数。
❖ 使影像变得“清晰”
遥感软件的介绍——立体像对高程提取扩展模块(DEM ExtracLtOioGnO)
❖快速从ALOS PRISM, ASTER, CARTOSAT1, FORMOSAT-2, GeoEye-1, IKONOS, KOMPSAT-2, OrbView-3, QuickBird, WorldView-1, SPOT 1-5等以及航空影像立 体像对中提取DEM。
遥感软件的介绍
RS Softwபைடு நூலகம்re
LOGO
国外： ERDAS IMAGINE PCI ERMAPPER ENVI
国内：
泰坦遥感图像处理软 件（Titan Image） 等
遥感软件的介绍-Envi
LOGO
❖ ENVI (The Environment for Visualizing Images)是美国ITT Visual Information Solutions公司的旗舰产品。
雷达
Lidar
激光雷达
Thermal 热量数据
Terrain
地形数据
GPS
位置数据
Vector
矢量数据
读取显示工具 预处理工具
信息提取工具 矢量工具 地形工具
高光谱工具 雷达工具 制图工具
EXTEND IDL, C++, Java, .Net
三维可视分析 制图输出
Geodatabase GIS分析
遥感软件的介绍——大气校正扩展模块(Atmospheric CorrecLtOioGnO)
Atmospheric Correction
大气校正模 块
Feature Extraction
空间特征提 取模块
DEM Extraction
立体像对高 程提取模块
Orthorectifi cation
正射校正模 块
SARSPACE NITF
高级雷达处 理扩展模块
NITF数据支 持模块
主模块
ENVI
开发语言
❖ ENVI由遥感领域的科学家采用IDL开发的一套 功能强大的遥感图像处理软件
❖ ENVI环境：ENVI/IDL完全开发版本和ENVI运 行环境（ENVI RT），后者不带有底层IDL开发 平台，不能编写自定义程序。
遥感软件的介绍-Envi
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❖ ENVI (The Environment for Visualizing Images)是美国ITT Visual Information Solutions公司的旗舰产品。
※认真完成课后作业。
※能自觉进行软件操作，加强实践 能力培养。
第一章 绪论
1
遥感的最终目标
2 遥感图像处理的一般流程
3
遥感软件的介绍
4
遥感软件的基本功能
5
遥感技术应用简介
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遥感的最终目标
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❖ 地球空间信息是人类探索和认识现实世界最基 本的组成部分。
❖ 遥感的出现不仅彻低改变了地球科学获取地球 表层信息的方式与方法，而且为地球科学的各 个分支最终走向综合而形成新的地球系统科学 奠定了基础。
❖ 全面支持RPC模型参数，尽可能少的控制点以达 到有效的精度
❖ 使用DEM编辑工具对提取的DEM做局部编辑 ❖ 交互量测特征地物的高度和收集3D信息并导出为
3D Shapefile文件格式
遥感软件的介绍——空间特征提取扩展模块（Feature ExtractionL）OGO
提供面向对象方法、易于使用的向导操作流程从高分辨率 全色和多光谱数据中提取地物信息。包括：
遥感图像处理
课程性质及课程目标
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❖ 课程性质：GIS专业专业必修课程。
❖ 课程目标：深入地理解遥感基本理论、方法及遥 感图像处理与图像信息提取方法，具备利用遥感 软件解决实际问题的能力。
❖ 初步具有利用IDL进行二次开发的能力。
先修后续课程
❖ 掌握一定的计算机技术 ❖ 先修《遥感概论》或《遥感技术》
❖ ENVI由遥感领域的科学家采用IDL开发的一套 功能强大的遥感图像处理软件
❖ 它是快速、便捷、准确地从地理空间影像中提 取信息的首屈一指的软件解决方案，它提供先 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。
遥感软件的介绍——ENVI/IDL体系结构
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扩展模块
IDL
IDL Advanced 数学与统计扩展
工具包
IDL DataMiner
数据库连接工 具包
遥感软件的介绍——ENVI从图像中获得您所需的信息
Data -> Information
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Panchromatic 全色
Multispectral 多光谱
Hyperspectral 高光谱
Radar
相关参考书目
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1.赵文吉, ENVI 遥感影像处理专题与实践. 2007: 中国环境科学出版
社.
2.ENVI遥感影像处理实用手册，
3. ENVI与IDL二次开发教程
本课程的教学要求
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※上课认真听讲，作好笔记，遇到不懂的内容或有 问题应及时提问或查阅课外书。
※认真完成每一次的实习作业并按时上交，成绩将 记入总分。
❖ 遥感的最终目标是有效应用，即从遥感数据中 提取出感兴趣的信息服务于各行各业。
❖ 遥感信息提取是遥感应用的核心环节。
Company Logo
遥感图像处理的一般流程
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数据的输入输出 图像显示与分析 图像预处理（几何纠正、融合、镶嵌等） 影像信息提取（人工解译、自动分类、特征提取、动态检测等） 专题制图/三维可视化分析（集成GIS现有数据) 成果报告（GIS分析/共享）