ENVI5.1新增波譜庫(kù)及波譜曲線(xiàn)工具

1、ENVI5.1新增波譜庫(kù)及波譜曲線(xiàn)工具1. 概述ENVI 5.1波譜庫(kù)中新增了2443種的Aster的波譜文件，同時(shí)對(duì)應(yīng)的波譜工具也有了很大的該進(jìn)，可以幫助用戶(hù)直觀的看到每一種波譜庫(kù)中的文件個(gè)數(shù)，以及更為方便的查看每一種波譜文件的波譜曲線(xiàn)。ENVI 5.1的波譜庫(kù)瀏覽器具有的特點(diǎn)： 界面更清新波譜庫(kù)文件統(tǒng)計(jì)更方便、直觀新增2443種Aster波譜文件 ENVI5.1新增波譜庫(kù)及波譜曲線(xiàn)工具圖1.1 ENVI 5.1波譜庫(kù)中的波譜文件除了上述功能特點(diǎn)以外，ENVI5.1采用全新的光譜曲線(xiàn)顯示工具，可瀏覽波譜庫(kù)數(shù)據(jù)和繪制新的波譜曲線(xiàn)圖，內(nèi)置植被指數(shù)圖例。支持屬性的修改、支持多個(gè)顯示窗口的拖放，可顯

2、示X、Y、Z以及任意方向的剖面圖。 圖1.2 新的波譜曲線(xiàn)圖窗口2. 詳細(xì)功能操作下面以具體數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)這些工具的使用。數(shù)據(jù)地址：.ExelisENVI51classicdata波譜庫(kù)地址：. ExelisENVI51classicspec_lib2.1 新增2443種Aster波譜文件一切地物，由于其種類(lèi)和環(huán)境條件不同，反射和輻射電磁波的特征隨波長(zhǎng)而變化。通常用二維幾何空間內(nèi)的曲線(xiàn)表示，橫坐標(biāo)表示波長(zhǎng)（或者波段序號(hào)），縱坐標(biāo)表示反射率（或者像素值），稱(chēng)為波譜曲線(xiàn)。地物波譜可以通過(guò)儀器測(cè)量，如波譜儀，也可以通過(guò)高光譜/超光譜圖像上獲取。 ENVI的波譜庫(kù)文件是以圖像文件格式保存，包括一個(gè)二進(jìn)制的數(shù)

3、據(jù)文件（后綴默認(rèn).sli）和一個(gè)頭文件（.hdr），當(dāng)作一個(gè)圖像顯示時(shí)候，圖像表示的波譜曲線(xiàn)， X軸為波長(zhǎng)/波段號(hào)/波數(shù)，Y軸像素值表示反射率或者其他值。ENVI 5.1中新增的Aster波譜文件中總共包括了2443種波譜文件，其中包括manmade、meteorite、mineral、rock、soil、vegetation以及water波譜庫(kù)等32種大地類(lèi)的波譜庫(kù)，詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)下圖。 圖2.1 新增Aster波譜文件2.2 波譜庫(kù)瀏覽器Spectral Library ViewENVI 5.1 主菜單 -> Display -> Spectral Library View -&g

4、t; 直接彈出對(duì)話(huà)框：ENVI自帶的波譜庫(kù)文件； ENVI5.1新增波譜庫(kù)及波譜曲線(xiàn)工具圖2.2 ENVI自帶波譜庫(kù)文件1) 選擇打開(kāi)Veg_lib（99）中的幾個(gè)植被波譜文件； 在vegetation波譜庫(kù)中選擇6種不同植被的波譜曲線(xiàn)，在下圖可以看到起對(duì)應(yīng)的波譜曲線(xiàn)，以及波譜文件的屬性信息，包括常規(guī)信息和曲線(xiàn)信息。圖2.3 不同植被波譜曲線(xiàn)2) 波譜曲線(xiàn)顯示窗口中的功能；在波譜曲線(xiàn)窗口中可以看到4個(gè)部分的內(nèi)容： 導(dǎo)入文件（Import）圖2.4 導(dǎo)入數(shù)據(jù)方式此功能可以導(dǎo)入兩種格式的文件，包括ASCII及波譜庫(kù)形式存在的文件。 導(dǎo)出文件（Export） 圖2.5 導(dǎo)出數(shù)據(jù)方式導(dǎo)出波譜文件的格式

5、可以分類(lèi)4大類(lèi)：常見(jiàn)數(shù)據(jù)格式ASCII與波譜庫(kù)文件；Image、PDF及Postscript輸出格式；復(fù)制波譜曲線(xiàn)；直接打印曲線(xiàn)或在PowerPoint中展示； 選項(xiàng)工具（Options）圖2.6 選項(xiàng)功能選項(xiàng)工具中有三個(gè)功能：打開(kāi)新的Plot窗口目的：自由拖拽收集的地物波譜；波譜曲線(xiàn)上顯示十字絲目的：一直保持十字絲可見(jiàn)，顯示波譜顯現(xiàn)十字絲節(jié)點(diǎn)含義；添加波譜圖例目的：不同顏色的波譜曲線(xiàn)代表什么樣的地物，更直觀方便； 波譜曲線(xiàn)X、Y軸代表含義 X軸代表：Wavelength：（默認(rèn)顯示）影像波長(zhǎng)Index：波段i，i代表影像具有i個(gè)波段； Wavenumber: 波數(shù)，即1/wavelength

6、 ，波數(shù)與波長(zhǎng)成反比關(guān)系，波長(zhǎng)越小，波數(shù)就越大。 Y軸代表：Data Value：（默認(rèn)顯示）影像原始值；包絡(luò)線(xiàn)去除Continuum Removed：繪制數(shù)據(jù)與連續(xù)刪除。連續(xù)的是，套在光譜的頂部的凸包。它分為原始數(shù)據(jù)值，以產(chǎn)生連續(xù)取出的值。在連續(xù)使用中的繪制曲線(xiàn)中所顯示的第一和最后一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算的，所以只對(duì)已縮放的圖形，在連續(xù)的基礎(chǔ)上所顯示的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算范圍。 Binary Encoding：二進(jìn)制編碼，重新生成0與1的波頻曲線(xiàn)。圖2.7 導(dǎo)出PNG格式的波譜曲線(xiàn)3) 波譜曲線(xiàn)屬性顯示窗口：同一窗口中顯示多個(gè)地類(lèi)的波譜曲線(xiàn)不予重疊顯示； ：恢復(fù)原始數(shù)值范圍曲線(xiàn)顯示； ：點(diǎn)擊此功能顯示或者隱藏P

7、lot Key與曲線(xiàn)屬性； ：移除選中的一個(gè)曲線(xiàn)數(shù)據(jù)； ：移除全部的曲線(xiàn)數(shù)據(jù)； ：如果曲線(xiàn)節(jié)點(diǎn)有異?？梢酝ㄟ^(guò)此工具進(jìn)行編輯修訂；2.3 波譜剖面工具Spectral Profile(一) 支持顯示X、Y、Z以及任意方向的剖面圖在ENVI 5.1的界面中增加了不同取向的曲線(xiàn)剖面工具，包括了：Z方向波譜曲線(xiàn)、水平方向、垂直方向以及任意方向剖面，具體的存放位置：ENVI 5.1 -> Display -> Profiles -> xxx，以“can_tmr.img”為例顯示不同方向的剖面圖，操作步驟如下圖：1） Z方向剖面選擇Display -> Profiles ->

8、 Spectral。獲取選擇像元Z軸方向的剖面曲線(xiàn)，可以是圖像的波譜曲線(xiàn)，或者多時(shí)相圖像的趨勢(shì)曲線(xiàn)等。用戶(hù)可以從任意的多光譜數(shù)據(jù)集中提取波譜曲線(xiàn)。ENVI用其頭文件信息繪制其曲線(xiàn)。圖2.8 Z軸方向剖面曲線(xiàn)2） 水平方向剖面顯示選擇Display -> Profiles ->horizontal沿著水平方向上的像元波譜曲線(xiàn)，對(duì)于彩色合成圖像而言，曲線(xiàn)被繪制為在其相應(yīng)的顏色的所有三個(gè)圖像（R，G，B）。對(duì)于單波段圖像，該頻段的分布繪制成紅色。圖2.9 水平方向Y軸剖面曲線(xiàn)3） 垂直方向剖面顯示 Display -> Profiles -> vertical。沿著垂直方向上

9、的像元曲線(xiàn)，對(duì)于彩色合成圖像而言，曲線(xiàn)被繪制為在其相應(yīng)的顏色的所有三個(gè)圖像（R，G，B）。對(duì)于單波段圖像，該頻段的分布繪制成紅色。圖2.10 垂直方向X軸剖面曲線(xiàn)4） 任意方向剖面顯示Display -> Profiles -> Arbitrary。需要繪制一個(gè)折線(xiàn)，得到折線(xiàn)方向的上的像元曲線(xiàn)。圖2.11 任意方向剖面曲線(xiàn)顯示(二) Z剖面與新增內(nèi)置植被指數(shù)圖例ENVI 5.1 Spectral Profile中新增了植被歸一化指數(shù)NDVI的圖例內(nèi)容，可以顯示點(diǎn)擊像元對(duì)應(yīng)的NDVI值以及對(duì)應(yīng)的圖例顯示。本節(jié)以數(shù)據(jù)“can_tmr.img”為例進(jìn)行操作。（1） 點(diǎn)擊ENVI 5.1主

10、界面上的ENVI5.1新增波譜庫(kù)及波譜曲線(xiàn)工具工具，或者點(diǎn)擊 ENVI 5.1 -> Display - > Profiles - > Spectral，打開(kāi)Spectral Profiles 對(duì)話(huà)框，見(jiàn)下圖； 圖2.12 Spectral Profiles對(duì)話(huà)框Spectral Profiles 中的Options工具下新增功能見(jiàn)下圖： 植被指數(shù)（NDVI）顯示選擇像元的NDVI植被指數(shù)； RGB 工具條改變曲線(xiàn)中的波段顯示； 導(dǎo)入新的波段組合文件通過(guò)拖拽修改RGB工具條中的波段，點(diǎn)擊此工具修改其顯示框中的波段組合文件； 添加另外的文件。 注：一般情況下工具“Load Ne

11、w Band Combination”呈現(xiàn)灰色，只有在PLOT窗口中拖拽了R、G、B進(jìn)行了重新組合，此工具才能生效顯示。圖2.13 Options下新增工具（2） 點(diǎn)擊Options -> Vegetation Index(NDVI)，通過(guò)調(diào)整General 中的Right Margin值，顯示下圖對(duì)應(yīng)單像元的波譜曲線(xiàn)以及NDVI圖例；圖2.14 新增NDVI圖例 General 參數(shù)含義： X-Axis Min Range：X軸最小值范圍； X-Axis Max Range：X軸最大值范圍； Y-Axis Min Range：Y軸最小值范圍； X-Axis Max Range：Y軸最大

12、值范圍； Font Name: 標(biāo)題字體，默認(rèn)為Calibri； Font Size：字體大小設(shè)置，默認(rèn)為12； Plot Title：曲線(xiàn)標(biāo)題，默認(rèn)的為打開(kāi)窗口的名稱(chēng)，比如：Spectral Profiles； X-Axis Title：X軸標(biāo)題，默認(rèn)為選擇X的顯示屬性； Y-Axis Title：Y軸標(biāo)題，默認(rèn)為選擇Y的顯示屬性； Left Margin：左邊框距離，默認(rèn)為0； Right Margin：右邊框距離，默認(rèn)為0； Top Margin：頂部框距離，默認(rèn)為0； Bottom Margin: 底部框距離，默認(rèn)為0；. Stack Offset：疊加波譜的便宜量，默認(rèn)值為0.1%；

13、 Spectral Average：選擇像元繪制的時(shí)候會(huì)用到剖面輪廓大小，例如，設(shè)置為1時(shí)將是一個(gè)1x1像素，并設(shè)置為3會(huì)是3×3像素，默認(rèn)值為1； NDVI Orientation: NDVI圖例的方向性，默認(rèn)為水平顯示； NDVI Width: NDVI圖例寬度，默認(rèn)值為25 Points；Curve屬性含義： Name: 列表中選擇曲線(xiàn)的名稱(chēng)； Color：列表中選擇波譜曲線(xiàn)的顯示顏色； Line Style：直線(xiàn)類(lèi)型，默認(rèn)的為實(shí)線(xiàn)；Thickness：曲線(xiàn)的寬度默認(rèn)的為1 point；Symbol：符號(hào)類(lèi)型，默認(rèn)的為No symbol； Symbol Color：符號(hào)顏色，默

14、認(rèn)的為0，0，0 （黒色）； Symbol Size：符號(hào)大小，默認(rèn)為2 points； Symbol Thick：符號(hào)寬度，默認(rèn)為1 point； Symbol Fill：符號(hào)填充，默認(rèn)為T(mén) False； Symbol Fill Color：符號(hào)填充顏色，默認(rèn)為255，255，255（白色）。(三)支持多個(gè)顯示窗口的拖放可以通過(guò)拖放光譜庫(kù)瀏覽器和任意的波譜或ENVI繪圖窗口中的波譜曲線(xiàn)用戶(hù)波譜分析，具體的操作步驟如下：（1） 在波譜庫(kù)瀏覽器中打開(kāi)一個(gè)波譜文件；（2）點(diǎn)擊右側(cè)的黑三角以展開(kāi)波譜曲線(xiàn)的相關(guān)屬性信息；（3）在曲線(xiàn)窗口中，選擇從圖中關(guān)鍵的曲線(xiàn)?？赏ㄟ^(guò)使用Ctrl + Click多選；圖2.15 拖動(dòng)Spectral Profile中的曲線(xiàn)到新的ENVI PLOT窗口（4） 拖動(dòng)選擇的曲線(xiàn)到ENVI PLOT窗口中。該曲線(xiàn)將在ENVI PLOT窗口中顯示。如果拖入的曲線(xiàn)文件缺少波長(zhǎng)單位或y縮放因子信息，則會(huì)彈出一個(gè)曲線(xiàn)接入對(duì)話(huà)框，具體細(xì)節(jié)見(jiàn)下圖；圖