ENVI51新增波谱库及波谱曲线工具Word格式文档下载.docx

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一切地物，由于其种类和环境条件不同，反射和辐射电磁波的特征随波长而变化。

通常用二维几何空间内的曲线表示，横坐标表示波长λ（或者波段序号），纵坐标表示反射率ρ（或者像素值），称为波谱曲线。

地物波谱可以通过仪器测量，如波谱仪，也可以通过高光谱/超光谱图像上获取。

ENVI的波谱库文件是以图像文件格式保存，包括一个二进制的数据文件（后缀默认.sli）和一个头文件（.hdr），当作一个图像显示时候，图像表示的波谱曲线，X轴为波长/波段号/波数，Y轴像素值表示反射率或者其他值。

ENVI5.1中新增的Aster波谱文件中总共包括了2443种波谱文件，其中包括manmade、meteorite、mineral、rock、soil、vegetation以及water波谱库等32种大地类的波谱库，详细内容见下图。

图2.1新增Aster波谱文件

2.2波谱库浏览器SpectralLibraryView

ENVI5.1主菜单->

Display->

SpectralLibraryView->

直接弹出对话框：

ENVI自带的波谱库文件；

图2.2ENVI自带波谱库文件

1）选择打开Veg_lib（99）中的几个植被波谱文件；

在vegetation波谱库中选择6种不同植被的波谱曲线，在下图可以看到起对应的波谱曲线，以及波谱文件的属性信息，包括常规信息和曲线信息。

图2.3不同植被波谱曲线

2）波谱曲线显示窗口中的功能；

在波谱曲线窗口中可以看到4个部分的内容：

–导入文件（Import）

图2.4导入数据方式

此功能可以导入两种格式的文件，包括ASCII及波谱库形式存在的文件。

–导出文件（Export）

图2.5导出数据方式

导出波谱文件的格式可以分类4大类：

常见数据格式——ASCII与波谱库文件；

Image、PDF及Postscript输出格式；

复制波谱曲线；

直接打印曲线或在PowerPoint中展示；

–选项工具（Options）

图2.6选项功能

选项工具中有三个功能：

打开新的Plot窗口——目的：

自由拖拽收集的地物波谱；

波谱曲线上显示十字丝——目的：

一直保持十字丝可见，显示波谱显现十字丝节点含义；

添加波谱图例——目的：

不同颜色的波谱曲线代表什么样的地物，更直观方便；

–波谱曲线X、Y轴代表含义

X轴代表：

Wavelength：

（默认显示）影像波长

Index：

波段i，i代表影像具有i个波段；

Wavenumber:

波数，即1/wavelength，波数与波长成反比关系，波长越小，波数就越大。

Y轴代表：

DataValue：

（默认显示）影像原始值；

包络线去除ContinuumRemoved：

绘制数据与连续删除。

连续的是，套在光谱的顶部的凸包。

它分为原始数据值，以产生连续取出的值。

在连续使用中的绘制曲线中所显示的第一和最后一个数据点计算的，所以只对已缩放的图形，在连续的基础上所显示的数据来计算范围。

BinaryEncoding：

二进制编码，重新生成0与1的波频曲线。

图2.7导出PNG格式的波谱曲线

3）波谱曲线属性显示窗口

–

：

同一窗口中显示多个地类的波谱曲线不予重叠显示；

–

恢复原始数值范围曲线显示；

点击此功能显示或者隐藏PlotKey与曲线属性；

移除选中的一个曲线数据；

移除全部的曲线数据；

如果曲线节点有异常可以通过此工具进行编辑修订；

2.3波谱剖面工具SpectralProfile

（一）支持显示X、Y、Z以及任意方向的剖面图

在ENVI5.1的界面中增加了不同取向的曲线剖面工具，包括了：

Z方向波谱曲线、水平方向、垂直方向以及任意方向剖面，具体的存放位置：

ENVI5.1->

Profiles->

xxx，以“can_tmr.img”为例显示不同方向的剖面图，操作步骤如下图：

1）Z方向剖面

选择Display->

Spectral。

获取选择像元Z轴方向的剖面曲线，可以是图像的波谱曲线，或者多时相图像的趋势曲线等。

用户可以从任意的多光谱数据集中提取波谱曲线。

ENVI用其头文件信息绘制其曲线。

图2.8Z轴方向剖面曲线

2）水平方向剖面显示

horizontal

沿着水平方向上的像元波谱曲线，对于彩色合成图像而言，曲线被绘制为在其相应的颜色的所有三个图像（R，G，B）。

对于单波段图像，该频段的分布绘制成红色。

图2.9水平方向Y轴剖面曲线

3）垂直方向剖面显示

vertical。

沿着垂直方向上的像元曲线，对于彩色合成图像而言，曲线被绘制为在其相应的颜色的所有三个图像（R，G，B）。

图2.10垂直方向X轴剖面曲线

4）任意方向剖面显示

Display->

Arbitrary。

需要绘制一个折线，得到折线方向的上的像元曲线。

图2.11任意方向剖面曲线显示

（二）Z剖面与新增内置植被指数图例

ENVI5.1SpectralProfile中新增了植被归一化指数NDVI的图例内容，可以显示点击像元对应的NDVI值以及对应的图例显示。

本节以数据“can_tmr.img”为例进行操作。

（1）点击ENVI5.1主界面上的ENVI5.1新增波谱库及波谱曲线工具

工具，或者点击ENVI5.1->

Display->

Profiles->

Spectral，打开SpectralProfiles对话框，见下图；

图2.12SpectralProfiles对话框

SpectralProfiles中的Options工具下新增功能见下图：

–植被指数（NDVI）——显示选择像元的NDVI植被指数；

–RGB工具条——改变曲线中的波段显示；

–导入新的波段组合文件——通过拖拽修改RGB工具条中的波段，点击此工具修改其显示框中的波段组合文件；

–添加另外的文件。

注：

一般情况下工具“LoadNewBandCombination”呈现灰色，只有在PLOT窗口中拖拽了R、G、B进行了重新组合，此工具才能生效显示。

图2.13Options下新增工具

（2）点击Options->

VegetationIndex（NDVI），通过调整General中的RightMargin值，显示下图对应单像元的波谱曲线以及NDVI图例；

图2.14新增NDVI图例

General参数含义：

–X-AxisMinRange：

X轴最小值范围；

–X-AxisMaxRange：

X轴最大值范围；

–Y-AxisMinRange：

Y轴最小值范围；

Y轴最大值范围；

–FontName:

标题字体，默认为Calibri；

–FontSize：

字体大小设置，默认为12；

–PlotTitle：

曲线标题，默认的为打开窗口的名称，比如：

SpectralProfiles；

–X-AxisTitle：

X轴标题，默认为选择X的显示属性；

–Y-AxisTitle：

Y轴标题，默认为选择Y的显示属性；

–LeftMargin：

左边框距离，默认为0；

–RightMargin：

右边框距离，默认为0；

–TopMargin：

顶部框距离，默认为0；

–BottomMargin:

底部框距离，默认为0；

.

–StackOffset：

叠加波谱的便宜量，默认值为0.1%；

–SpectralAverage：

选择像元绘制的时候会用到剖面轮廓大小，例如，设置为1时将是一个1x1像素，并设置为3会是3×

3像素，默认值为1；

–NDVIOrientation:

NDVI图例的方向性，默认为水平显示；

–NDVIWidth:

NDVI图例宽度，默认值为25Points；

Curve属性含义：

–Name:

列表中选择曲线的名称；

–Color：

列表中选择波谱曲线的显示颜色；

–LineStyle：

直线类型，默认的为实线；

–Thickness：

曲线的宽度默认的为1point；

–Symbol：

符号类型，默认的为Nosymbol；

–SymbolColor：

符号颜色，默认的为0，0，0（黒色）；

–SymbolSize：

符号大小，默认为2points；

–SymbolThick：

符号宽度，默认为1point；

–SymbolFill：

符号填充，默认为TFalse；

–SymbolFillColor：

符号填充颜色，默认为255，255，255（白色）。

（三）支持多个显示窗口的拖放

可以通过拖放光谱库浏览器和任意的波谱或ENVI绘图窗口中的波谱曲线用户波谱分析，具体的操作步骤如下：

（1）在波谱库浏览器中打开一个波谱文件；

（2）点击右侧的黑三角以展开波谱曲线的相关属性信息；

（3）在曲线窗口中，选择从图中关键的曲线。

可通过使用Ctrl+Click多选；

图2.15拖动SpectralProfile中的曲线到新的ENVIPLOT窗口

（4）拖动选择的曲线到ENVIPLOT窗口中。

该曲线将在ENVIPLOT窗口中显示。

如果拖入的曲线文件缺少波长单位或y缩放因子信息，则会弹出一个曲线接入对话框，具体细节见下图；

图2.16曲线接入对话框

（5）点击OK，查看拖入的曲线数据文件，见下图；

图2.17拖入曲线文件

（6）添加波谱曲线图例以及NDVI图例；

点击Options->

Lengend，并修改其对应的Font字体为“MicrosoftYaHei”，见下图；

图2.18拖动曲线到ENVIPLOT窗口最终显示结果

（7）点击Export–>

Powerpoint，将其波谱曲线文件直接加载到PPT中，见下图；

2.19PPT中直接加载波谱曲线

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