ENVI高級影像信息提取課件

3ENVI高級影像信息提取ENVI高級影像信息提取3ENVI高級影像信息提取主要內(nèi)容1、基于專家知識的決策樹分類2、面向?qū)ο蟮挠跋裉卣魈崛?、基于立體像對的DEM提取4、多時相影像動態(tài)檢測技術(shù)3ENVI高級影像信息提取1、基于專家知識的決策樹分類3ENVI高級影像信息提取專家分類與決策支持系統(tǒng)根據(jù)光譜特征、空間關(guān)系和其他上下文關(guān)系歸類像元+DEM+++專家分類提供了土地利用而不僅僅是土地覆蓋RoadMap？ZoningCoverageLandcoverClassification陡坡上的植被緩坡上的植被高山植被公園用地3ENVI高級影像信息提取決策樹分類步驟專家知識決策樹分類的步驟大體上可分為四步：知識（規(guī)則）定義、規(guī)則輸入、決策樹運行和分類后處理。3ENVI高級影像信息提取規(guī)則定義規(guī)則獲?。航?jīng)驗總結(jié)和樣本總結(jié)規(guī)則描述類1：NDVI大于0.3，坡度大于或者等于20度類2：NDVI大于0.3，坡度小于20度，陰坡類3：NDVI大于0.3，坡度小于20度，陽坡類4：NDVI小于或等于0.3，波段4值大于或等于20類5：NDVI小于或等于0.3，波段4值小于203ENVI高級影像信息提取規(guī)則描述——表達(dá)式與變量表達(dá)式部分可用函數(shù)基本運算符+、-、*、/三角函數(shù)Sin、cos、tanasin、acos、atanSinh、cosh、tanh….關(guān)系/邏輯LT、LE、EQ….and、or、not….最大值、最小值其他符號指數(shù)（^）、exp對數(shù)alog平方根（sqrt）、絕對值（adb）……變量作用slope計算坡度aspect計算坡向ndvi計算歸一化植被指數(shù)Tascap穗帽變換pc主成分分析mnf最小噪聲變換lpc局部主成分分析Stdev標(biāo)準(zhǔn)差Mean平均值Min、max最大、最小值其他……如：{ndvi}LT0.33ENVI高級影像信息提取規(guī)則表達(dá)二叉樹表達(dá)3ENVI高級影像信息提取運行結(jié)果選擇Options->Execute，執(zhí)行決策樹3ENVI高級影像信息提取2、面向?qū)ο蟮挠跋裉卣魈崛?ENVI高級影像信息提取面向?qū)ο蟮膱D像分析面向?qū)ο蟮募夹g(shù)集合臨近像元為對象用來識別感興趣的光譜要素充分利用高分辨率的全色和多光譜數(shù)據(jù)，利用空間，紋理，和光譜信息來分割和分類的特點以高精度的分類結(jié)果或者矢量輸出3ENVI高級影像信息提取FX操作流程分為兩個部分發(fā)現(xiàn)對象特征提取規(guī)則分類特征提取監(jiān)督分類導(dǎo)出要素查看報告和統(tǒng)計完成計算屬性發(fā)現(xiàn)對象是定義要素影像分割合并分塊精煉分塊是輸出對象為矢量文件？3ENVI高級影像信息提取準(zhǔn)備工作空間分辨率的調(diào)整光譜分辨率的調(diào)整多源數(shù)據(jù)組合空間濾波3ENVI高級影像信息提取導(dǎo)入數(shù)據(jù)基本影像（BaseImage）

（必選）輔助數(shù)據(jù)（AncillaryData）（可選）掩膜文件（MaskFile）（可選）3ENVI高級影像信息提取分割影像FX根據(jù)臨近像素亮度、紋理、顏色等對影像進(jìn)行分割，它使用了一種基于邊緣的分割算法，這種算法計算很快，并且只需一個輸入?yún)?shù)，就能產(chǎn)生多尺度分割結(jié)果。選擇高尺度影像分割將會分出很少的圖斑，選擇一個低尺度影像分割將會分割出更多的圖斑3ENVI高級影像信息提取合并分塊影像分割時，由于閾值過低，一些特征會被錯分，一個特征也有可能被分成很多部分。我們可以通過合并來解決這些問題。FX利用了

FullLambda-Schedule算法，該方法在結(jié)合光譜和空間信息的基礎(chǔ)上迭代合并鄰近的小斑塊。這一步是可選項，如果不需要可以直接跳過。3ENVI高級影像信息提取分塊精煉FX提供了一種閾值法（Thresholding）進(jìn)一步精煉分塊的方法。它是基于亮度值的柵格操作，根據(jù)分割后結(jié)果中的一個波段的亮度值聚合分塊。對于具有高對比度背景的特征非常有效（例如，明亮的飛機對黑暗的停機坪）。這一步是可選項，如果不需要可以直接跳過。3ENVI高級影像信息提取計算對象屬性計算4個類別的屬性：光譜、空間、紋理、自定義（顏色空間和波段比）。其中“顏色空間”選擇三個RGB波段轉(zhuǎn)換為HSI顏色空間，“波段比”選擇兩個波段用于計算波段比（常用紅色和近紅外波段）。3ENVI高級影像信息提取特征提取方法監(jiān)督分類、規(guī)則分類和直接矢量輸出3ENVI高級影像信息提取直接輸出矢量輸出Shapefile矢量文件屬性3ENVI高級影像信息提取監(jiān)督分類法特征提取根據(jù)一定樣本數(shù)量以及其對應(yīng)的屬性信息，利用K鄰近法和支持向量機監(jiān)督分類法進(jìn)行特征提取。3ENVI高級影像信息提取規(guī)則分類法特征提取每一個分類有若干個規(guī)則（Rule）組成，每一個規(guī)則有若干個屬性表達(dá)式來描述。規(guī)則與規(guī)則直接是與的關(guān)系，屬性表達(dá)式之間是并的關(guān)系。如下是對水的一個描述：面積大于500像素延長線小于0.5NDVI小于0.33ENVI高級影像信息提取房屋特征提取第一條屬性描述，劃分植被覆蓋和非覆蓋區(qū)。Customized->bandratio：0~0.3第二條屬性描述，去除道路影響。Spatial->rect_fit：0.5~1Spatial->Area:FuzzyTolerance=0，

90<Area<1100Spatial->elongation(延長):elongation<3第三條屬性描述，去除水泥地影響Spectral->avgband_2:avgband_2<503ENVI高級影像信息提取預(yù)覽結(jié)果3ENVI高級影像信息提取3、基于立體像對的DEM提取

3ENVI高級影像信息提取立體像對高程提取—DEMExtraction快速從ALOSPRISM,ASTER,CARTOSAT-1,FORMOSAT-2,GeoEye-1,IKONOS,KOMPSAT-2,OrbView-3,QuickBird,WorldView-1,SPOT1-5以及航空影像立體像對中提取DEM。全面支持RPC模型參數(shù)，盡可能少的控制點以達(dá)到有效的精度使用DEM編輯工具對提取的DEM做局部編輯交互量測特征地物的高度和收集3D信息并導(dǎo)出為3DShapefile文件格式3ENVI高級影像信息提取輸入立體像對定義地面控制點定義連接點設(shè)定DEM提取參數(shù)輸出DEM并檢查結(jié)果編輯DEM采用向?qū)Р僮鞣绞揭徊讲街笇?dǎo)您通過以下步驟進(jìn)行DEM提取3ENVI高級影像信息提取從衛(wèi)星影像中選擇包含有RPC文件或者DIM等位置信息文件的立體影像數(shù)據(jù)1、支持RPC、DIM等位置文件3ENVI高級影像信息提取您可以定義或是加載已有的GCP點對，將DEM和地圖坐標(biāo)聯(lián)系起來。也可以屏幕上選擇GCP點2、定義控制點3ENVI高級影像信息提取ENVI可以自動產(chǎn)生匹配點，或者您自己從兩幅圖像中選擇匹配點。3、定義連接點（Tie）3ENVI高級影像信息提取可以通過立體眼鏡進(jìn)行3D瀏覽。生成核圖像3ENVI高級影像信息提取設(shè)置DEM輸出參數(shù)投影參數(shù)4、設(shè)置DEM輸出參數(shù)3ENVI高級影像信息提取5、輸出DEM并檢查結(jié)果當(dāng)DEM提取向?qū)瓿珊?，可以將DEM加載查看。DEM提取向?qū)б蔡峁┝司庉婦EM選項，可以通過ENVI的DEM編輯工具進(jìn)行編輯。3ENVI高級影像信息提取瀏覽結(jié)果

通過將ENVI的3D表面瀏覽工具將紋理影像疊加到DEM上檢查DEM提取的結(jié)果。3ENVI高級影像信息提取立體3D測量工具立體3D測量工具允許您通過單一的匹配點交互的計算高程值。3ENVI高級影像信息提取4、多時相影像動態(tài)檢測技術(shù)3ENVI高級影像信息提取遙感變化檢測技術(shù)遙感變化檢測就是從不同時期的遙感數(shù)據(jù)中，定量地分析和確定地表變化的特征與過程。檢測方法圖像直接比較法圖像差值法、圖像比值法、主成分分析法、光譜特征變異法、假彩色合成法、波段替換法、變化矢量分析法、波段交叉相關(guān)分析以及混合檢測法等分類后結(jié)果比較法直接分類法多時相主成分分析后分類法3ENVI高級影像信息提取圖像差值法圖像差值法就是將兩個時相的遙感圖像相減。其原理是：圖像中未發(fā)生變化的地類在兩個時相的遙感圖像上一般具有相等或相近的灰度值，而當(dāng)?shù)仡惏l(fā)生變化時，對應(yīng)位置的灰度值將有較大差別。因此在差值圖像上發(fā)生地類變化區(qū)域的灰度值會與背景值有較大差別，從而使變化信息從背景影像中顯現(xiàn)出來。3ENVI高級影像信息提取光譜特征變異法同一地物反映在一時相影像上的信息與其反映在另外時相影像上的光譜信息是一一對應(yīng)的。當(dāng)將不同時相的影像進(jìn)行融合時，如同一地物在兩者上的信息表現(xiàn)不一致時，那么融合后的影像中此地物的光譜就表現(xiàn)得與正常地物的光譜有所差別，此時稱地物發(fā)生了光譜特征變異，我們就可以根據(jù)發(fā)生變異的光譜特征確定變化信息。前一時相TM影像后一時相SPOT影像特征變異影像3ENVI高級影像信息提取假彩色合成法由于地表的變化，相同傳感器對同一地點所獲取的不同時相的影像在灰度上有較大的區(qū)別。在進(jìn)行變化信息的發(fā)現(xiàn)時，將前、后兩時相的數(shù)據(jù)精確配準(zhǔn)，再利用假彩色合成的方法，將后一時相的一個波段數(shù)據(jù)賦予紅色通道，前一時相的同一波段賦予藍(lán)色和綠色通道。利用三原色原理，形成假彩色影像。其中，地表未發(fā)生變化的區(qū)域，合成后影像灰度值接近，而土地利用發(fā)生變化的區(qū)域則呈現(xiàn)出紅色，即判定為變化區(qū)域。前一時相影像后一時相影像假彩色合成影像3ENVI高級影像信息提取多波段主成分分析法當(dāng)?shù)匚飳傩园l(fā)生變化時，必將導(dǎo)致其在影像某幾個波段上的值發(fā)生變化，所以只要找出兩時相影像中對應(yīng)波段值的差別并確定這些差別的范圍，便可發(fā)現(xiàn)變化信息。在具體工作中將兩時相的影像各波段組合成一個兩倍于原影像波段數(shù)的新影像，并對該影像作PC變換。由于變換結(jié)果前幾個分量上集中了兩個影像的主要信息，而后幾個分量則反映出了兩影像的差別信息，因此可以試著抽取后幾個分量進(jìn)行波段組合來發(fā)現(xiàn)變化信息。3ENVI高級影像信息提取圖像分類后比較法該方法的核心是基于分類基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)變化信息。即首先運用統(tǒng)一的分類體系對每一時相遙感影像進(jìn)行單獨分類，然后通過對分類結(jié)果進(jìn)行比較來直接發(fā)現(xiàn)土地覆被等的變化信息。前時相影像分類結(jié)果后時相影像分類結(jié)果分類比較法結(jié)果3ENVI高級影像信息提取波段替換法在RGB假彩色合成中，G和B分量用前時相的兩個波段，用后一時相的一個波段影像組成R分量，在合成的RGB假彩色圖像上能夠很容易地發(fā)現(xiàn)紅色區(qū)域即為變化區(qū)域。前時相影像后時相全色影像波段替換影像3ENVI高級影像信息提取信息提取技術(shù)手工數(shù)字化法屏幕數(shù)字化區(qū)域生長法圖像自動分類監(jiān)督分類非監(jiān)督分類面向?qū)ο蟮奶卣魈崛》▓D像分割手工閾值分割自動閾值分割組合法多時相主成分分析法檢測面向?qū)ο筇卣魈崛∽兓畔?ENVI高級影像信息提取圖像直接比較法

—DifferenceMap單波段間的差異運算減法除法數(shù)據(jù)預(yù)處理相對大氣校正像元歸一化處理