【ENVI入门系列】01.ENVI产品简介与入门

(2014-09-22 10:18:21)

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目录

ENVI产品简介与入门

1.    ENVI5.1您首先需要知道

2.    ENVI安装目录结构

3.    ENVI数据输入

3.1    常见数据的打开

3.2    特定数据的打开

4.    ENVI数据显示

4.1    数据管理

4.2    栅格数据显示

5.    ENVI栅格文件系统和储存

5.1    栅格文件格式

5.2    编辑栅格头文件

5.3    栅格文件保存

6.    ENVI常用系统设置

 1、ENVI5.1您首先需要知道

自ENVI5.0版本开始，ENVI采用了全新的软件界面，从整体上增强了用户体验，ENVI5.1延续了ENVI5的界面风格，对图标做了更现代化的设计。启动ENVI5.1，如下图所示，包括菜单项、工具栏、图层管理、工具箱、状态栏几个部分组成。

图1 ENVI5.1软件界面

为了方便老用户的使用，ENVI 5.1还保留了经典的菜单+三视窗的操作界面，也就是在安装ENVI5.1时候，自动会把ENVI Classic版本安装。其实ENVI Classic就是一个完整的ENVI4.8或更早期的版本。习惯这种界面风格的用户，可以选择使用ENVI Classic界面操作。

图2 经典ENVI操作界面

2、ENVI安装目录结构

一般情况下ENVI 5.1安装在Exelis文件夹下，完全版本包括IDL、License等文件夹。ENVI5.1的所有文件及文件夹保存在HOME\Program Files\Exelis\ENVI51下。

表2.1 ENVI5.1安装目录说明

ENVI经典模式安装目录说明如下表：

表2.2 ENVI经典模式安装目录说明

在ENVI5.1中，使用File –> Open菜单打开 ENVI 图像文件或其它已知格式的二进制图像文件。 ENVI 自动地识别和读取下列类型的文件：

图3 ENVI自动识别的数据类型

3.2特定数据的打开

      虽然上述的 Open 功能可以打开大多数文件类型，但对于特定的已知文件类型，我们需要打开图像文件外，还需要打开图像文件附带的其他文件，比如RPC文件等。

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，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。

如下为打开一个多波段Landsat Fast格式的过程：

1. 选择 主菜单>File > Open AS >Landsat >FAST
2. 对于Fast TM 格式数据，选择 header.dat文件。

对于Landsat 7 FAST 全色波段数据，选择 .hpn 头文件。

对于VNIR/SWIR Landsat 7 FAST 数据6个波段，选择 .hrf 头文件。

对于Landsat 7 FAST 热红外波段，选择 .htm 头文件。

1. 点击Open打开。ENVI同时自动从头文件中读取包括：gains 和bias，太阳高度角和方位角，成像时间等信息。

对于普通的单波段二进制文件，用Open As 方式找不到对应选项，可以在Toolbox选择/Raster Management/Edit ENVI Header。或者直接选择File > Open打开普通二进制文件。

1. 在Edit Header Input File界面选择Open > New File，打开普通二进制文件，便会弹出"Header Info"对话框，在出现的"Header Info"对话框中填写图像如下信息

• "Samples"图像文件的列数。
• "Lines" 图像文件的行数。
• "Bands" 图像文件的波段数。
• "Offset" 图像文件从文件开头到实际数据起始处的字节偏移量。
• "Xstart"和"Ystart" 图像左上角的起始像元坐标。
• "Data Type"选择适当的数据类型（字节型、整型、无符号整型、长整型、无符号长整型、浮点型、双精度型、64-bit整型、无符号64-bit整型、复数型或双精度复数型）。
• "Byte Order" 来选择数据的字节顺序。这个参数在不同的平台有所不同：对于DEC和PC机，选择"Host（Intel）"：for the host least significant first字节顺序；对于其它的所有平台，选择"Network（IEEE）"：for the network most significant first字节顺序。
• 使用"Interleave"下拉菜单，选择下列选项，以确定数据存储顺序（BSQ/BIL/BIP）。

图4 "Header Info"对话框

4、ENVI数据显示

4.1数据管理

每次打开的文件都显示在Layer Manager中（如图所示），ENVI会自动加载显示真彩色(有中心波长的情况下)（可在系统设置中改为标准假彩色CIR）或单波段数据，File>Data Manager列表中可以完成当前在ENVI中打开的或存储在内存中的文件的信息，还可以进行包括：打开新文件、关闭文件，以及查看元数据等操作。

图5 图层管理Layer Manager

图6 数据列表界面Data Manager

4.2栅格数据显示

提供ENVI 5.1与ENVI Classic两种图像显示方式：

• ENVI 5.1显示

将图层管理、图像显示、鼠标信息、工具箱、工具栏等集中在一个窗体中，如图所示。

图7 ENVI主界面

ENVI包括其他遥感软件，默认会对遥感图像进行拉伸显示，以达到更好的显示效果。ENVI提供了多种拉伸方法（如图所示）。用户可以在工具栏中选择不同的拉伸方式，同时可以选择Custom或右侧图标进行自定义拉伸。

图8 ENVI工具栏中提供的拉伸方式

• ENVI Classic三视窗显示

当你打开一个图像文件时，会在一个ENVI的三视窗图像显示中，其中包括主图像窗口，缩放窗口和滚动窗口（应用于大的图像），如图所示。用户同样可以在Display窗口中选择菜单Enhance进行拉伸显示。

图9 栅格数据三视窗显示方式

5、ENVI栅格文件系统和储存

5.1栅格文件格式

ENVI栅格文件格式：ENVI使用的是通用栅格数据格式，包含一个简单的二进制文件（ a simple flat binary ）和一个相同文件名的ASCII（文本）的头文件。

1. 头文件（.hdr后缀）

   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（不推荐使用）。

2. 数据文件（后缀名任意设置甚至可以不设）

   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。

• BSQ是最简单的存储格式，它先将影像同一波段的数据逐行存储下来，再以相同的方式存储下一波段的数据。如果要获取影像单个波谱波段的空间点（X，Y）的信息，那么采用BSQ方式存储是最佳的选择。
• BIP格式提供了最佳的波谱处理能力。以BIP格式存储的影像，将按顺序存储所有波段的第一个像素，接着是第二个像素的所有波段，然后是第三个像素的所有波段，等等，交叉存取直到所有像素都存完为止。这种格式为影像数据波谱（Z）的存取提供了最佳的性能。
• BIL是介于空间处理和波谱处理之间的一种折衷的存储格式，也是大多数ENVI处理操作中所推荐使用的文件格式。以BIL格式存储的影像，将先存储第一个波段的第一行，接着是第二个波段的第一行，然后是第三个波段的第一行，交叉存取直到所有波段都存储完为止。每个波段随后的行都将按照类似的方式交叉存储。

5.2编辑栅格头文件

虽然ENVI栅格文件的头文件可以通过记事本等打开修改，但是出错的分险比较高。要编辑文件的头文件，首先需要打开头文件编辑器。可在Toolbox中选择/Raster Management/Edit ENVI Header，然后选择需要编辑头文件的数据即可。

图10 头文件编辑对话框

5.3栅格文件保存

（1）菜单保存功能

• File->Save As，可以将影像另存为ENVI、NITF、TIFF等格式文件，保存的为原始数据，没有拉伸。
• File -> Chip View To -> File，可以将当前视窗显示的图像保存为NITF、ENVI、TIFF、JPEG、JPEG2000等图像格式，相当于截屏。
• File -> Chip View To -> PowerPoint，可以将当前视窗中的图像导入新建的PowerPoint文件。

（2）处理工具得到的结果

ENVI中处理工具得到的结果都是ENVI标准栅格格式（除非选择了tif）。即使输出文件名中手动增加了.tif或者其他文件后缀名，得到的结果依然是ENVI标准栅格格式。

（3）Toolbox保存功能

在Toolbox搜索框输入Save File As即可看到如图结果。可以利用这些工具将文件另存为ArcView Raster、ASCII、CADRG等格式。

图11 Toolbox中的另存为功能

6、ENVI常用系统设置

为了提高ENVI运算效率，首先开始>ENVI5.1>Tools>ENVI Classic，选择File>Preferences>Miscollaneous。缓冲大小（cache size），可以设置为物理内存的50-75%左右，Image Tile Size原则不能超过4M，如果64位操作系统内存8g，可设置为50-100M。

打开ENVI5.1主模块>File>Preferences，可以设置ENVI系统参数。下面是几个常用的参数设置说明。

（1）默认文件目录

在Preferences面板中选择Settings > Directories选项，如图所示。设置一些ENVI默认打开的文件夹，如默认 数据目录（Default Input Directory）、临时文件目录（Temporary Directory）、默认输出文件目录（Output Directory）、ENVI补丁文件（Extensions File Directory）。带有*符号的设置项需要重启ENVI生效。

图12 默认文件目录设置

（2）数据管理设置

在Preferences面板中选择Settings > Data Manager选项，如图所示。可以设置是否自动显示打开文件、多光谱数据显示模式、打开新图像时是否清空视窗、ENVI启动时是否自动启动Data Manager等选项。

图13 数据管理设置

（3）显示设置

在Preferences面板中选择Settings > Display General选项，如图所示。可以设置默认缩放因子、缩放插值方法、默认选择颜色等属性。同样可以设置默认滚轮按下功能、使用显卡加速功能、经纬度显示方法、是否显示指北针等。

图14 显示设置

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