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【ENVI入门系列】01.ENVI产品简介与入门
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版权声明：本教程涉及到的数据仅供练习使用，禁止用于商业用途。 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您首先需要知道ENVI 5采用全新的软件界面，从整体上增强了用户体验。启动ENVI 5，如下图所示，包括工具栏、图层管理、工具箱、状态栏几个组成部分。
图7 ENVI 5全新的软件界面 为了方便之前用户的使用，ENVI 5还保留了经典的主菜单+三视窗的操作界面，也就是在安装ENVI 5.x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或之前的版本。
图8经典ENVI操作界面 2、ENVI安装目录结构一般情况下ENVI 5.6安装在Harris文件夹下，完全版本包括IDL、License等文件夹。ENVI 5.6的所有文件及文件夹保存在HOME\Program Files\Harris\ENVI56下。 表：ENVI 5安装目录说明 文件夹名称 说明 bin 相应的ENVI运行目录。 classic ENVI经典模式安装路径。 custom_code 自定义代码 data ENVI自带数据目录。 ENVILiDAR55 ENVI激光雷达处理工具安装目录 examples ENVI二次扩展工具例子 extensions 自主开发的、可执行程序，比如各种补丁程序。 IDL88 IDL8.8安装目录 resource ENVI资源文件夹，包含图标文件、语言配置文件、波谱库等。 save 软件框架库。 uninsENVI56 卸载ENVI软件程序目录 ENVI经典模式安装目录说明如下表： 表：ENVI经典模式安装目录说明 文件夹名称 说明 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 图像的投影信息，文本格式，客户可以进行定制。 menu： ENVI菜单文件，可以进行中、英文菜单互换。 save 应用IDL可视化语言编译好的、可执行的ENVI程序。 save_add 客户自主开发的、可执行程序，比如各种补丁程序。 spec_lib 波谱库，不同地区可以有不同的波谱库，用户可以自定义。 3、ENVI数据输入 3.1常见数据的打开在ENVI5.x中，使用File –> Open菜单打开 ENVI 图像文件或其它大部分格式图像文件。 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 Info对话框中输入任何信息。 对于那种普通的单波段二进制文件，可以使用Open As->Binary打开，在弹出的对话框中手动填入信息即可。 在ENVI主界面中，选择Open As->Generic Formats->Binary，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）。 点击OK，ENVI自动生成一个头文件并把文件打开。
图9 “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）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10图层管理Layer Manager
图11数据列表管理界面Data Manager 4.2栅格数据显示提供ENVI 5与ENVI Classic两种图像显示方式： ENVI 5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12 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，同时可以选择右侧图标 进行自定义拉伸。
图13 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14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。 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）。 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，它先将图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。如果要获取图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格式存储的图像，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。这种格式为图像数据波谱（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格式存储的图像，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，或者在Layer Manager中图像图层中右键选择View Metadata-> Edit Metadata，然后选择需要编辑头文件的数据即可。
图15头文件编辑对话框 5.3栅格文件保存 菜单保存功能 File->Save As，可以将图像另存为ENVI、NITF、TIFF等格式文件，保存的为原始数据，没有进行拉伸。 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。 File ->Export View To->Geospatial PDF，可以将显示窗口中拉伸显示效果保存为外部GeoPDF格式文件。 File ->Export View To->Image File，可以将显示窗口中拉伸显示效果保存为外部ENVI或者TIF格式文件，三个波段的8Bit图像文件。 File ->Export Selected Layer to TIFF，输出选择图层在显示窗口中拉伸显示效果保存为TIFF格式文件。 处理工具得到的结果ENVI中处理工具得到的结果默认都是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。 6、ENVI常用系统设置为了提高ENVI运算效率，首先打开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默认为4M，如果64位操作系统内存超过4G，如8G内存大小，可设置为50-100M，不能设置太大，否则会引发内存溢出的情况，可参考如下表： 内存大小 Cache Size (Mb) Image Tile Size (Mb) 4GB 2048 4~10 8GB 4096 20~50 16GB 8192 100~256 32GB 16384 256~512 64GB 32768 512~1024 注：由于会修改ENVI安装路径的配置文件，需要为其添加完全控制权限。操作如下： （1）定位到ENVI路径，默认为 C:\Program Files\Harris或Exelis； （2）在 Harris（或Exelis） 文件夹上右键选择“属性”，按照下图提示。依次点击“安全”>“编辑”>“Users (xxxxxxxxxx)”>勾选“完全控制”> 单击“确定”即可。 打开ENVI5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。 Application选项卡设置Processing Tile Size，参考上述设置。
图16 Application选项卡设置 数据管理设置在Preferences面板中选择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17数据管理设置 默认文件目录在Preferences面板中选择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18默认文件目录设置 显示设置在Preferences面板中选择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19显示设置 |
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