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本书结合业内流行软件ENVI详细介绍遥感数字图像的处理与分析过程，分为基础篇和增强篇。基础篇内容包括导论、ENVI 5.x窗口组成、图像预处理、图像增强、图像分类、矢量数据处理、高分辨率遥感图像分割、遥感制图与三维可视化；增强篇内容包括高光谱分析技术、雷达图像处理、地形特征提取、多特征信息提取与分析。全书重点介绍了遥感数字图像处理中常用的基本功能和部分增强功能，并针对遥感专题提取建模做了较为详细的实例说明，注重基本能力与专题应用能力的共同提高。

目   录
第一部分  基  础  篇
第1章  导论	2
1.1  遥感数字图像处理与分析	2
1.1.1  基本概念	2
1.1.2  遥感数字图像处理的主要内容	2
1.1.3  遥感图像理解与分析	3
1.1.4  遥感数字图像处理技术与发展	4
1.2  ENVI 5.x概述	4
1.2.1  ENVI 软件特色	4
1.2.2  ENVI 5.x高级版本新增功能	4
第2章  ENVI窗口组成	7
2.1  主菜单	7
2.1.1  文件	7
2.1.2  调整图层顺序	15
2.1.3  显示	15
2.1.4  视图	19
2.1.5  帮助	20
2.2  工具栏	20
2.3  图层管理	20
2.4  基础工具	21
2.4.1  图层叠加	21
2.4.2  图像大小调整	22
2.4.3  感兴趣区定义	24
2.4.4  掩膜	25
2.4.5  直方图匹配	28
2.4.6  波段运算	29
第3章  图像预处理	31
3.1  自定义坐标系	31
3.1.1  地图投影的基本参数	32
3.1.2  ENVI中的自定义坐标系	32
3.2  图像校正	36
3.2.1  辐射定标	36
3.2.2  大气校正	39
3.2.3  几何校正	44
3.3  图像融合	61
3.3.1  RGB图像的融合	61
3.3.2  多光谱图像的融合	63
3.4  图像镶嵌	64
3.4.1  基于像元的图像拼接	64
3.4.2  无缝拼接	66
3.5  图像裁剪	68
3.5.1  规则分幅裁剪	68
3.5.2  不规则分幅裁剪	69
3.6  图像合成	71
3.6.1  伪彩色合成	71
3.6.2  彩色合成	72
第4章  图像增强	73
4.1  图像变换	73
4.1.1  拉伸	73
4.1.2  色彩空间变换与拉伸	74
4.1.3  色彩拉伸	76
4.1.4  交互式直方图拉伸	79
4.1.5  主成分分析	80
4.1.6  缨帽变换	82
4.2  滤波增强	83
4.2.1  卷积增强	83
4.2.2  形态学滤波	85
4.2.3  自适应滤波	86
4.2.4  傅里叶变换	88
4.3  纹理分析	92
4.3.1  基于概率统计（Occurrence-Based）的滤波	93
4.3.2  基于二阶概率统计（Co- occurrence-Based）的滤波	93
第5章  图像分类	95
5.1  遥感图像分类简介	95
5.2  非监督分类	96
5.2.1  IsoData分类	96
5.2.2  K-Means分类	98
5.2.3  类别定义与子类合并	99
5.3  监督分类	101
5.3.1  选取训练样本	101
5.3.2  执行监督分类	104
5.4  决策树分类	110
5.4.1  定义分类规则	111
5.4.2  构建决策树	112
5.4.3  执行决策树	114
5.5  分类后处理	115
5.5.1  聚类（clump）统计	115
5.5.2  过滤（Sieve）分析	115
5.5.3  Majority/Minority分析	116
5.5.4  分类统计	116
5.5.5  分类结果转矢量	118
5.6  精度评价	118
5.6.1  分类结果叠加	118
5.6.2  混淆矩阵	120
第6章  矢量数据处理	123
6.1  新建矢量数据	123
6.2  编辑矢量数据	124
6.3  数据格式转换	126
第7章  高分辨率遥感图像分割	127
7.1  基于规则的房屋信息提取	127
7.2  基于样本的农田信息提取	131
7.3  基于规则的道路信息提取	135
第8章  遥感制图与三维可视化	140
8.1  遥感制图	140
8.1.1  快速制图	140
8.1.2  自定义制图元素	142
8.2  三维可视化	144
8.2.1  生成三维效果	144
8.2.2  三维场景窗口	145
第二部分  增  强  篇
第9章  高光谱分析技术	148
9.1  标准波谱库	148
9.2  创建波谱库	153
9.3  交互浏览波谱库	155
9.4  波谱重采样	157
9.5  图像波谱分割	158
9.6  波谱立方体	160
第10章  雷达图像处理	161
10.1  雷达图像的基本处理	161
10.1.1  数据读取	162
10.1.2  图像增强	163
10.1.3  图像滤波	163
10.2  雷达图像的地理编码	164
10.3  SIR-C极化雷达数据处理	166
10.3.1  数据多视处理（Multi-Look）	166
10.3.2  标准极化合成（Synthesize SIR-C Data）	167
10.3.3  非标准极化合成	168
10.3.4  SIR-C地理编码	170
第11章  地形特征提取	172
11.1  地形建模	173
11.1.1  地形菜单	173
11.1.2  地形建模	174
11.1.3  三维地形可视化	175
11.2  地形特征提取	177
11.3  立体像对DEM自动提取	178
11.3.1  DEM自动提取操作步骤	179
11.3.2  编辑DEM	185
11.3.3  立体3D量测工具	187
11.3.4  核线图像3D光标工具	187
11.4  等值线插值生成DEM	189
11.4.1  矢量等高线插值DEM	189
11.4.2  高程点文件插值DEM	191
第12章  多特征信息提取与分析	194
12.1  水体提取建模与分析	194
12.1.1  TM影像水体特征及水体提取模型	194
12.1.2  基于TM影像的水体提取实验	196
12.1.3  水体提取后处理	198
12.1.4  水体提取结果对比分析	201
12.2  植被提取建模与分析	202
12.2.1  典型的植被提取模型	202
12.2.2  基于TM影像的植被提取实验	203
12.2.3  植被覆盖度的估算	205
12.3  高分辨率影像阴影提取建模与分析	218
12.3.1  QuickBird影像阴影特征及检测模型	218
12.3.2  基于QuickBird的阴影检测实验	220
12.3.3  阴影提取后处理	222
参考文献	225

前    言

ENVI（The Environment for Visualizing Images）是目前遥感领域应用最为广泛的遥感影像处理软件之一。ENVI遥感图像处理平台包含齐全的遥感影像处理功能，包括常规处理、几何校正、辐射定标、多光谱分析、高光谱分析、雷达分析、地形地貌分析、矢量应用、神经网络分析、区域分析、GPS联接、正射影像图生成、三维图像生成、丰富的可供二次开发调用的函数库、制图、数据输入/输出等。ENVI 5.0开始采用全新的软件界面，如菜单项、工具栏、图层管理、工具箱、状态栏等，且所有操作都集成在一个窗口下。ENVI 5.1、ENVI 5.2等版本延续了ENVI 5.0的界面风格，但功能更为强大，个性化更强。
目前，一方面，针对ENVI 5.1及更高版本的中文实验教程仍较少，给广大用户学习和应用软件带来了不便；另一方面，现有版本多侧重常规基础操作，而针对专题建模的集成应用涉及较少。为此，结合多年遥感数字图像处理等课程教学、实践的经验及科研项目研究、应用需求，我们组织了一批具有多年相关教学和科研经验的高校教师，共同编写了本教材。
全书分为基础操作篇和增强篇两部分，共计12章。第1章介绍遥感数字图像处理与分析的基本概念、研究内容及ENVI 5.x的功能和特色；第2章介绍ENVI软件的基本设置和基础知识；第3～8章系统介绍ENVI图像处理的常规操作，包括图像预处理（辐射定标、大气校正、几何校正、图像裁剪、图像镶嵌、彩色合成和图像融合等）、图像增强处理（图像变换、滤波增强和纹理增强等）、图像分类、矢量数据处理、图像分割、遥感制图与三维可视化等。第9章介绍高光谱分析技术，包括波谱重采样、图像波谱分割等；第10章介绍雷达图像处理技术，包括雷达图像基本处理、地理编码和极化处理等；第11章介绍地形特征提取，包括地形建模、地形特征提取、DEM自动提取等；第12章介绍多特征信息专题建模提取与分析，详细介绍了水体、植被和高分辨率影像中阴影的建模方法与具体提取实验步骤。书中所有实验数据都在随书附赠的DVD光盘中，便于读者参照书中内容进行学习。
本书架构由兰州交通大学杨树文博士拟定编撰大纲，并以其长期讲授的“遥感技术与数字图像处理”课程上机实践为蓝本，经编委会反复论证，增加了部分项目研究中的最新成果，形成本书的基本框架和内容。其中，第1章、第4章、第7章及第12章由杨树文编写，第2章由高松峰编写，第3章由李名勇编写，第5章由罗小波编写，第6章及第11章由韩惠编写，第8章由张志华编写，第9章由詹云军编写，第10章由董玉森编写。全书由杨树文主持编写和统稿、校对。此外，兰州交通大学的姚花琴、雍万铃、杨猛、杨兴旺、卢鑫、黄艳艳等研究生对各章节的文稿和实验进行了反复检查和测试，在此一并致以诚挚的谢意。
本书可作为遥感科学与技术、地理信息科学、测绘工程、工程地质遥感等专业本科生、研究生的ENVI上机实践参考用书，亦可以供相关专业的科研人员参阅。
本书在编写过程中虽然对涉及的实验反复验证，数易其稿，但是由于编者水平所限，错误与不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。

                                                               编  者   
                                                               2015年5月

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遥感数字图像处理与分析——ENVI 5.x实验教程(含DVD光盘1张)