利用ENVI处理SPOT遥感影像提取水体、植被、不透水面

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前言

简单记录遥感数字图像处理——针对SPOT4遥感影像进行地物提取的操作，方便日后回忆。

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一、 获取研究区Shp文件

（一）在Arcmap中打开shp文件，选择Select Features选中研究区域：

（二）选中研究区，在文件上右击选中Data——Export Data导出所选区域shp文件：

二、下载SPOT遥感影像

（一）首先打开SPOT影像免费获取网站:
https://regards.cnes.fr/user/swh/modules/60，点击login，进行注册：

（二）选择右上角Display result over map按钮，转动地球仪，选择感兴趣区下载：

（三）选择Draw search area工具选取需要下载的区域的影像：

（四）选择右上角的Display in table：

点击COLUMN调整显示的列顺序为时间、卫星型号、云量：

（五）按照年份、云况、卫星型号选择需要的模块下载：

（六）这里也可以点击SEARCH按钮按条件检索，更加方便：

输入卫星型号、影像年份、云量等条件：

提示：因为后续涉及提取物归一化指数的运算，所以这里下载spot4-spot5的多光谱遥感影像，确保影像的质量，时间最好选择4-10月。

三、影像预处理

（一）在ENVI中依次打开研究区域的shp文件及下载的SPOT遥感影像，由于采用的投影方式相同，可以直观的看出研究区域是否被所需遥感影像覆盖：

（二）打开ENVI Classic经典版，进行多幅遥感影像的镶嵌：

1.选择工具栏中的Map——Mosaicking——Georeferenced工具：

2.在Mosaic Based Mosaic中选择Import，Select需要镶嵌的遥感影像：


3.镶嵌完成：

4.点击Flie——Apply选择路径保存：

（三）在ENVI中打开镶嵌后的影像和研究区域的shp文件进行裁剪：

1.在Toolbox中选择Subset Data form ROIs工具进行感兴趣区裁剪：

2.设置研究区域为感兴趣区，保存：

3.这里发现裁剪后的影像背景有底色黑色，需要去除：

4.选择Toolbox中的Edit ENVI header：

这里点击Add：

5.选择Data Ignore Value：

6.将下方的Data Ignore Value设置为0：

（四）裁剪完毕：

四、地物提取

这里进行水体提取操作

（一）波段运算，打开Band math工具，填写公式：
这里要结合遥感影像的波段范围值来进行运算（植被、水体、不透水面公式依次如下）：
    NDVI = (Nir - Red) / (Nir + Red)
    NDWI = （Green - Nir）/（Green + Nir）
    NDBI = （Mir - Nir） / （Mir + Nir）
其中Nir代表近红外波段，Mir代表中红外波段。
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SPOT-4参数：
SPOT-4卫星携带者HRVIR-1 和 HRVIR-2共计2 个仪器，其卫星的各波段详细参数如下所示：

|  名称  |  波段  |  波长范围/μm  |  分辨率
|band 1  |	绿色波段  |	0.50–0.59um  |20 m
|band 2  |	红色波段  |	0.61–0.68um  |	20 m
|band 3  |	近红外波段  |	0.78–0.89um  |	20 m
|band 4  |	中红外波段  |	1.58–1.75um  |	20 m
|panchromatic  |	全色波段  |	0.51-0.73um  |	10 m
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SPOT-5参数：
SPOT-5卫星携带着立体视图的2 个仪器：HRG1 和 HRG2。创新性地引入了 THR 超级模式该模式，该模式能从两景5m分辨率影像中创建 2.5 m 分辨率的影像，该卫星的波段详细参数如下所示：

|  名称  |  波段  |  波长范围/μm  |  分辨率
|band 1  |	绿色波段  |	0.50–0.59um  |10 m
|band 2  |	红色波段  |	0.61–0.68um  |	10 m
|band 3  |	近红外波段  |	0.78–0.89um  |	10 m
|band 4  |	中红外波段  |	1.58–1.75um  |	10 m
|panchromatic  |	全色波段  |	0.51-0.73um  |	5 m
|panchromatic super-mode  |	超全色波段  |	0.48-0.71um  |	2.5m

填写公式如下：

依次选择波段：

ndwi后的效果：

（二）通过像元值分布直方图，判断提取水体的值：

（三）右击ndvi后的文件选择New Raster Color Slice：

先Clear原本的色段，然后新建，修改下图值：

（四）选择Export Color slices——Shapeflie导出shapefile文件：

这里在Arcgis中看一下最终提取效果（水体）：

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总结

本文介绍了通过一个完整的遥感图像处理平台——ENVI（The Environment for Visualizing Images）针对SPOT卫星影像数据进行水体等地物提取的简单操作。