一、实验目的
熟悉基本的图像处理操作，包括：图像显示、彩色合成、多波段影像叠加、查看头文件、编辑头文件信息、图像裁剪、两个时期影像的对比、关闭文件。
二、实验要求
掌握图像处理的基本操作
三、实验内容
内容一：打开影像，进行彩色合成：真彩色、标准假彩色、任意假彩色；
1、影像打开
数据：Data_s1>Data_s1>y1988，七个波段
操作步骤：File→Open image file→Enter data filenames窗口→选择波段→load band
a) 图像显示窗口介绍（如图 1）
图 1 ENVI中用于显示图像的三个窗口
ENVI中窗口的显示：
（1）Scroll窗口：全景窗口，显示图像的全局信息，是原始图像重采样的结果；
（2）Image窗口：图像窗口，按照1:1像素方式显示图像（屏幕上一个点代表图像中一个像素），只能显示Scroll窗口中的局部范围图像；
（3）Zoom窗口：放大窗口，放大显示Image中的部分区域，倍数显示在窗口的标题中，图为4倍放大。
b) 单色显示：点击“Gray Scale”，点击波段，如波段1的band1，点击“Load Band”（图 2）
图 2 第1波段的单色显示
c)RGB合成显示：点击“RGB Color”，依次点击三个波段作为R、G、B通道对应的波段或文件，点击“Load Band”。如：对加载的波段按照（3,2,1）方式合成显示：点击“RGB Color”，点击“R”，顺序点击波段3,2,1的band1，点击“Load Band”，显示图像合成结果。
如果要调整（R,G,B）顺序，例如，将G对应的波段改为波段4，则：点击“G”，点击波段4的band1，再点击“load band”加载图像。
打开新的窗口时在选择波段后点击“New Display”，点击“load band”即可加载新窗口，打开新的窗口后将新的图像展示在#2中。
2、彩色合成
（1）真彩色合成
TM图像的3,2,1分别对应（R,G,B）三个波段范围，（3,2,1）的合成为真彩色合成，窗口编号为#1.（如图 5）。
数据：Data_s1>Data_s1>y1988>1,2,3波段
操作步骤：File→Open image file→加载所有波段的数据（7个）→选择RGB Color→依次将（3,2,1）波段赋给（R,G,B）通道（通过点击各自波段下的Band 1）→New Display→load band
图 5（3,2,1）真彩色合成显示
由图发现，真彩色合成所得图像与实际地物颜色相似，表现为：水体为蓝色，植被为绿色建筑物为灰色等。
（2）标准假彩色合成
标准假彩色合成选择的是（4,3,2）波段分别赋给（R,G,B）通道，窗口编号为#2.（如图 6）。
数据：Data_s1>Data_s1>y1988>2,3,4波段
步骤：（在（1）的基础上）依次将（3,2,1）波段赋给（R,G,B）通道（通过点击各自波段下的Band 1）→New Display→load band
图 6（4,3,2）标准假彩色合成显示
由图发现，标准假彩色合成图像中植被显示为红色，特征明显，对于人眼直观识别植被意义重大。
（3）任意假彩色合成
任意三个波段合成显示，除（3,2,1）波段的组合形式外，均为标准假彩色合成，这里选择（5,4,3）合成，窗口编号为#3.（如图 7）
数据：Data_s1>Data_s1>y1988>3,4,5波段
操作步骤：（在（1）的基础上）依次将（5,4,3）波段赋给（R,G,B）通道（通过点击各自波段下的Band 1）→New Display→load band
图 7（5,4,3）假彩色合成显示
由图 7发现，在（5,4,3）假彩色合成方案中，水体蓝色表现突出，同时植被被显示为绿色，建筑物显示为近似土色，这对于林地和水域的区分贡献重大。
内容二：多波段影像的叠加；
要求：将y1988文件夹中七个波段数据叠加，输出新文件AA。
数据：数据：Data_s1>Data_s1>y1988（七个波段的数据）
步骤：Basic Tools → layer stacking → Import files，调整顺序，输出文件名为AA
所得到的AA文件中包含七个波段，同时得到关于AA文件的头文件“AA.HDR”，可以通过文本编辑器查看。
任务三：打开头文件，截图，说明以下问题，并编辑头文件：
1、打开头文件
在记事本中打开AA.HDR文件，查看文件信息
数据：Data_s1>Data_s1>AA
编辑头文件：
波段名称：b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7;
波长：取波段的中心波长值。分别为478.700,561.000,661.400,834.600，1650.000,1500.000, 2208.000，单位为nm；
像素大小：30m。
操作步骤：主菜单File→Edit ENVI Header→选择文件AA→点击OK至编辑界面，点击编辑属性，依次修改波段名、波长、像元大小，如图 9。
图 9 编辑头文件步骤
编辑完成后再打开头文件
任务四：图像裁剪
①Spatial Subset中Subset using使用Image；
数据：AA文件中波段3数据
操作步骤：
a.主菜单File→Save files as→ENVI Standard→Import file→选中文件AA→Spatial Subset→Image。
b.框选裁剪范围（本例对波段3进行裁剪），裁剪范围落在红色框内（如图 12）。
图 12 Image窗口手动勾选裁剪范围（红色框内为裁剪范围）
c.勾选裁剪范围后，点击OK，回到编辑界面，选择输出文件位置，在新的界面显示裁剪后图像，如图 13所示：
图 13 裁剪结果（右图） 由图，得到的图像界面即为红色框内范围，方法简单。
②Spectral Subset中Subset using使用File
数据：
被裁剪图像文件：AA
裁剪图像文件：mask_2000
操作步骤：
a.主菜单File→Save files as→ENVI Standard→Import file→选中被裁剪数据（AA）→Spatial Subset→File→裁剪图像文件（mask_2000），
b.点击OK，并点击Choose选择文件保存位置，点击OK完成裁剪
c.单色显示裁剪后图像，如图17。
图17 裁剪后图像显示
思考：对于规则图像的裁剪，如果已知其裁剪范围，即能够手动框选裁剪范围时，用Image裁剪法简洁且方便；可以进一步探索图像裁剪的方法，学习如何利用矢量文件裁剪遥感图像（是否可行？）。
任务五：两个时期影像的对比；
进行两个时期影像对比时，需借助窗口连接工具，窗口连接是指连接多个图像显示窗口，同步显示图像数据。
数据：中国土地利用遥感图像（30m分辨率）
CLCD_v01_1990_albert.tif
CLCD_v01_1995_albert.tif
操作步骤：
a.分别在窗口显示上述两个图像（1990年图像显示在#1窗口，1995年图像显示在#2窗口）
b.窗口连接：点击#1窗口Tools → Link → Link Displays
c.窗口连接后，在#1窗口选择红框至某一位置，#2窗口随之变化，可对比两图像进行分析，如图 20。
图 20 两个时期影像对比（左图1990年 右图1995年）
由图 20，发现在1990年与1995年相比，我国土地利用变化直观上看变化不是很大，这可能是由于所框选的范围正好落在变化较小的区域，也可能是两期图像相差时间较短，需要进一步进行统计分析。
任务六：关闭单个文件；关闭所有文件（但不关闭ENVI主界面）；
（1） 关闭单个文件：波段列表右击→选择Close Selected File或波段展示窗口File→Close Selected File
（2）关闭所有文件：波段展示窗口File→Close All Files如图21。
图21 关闭文件