Bài tập lớn viễn thám - Phần mềm Envi

LÀM QUEN VỚI PHẦN MỀM ENVI 4.3 2.1. Khởi ñộng phần mềm ENVI Thực hiện theo một trong 2 cách sau: - Kích ñúp vào biểu tượng ENVI 4.3 trên màn hình, - Start => Programs => RSI ENVI 4.3 Sau ñó, phần mềm sẽ ñược kích hoạt và sẽ xuất hiện thanh menu chính của ENVI (Hình 2.1) và cửa sổ IDL. Các chức năng thao tác với ảnh viễn thám của ENVI có trong thanh menu chính; còn cửa sổ IDL là cửa sổ ñể người sử dụng dùng ngôn ngữ IDL ñể lập trình, tạo thêm các chương trình con ñể xử lý ảnh tương tác (hoặc có thể tạo thêm các môñun xử lý ảnh riêng). Trong nội dung cuốn sách tham khảo này, chúng ta chỉ thao tác với các công cụ có sẵn trên thanh menu chính của ENVI. Hình 2.1: Thanh menu chính của phần mềm ENVI 2.2. Mở một file ảnh - Trên thanh menu chính, chọn File => Open Image File - Hộp thoại (HT) Enter Data FileNames xuất hiện. Trong hộp thoại này, chọn ñúng file cần mở (Hanoi_VO11116.img là file ảnh mẫu của phần mềm thì trước hết vào ổ D mở file envi trong ñó em có lưu file ảnh mẫu, lích chuột lựa chọn ñúng file ảnh ñó), nhắp nút Open. Lưu ý, ñuôi *.img là ñịnh dạng ảnh của phần mềm ENVI. Nếu muốn mở các ñịnh dạng khác, chọn File => Open External Files và chọn kiểu ñịnh dạng thích hợp. Nếu trong thư mục chứa ảnh cần mở không có file header (*.hdr) ñi kèm với mỗi file ảnh, sẽ xuất hiện HT Header Info. Chúng ta phải khai báo các thông số cơ bản cho ảnh (số cột, số dòng, số kênh ảnh, …) thì ảnh mới mở ra ñược.trong ñó có các dữu kiện : + Số cột (sample: 04980) + Số hàng ( Lines: 04200) + Số kênh ảnh của tư liệu ảnh viễn thám là 3kênh (Bands: 00003) + Cách thức lưu trữ tư liệu ảnh viễn thám: BSQ Lưu ý: Cách kiểm tra kết quả của việc nhập thông tin: Dung lượng của file ảnh = Số cột “x” số hàng “x” số kênh. ðộ phân giải của ảnh là kích cỡ của ảnh so với diện tích bao phủ ngoài thực ñịa, chỉ số là 15 mét. - Xuất hiện HT Available Bands List liệt kê danh sách các file ảnh ñang mở và các kênh phổ có trong các file ảnh này. Ở ñây, ta mới chỉ mở file Hanoi_VO11116.img . 2.2). Danh sách này cho phép ta chọn các kênh phổ ñể hiển thị và xử lý. ENVI cho phép truy cập vào cả file ảnh hay từng kênh phổ của file ảnh. Cửa sổ Available Bands List liệt kê các kênh phổ của tất cả các file ảnh ñang ñược mở trong ENVI. Người sử dụng có thể chọn từng kênh phổ ñể hiển thị ảnh cấp ñộ xám hoặc tổ hợp 3 kênh phổ ñể hiển thị ảnh màu. - ðể hiển thị ảnh cấp ñộ xám, trên HT Available Bands List, bấm chọn tùy chọn Gray Scale, bấm chọn một kênh phổ cần hiển thị (kích chuột trái vào tên kênh trong HT Available Bands List). Tên kênh này sẽ xuất hiện trong ô Selected Band. Nhấp nút Load Band. - ðể hiển thị ảnh tổ hợp mầu, trên HT Available Bands List, bấm chọn tùy chọn RGB Color, bấm chọn 3 kênh phổ tương ứng với các bước sóng R (ñỏ), G (xanh lá cây) và B (xanh lam) trong ô Selected Band. Cụi thể ở bài tập này em lựa chọn: + Bước sóng R chọn kênh 3 + Bước sóng G chọn kênh 2 + Bước sóng B chọn kênh 1 Sau ñó nhấp nút Load Band. 2.3. Các cửa sổ hiển thị dữ liệu ảnh ENVI cho phép mở nhiều ảnh trên nhiều cửa sổ cùng một lúc. Thông thường, mỗi ảnh ñược hiển thị trên 3 cửa sổ ñược giới thiệu sau ñây: - Image Window: Trong cửa sổ này hiển thị một phần hay toàn bộ ảnh theo ñúng ñộ phân giải của nó (một pixel trên màn hình tương ứng với một pixel dữ liệu). - Scroll Window: Trong trường hợp toàn bộ tấm ảnh không hiển thị hết trên cửa sổ Image, cửa sổ Scroll (cuộn) ñược mở ra ñể hiển thị toàn bộ bức ảnh với ñộ phân giải thấp hơn. Khung mầu ñỏ trên cửa sổ Scroll xác ñịnh vùng ảnh ñược hiển thị trên cửa sổ Image. Con số trên cửa sổ Scroll cho biết hệ số giảm bớt ñộ phân giải trên cửa sổ Scroll. - Zoom Window: Cửa sổ phóng to ảnh trên cửa sổ Image. Khung mầu ñỏ trên cửa sổ Image chỉ ra vùng ảnh ñược hiển thị trên cửa sổ Zoom. Con số trên cửa sổ Zoom cho biết hệ số phóng ñại ñộ phân giải trên cửa sổ Image. Phía dưới, bên trái mỗi cửa sổ Zoom có 3 ô hình vuông nhỏ, mỗi nút có chức năng riêng: - Ô ngoài cùng bên trái có hình dấu trừ: cho phép thu nhỏ hệ số phóng ñại của cửa sổ Zoom; - Ô giữa có hình dấu cộng: cho phép tăng hệ số phóng ñại của cửa sổ Zoom; - Ô thứ 3: bật tắt dấu chữ thập trên cửa sổ Zoom, cho phép xác ñịnh vị trí pixel ñược chọn. Ba cửa sổ hiển thị ảnh ñược liên kết chặt chẽ với nhau, thay ñổi ở cửa sổ này sẽ kéo theo những thay ñổi tương ứng ở các cửa sổ còn lại. Kích thước của mỗi cửa sổ nói trên có thể thay ñổi tùy ý theo yêu cầu của người sử dụng. Hình 2.5. Các cửa sổ hiển thị dữ liệu ảnh trong ENVI Trong cửa sổ Image có thể sử dụng thanh cuộn ñể ñiều khiển phần ảnh cần hiển thị. ðể thêm thanh cuộn, ta làm như sau: trên thanh menu Display trong cửa sổ Image, chọn File => Preferences => xuất hiện HT Display Preferences tương ứng - tùy chọn Scroll Bar chọn thành Yes => OK. Các thay ñổi tùy chọn cho cả 3 cửa sổ hiển thị ảnh ñều có thể thay ñổi trong HT Display Preferences tương ứng. Hình 2.6. Thanh menu Display trong cửa sổ Image 2. Nâng cấp chất lượng ảnh. - ðể nâng cấp chất lượng ảnh thì nên: + Tăng giới hạn các kênh phổ. + Tăng ñộ sáng. -Trên cửa sổ Image Window => Enhance => Interactive Stretching…=> Xuất hiện HT thể hiện ñồ thị phản xạ phổ. Gía trị chất lượng ảnh từ 0 ñến 255 và nhấn Apply ñể ñiều chình lại chất lượng ảnh sao cho phù hợp. Ví dụ theo bài làm của em: + R: từ 38 ñến 101 + G: từ 28 ñến 72 + B: từ 55 ñến 92 Hình : ðồ thị 3 kênh phổ Cửa sổ làm việc của ENVI: Gọi file ảnh: Lệnh: file – open Image file – tìm ñường dẫn ñến file ảnh – open – xhht samples: thông số cột: 1500 lines: thông số hàng: Bands: số kênh: 3 -> ok -> shht Trong hộp thoại Available ta phối màu cho ảnh và gọi ảnh phối màu: Red: band1 Green: band2 Blue: band3 Gọi ảnh: kích: Load RGB Ảnh hiển thị: Hiệu chỉnh ảnh: Lệnh: Bài 4 : Chuyển ñổi ảnh Raster sang Vector và số hóa I. Chuyển ñổi ảnh Raster sang Vector 1.1. Trên thanh menu chính của ENVI chọn Vector → Classification to Vector 1.2. Xuất hiện hộp thoại Raster to Vector Input Band chọn ảnh hiện trạng phân loại sau hiệu chỉnh và ấn OK 1.3. Xuất hiện hộp thoại Raster To Vector Parameters, chỉ chọn 6 ñối tượng phân loại không chọn Unclassified. Chọn Choose ñể lưu file chuyển ñổi → Open → OK trên hộp thoại Raster To Vector Parameters. Xuất hiện hộp thoại Available Vectors List. Chọn file hiện trạng ñã hiệu chỉnh, sau ñó chọn Load Selected 1.4. Xuất hiện hộp thoại Load Vect… và chọn New Vector Window ñược ảnh như hình dưới ñây. 1.5. Trên hộp thoại Available Vectors List chọn File → Export Layers to Shapefile…Xuất hiện hộp thoại Output Layer to Shapefile, chọn Choose và lưu. 1.6. Mở phần mềm Mapinfor chọn File → Open 1.7. Ở phần Files of type ta chọn ñịnh dạng ảnh dưới ñuôi ESRI ® Shapefele (*.shp), chọn file Hien trang Xuam Mai.shp rồi kích Open 1.8. Xuất hiện hộp thoại Please specity a TAB filename, chọn ñường dẫn và ấn vào Save. 1.9. Xuất hiện hộp thoại Shapefile Information, chọn Projection… ñể chọn hệ quy chiếu và múi chiếu Kích OK trên hộp thoại Shapefile Information ta ñược ảnh khu vực mai chuyển ñổi từ ENVI sang Mapinfor nhưng chưa thể số hóa ñược. ðể có thể số hóa ta vào File → Save Cope As → xuất hiện hộp thoại Save Cope As → chọn Hien_trang_Xuan_Mai và kích Save As… 1.10. Xuất hiện hộp thoại Save Copy of Table As, chọn tên cần lưu và kích Save 1.11. ðể kiểm tra ảnh có thể tiến hành số hóa ñược hay không ta làm như hình vẽ sau Không số hóa hay sửa ñổi ñược Có thể số hóa và sửa ñổi II. Tạo cơ sở dữ liệu cho ảnh khu vừa Xuân Mai vừa chuyển ñổi ñược từ ENVI sang. 2.1. Mở file Hien trang XM vừa lưu, chọn Table → Maintenance → Table Structure… →Xuất hiện hộp thoại Modify Table Structure:Hien_trang_XM Xóa hết trường cơ sở dữ liệu ñể lại trường Class_id và tiến hành lập các trường cơ sở dữ liệu mới. 2.2. Tạo cơ sở dữ liệu mới với các trường dữ liệu như dưới ñây và kích OK trên hộp thoại Modify Table Structure:Hien_trang_XM → OK trên hộp thoại Maponfo → Window → New Map Window… F3→ xuất hiện hộp thoại New Map Window, chọn Hien_trang_XM → OK STT : Integer Mã trạng thái : Integer Trạng thái : Chacracter Diện tích : Decimal Ghi chú : Character 2.3. Trên menu chính của Mapinfor ta chọn Query → Select.. Xuất hiện hộp thoại Select, bỏ tích ở Browse Results, chọn Hien_trang_XM → Assist…→ xuất hiện hộp thoại Expression. 2.4. Trên hộp thoại Expression → Colums → Ma_TT → Operators → = → 1→ OK trên hộp thoại Expression → OK trên hộp thoại Select s 2.5. Xuất hiện ảnh như hình dưới ñây 2.6. Vào Table → Update Colum.. → xuất hiện hộp thoại Update Colum.. Table to Update chọn Selection Colum to Update chọn Trang_thai Get Valute From Table chọn Selection Vale thì ñánh “ Rừng kín” 2.7. ðưa ảnh về lớp thông tin hiện trạng, kích chuột vào Ediing chọn Hien_trang_XM 2.8. Trên thanh Drawing chọn biểu tượng Region Style ñể chọn màu và ñường viền cho vùng, xuất hiện hộp thoại Region Style Paltern: màu của mắt sàng Style: dạng ñường Foreground: màu của nền Color: màu của dạng ñường 2.9. Tiếp tục làm như vậy với 5 trạng thái còn lại và lưu lại vào file Hien_trang_XM ảnh phối màu tổng hợp: 2.9 Số hóa bản ñồ: Mở bản ñồ chương mỹ Mở tiếp bản ñồ phối màu tổng hợp. Tạo khung vùng số hóa bằng cách sử dụng công cụ polygon khoanh toàn bộ bản ñồ vùng ñã phối màu của envi. Rồi làm trong vùng bằng cách ñưa vùn về dạng trong( none). Tắt file ảnh bản ñồ ñã phối màu của envi. Bắt ñầu số hóa các lớp thông tin cung quang ñường danh giới vùng ñã ñược xác ñịnh của bản ñồ chương mỹ. rồi lưu tưng lớp thông tin thành từng five riêng biệt. Chồng ghép các lớp thông tin rồi save lại thành bản ñồ hoàn chỉnh.