e-nvi中文教学教材教案教材资料.doc
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1、-_ENVI 用户指南用户指南-_第一章:第一章:ENVI 概述概述如何使用本手册如何使用本手册本手册包括若干章节;每章描述 ENVI 提供的一系列处理程序。多数章节遵循 ENVI 的菜单 结构。例如,第 4 章的标题为 “Basic Tools”,它描述的功能可以在 ENVI 的 Basic Tools 下拉菜 单下找到。5 个附录分别针对:ENVI 基本功能、文件格式、波谱库、地图投影以及描述 ENVI 该 版本的新特征。该介绍性章节包括与 ENVI 图形用户界面(GUI)的交互,使用 ENVI 窗口,及 其它介绍性材料。新的 ENVI 用户使用前务必认真阅读本手册,以及附带的 ENVI
2、教程。对于章节中的每个主题,功能描述之后给出了实现它的一步步向导。向导中描述了参数,通常 还附有建议和例子。大多数功能 (除了交互的功能) 从 ENVI 的下拉主菜单启动。出现包含接 受用户输入参数的对话框。许多参数包含系统默认值并且有一些是可选的。当功能运行时,出现一 个处理状态窗口。运行功能的一步步向导被编号并且用粗体显示。鼠标控制菜单选项与用斜体字印刷的下拉菜单 一同出现。子菜单用 “” 连接。每个步骤内的选项用项目符号显示。按钮名用引号标明,对话框标题以大写字母开头。一些对话框内部有下拉菜单。每个下拉菜单下的选项通常在以该下拉菜单 名为标题的一节中描述。例如,这些是如何对一个文件进行中
3、值滤波的向导:1. 从 ENVI 主菜单,选择 Filters Convolutions Median 。将出现一个文件选择对话框, 允许你交互地改变目录并选定需要的输入文件。2. 通过点击文件名,再点击 “OK” 或 “Open”,来选择所需要的文件。若有必要,使用任意空间和/或波谱的构造子集(subsetting) 。3. 当出现 Convolution Parameters 对话框,在 “Size” 文本框中,输入所需要的滤波器大小。4. 选择输出到 “File” 或 “Memory”,若需要,键入一个输出文件名。5. 点击 “OK”,开始处理。-_ENVI 图形用户界面(图形用户界面(
4、 GUI ) 要有效地使用 ENVI,你必须熟悉图形用户界面(GUI)的概念。GUI 提供与菜单和数据交互 的一种图形方式。通过使用鼠标或其它指定设备来指向和单击或点击和拖曳,从而完成选择。本手 册假设你熟悉这些概念,并且把描述限定到 ENVI 的 GUI 。ENVI 用户界面由小部件(widgets) 或控件(controls) 构成。小部件是 GUI 的组装部件 它们允许你通过点击、输入文本、或选择,以与程序交互。选项由菜单组成,这些菜单由小部件 构成。选择某个菜单项可以弹出一个对话框,它要求用户输入和交互。所有的 ENVI 操作通过使用 ENVI 主菜单来激活,它由横跨屏幕顶部的一系列按
5、钮排列成的 小部件组成(显示在上面) ,或沿着一条边(显示在右边) 。布局取决于用户选择的配置参数(第 786 页上的 “ENVI Configuration File”) 。在该文档中,主菜单上的菜单项被称为 “ENVI 下拉菜单”, 并且用斜体印刷。以下部分将更详细地描述小部件和菜单。鼠标按键描述鼠标按键描述ENVI 整篇都提到使用三个按键的鼠标。没有至少 3 个按键的鼠标(或模拟 3 个按键的方式) 和适当的鼠标驱动程序软件的系统,将不能运行 ENVI 要求第 3 个鼠标按键完成的部分。对于 ENVI for Macintosh 和 ENVI for Windows,包括了三按键模拟。要
6、模拟一个三按键鼠标:对于 Windows :中间按键的模拟是通过按“Ctrl“ 键和鼠标左键实现的。对于 Macintosh :苹果鼠标的单个按键作为鼠标左键。右键的模拟是通过按“Apple“ 键和鼠标按键实现的。中间按键的模拟是通过按“Option“ 键和鼠标按键实现的。下拉菜单下拉菜单下拉菜单由菜单项和附加按钮组成,这些按钮仅当鼠标左键按在菜单项上时出现。下拉菜单用 于从一个层叠的选择列表中选择单个 ENVI 菜单项或操作。在名字后有箭头的菜单项含有子菜单, 若选中出现子菜单项。在名字后带有 “.” 的菜单项,启动一个需要附加用户交互的弹出对话框。 没有圆点的菜单项直接执行指定操作。你可以
7、通过在菜单项上单击和按住鼠标左键、或拖曳下拉选 择下拉菜单,当合适的菜单项或操作高亮度显示时释放鼠标按键。图 1-1 :下拉菜单。菜单栏菜单栏菜单栏只不过是横跨另外一些小部件顶部的一组下拉菜单标签。运用上述描述的关于下拉菜单 的用法进行选择。所有的菜单栏都有一个 File 下拉菜单,在其下面可以选择 Cancel 关闭小部件。图 1-2 :菜单栏。-_按钮小部件按钮小部件按钮小部件 ( 在整篇文档中称为“按钮“ ) 由一个包含描述 ENVI 功能或操作的文本标签 的矩形组成。在矩形内用鼠标左键点击文本,来执行与按钮相对应的功能。切换按钮与单选按钮切换按钮与单选按钮切换按钮是一个圆形或菱形的,含
8、有外部相关文本的按钮。点击按钮或相关文本,在选(on) 和不选(off)之间切换按钮。一些切换按钮组是单选型按钮,只允许一次选择一个按钮。这时,选 择一个按钮将导致其它的所有已选按钮被取消。图 1-3 :一个含小部件类型的对话框例子。复选框(复选框(check boxes)复选框与切换按钮相似。在框上点击来选择选项,并且框用“X“标记。用这种小部件,可以一 次选择多个选项。箭头切换按钮箭头切换按钮箭头切换按钮是由与文本相关的一个矩形按钮框架内的两个箭头组成的一个位图按钮。点击按 钮,在两种可能选项之间切换显示。已选择的选项显示在相关的文本框中。可编辑的文本小部件和标签小部件可编辑的文本小部件和
9、标签小部件可编辑的文本小部件是提供用户键盘输入的矩形框。ENVI 中,许多可编辑的文本小部件首次 出现时,含有系统默认的文本字符串。可编辑的文本小部件的内容可以通过在框内点击鼠标左键以 标签要插入的文本位置,然后用键盘输入文本来实现。标签小部件由用于标签其它小部件的文本组成。标签小部件不能被编辑。列表小部件列表小部件列表小部件由含有一列可用选项的矩形框组成。在文本选项上用鼠标左键点击选择。若有更多 的选项可以在列表小部件定义的大小内显示,位于小部件右边的垂直滚动条允许你向上或向下滚动 列表,直到看见需要的选项。若使用 UNIX 平台,当一列表选项比列表小部件定义的宽度宽时, 会出现第二个滚动条
10、(水平滚动条) 。要选择列表小部件中的选项,你有下列选择:要选择单个选项,在该选项上点击鼠标左键。要在列表中选择一组连续选项,在第一项上点击,按住键盘上的 “shift“ 键,然后在最后一 项上点击鼠标左键,以选择两者之间所有选项,或点击并向下拖曳到该范围的最后一项。要在列表中选择不连续出现的多个选项,在需要的项上点击鼠标左键,按住键盘上的 “ctrl“ 键,然后在其它需要的项上点击鼠标左键。要从一组已选择的选项中取消选择,使用同样的方法。-_用于绘图的小部件用于绘图的小部件用于绘图的小部件由显示 ENVI 图像和图形的一个矩形区域组成。移动鼠标光标到绘图小部 件处,并点击鼠标的左、中或右键分
11、别执行 ENVI 的各个任务(取决于窗口的功能) 。绘图小部件 可以调整大小:点击小部件的一角,按下鼠标左键,然后拖曳到窗口需要的大小。箭头增量按钮箭头增量按钮箭头增量按钮是一个内含两个小箭头的可编辑的文本小部件。文本小部件内的值可以使用键盘 输入来改变,或通过使用箭头增加或减少参数的值。在向上/向下箭头上点击鼠标左键,变化量为 1 地增加/减少文本框的值。在向上/向下箭头上点击鼠标中键,变化量为 5 地增加/减少文本框的值。 在箭头上点击鼠标右键,将重新设置参数到它的初始值。图 1-4 :用于绘图的小部件图 1-5 :一个箭头增量按钮Slider 小部件小部件slider 小部件由一个带有标
12、签的工具条, 一个附属的滚动工具条,和(特别地)滚动工具条附 近的文本值组成。点击并按住鼠标左键,直至拖曳到一个新的位置,以改变 slider 的值。视操作系 统情况而定,移动 slider 时,其值可以连续地显示,或刚释放 slider 按钮,其值就被更新。图 1-6 :一个 Slider 小部件。ENVI对话框基础对话框基础你和 ENVI 的交互将经常通过对话框进行。这些对话框由不同的小部件组成,并且当 ENVI 需要你输入以便继续运行功能时会“弹出” (见图 1-3 ) 。它们经常通过选择一个后面带有“.“的下 拉菜单项来激活。在一个对话框中,你可以发现各个小部件,包括系统预先设置的默认
13、值。在一个 对话框中,显示这些值的目的是允许你根据自己的需要选择它们。大多数对话框包含标签为“OK“和“Cancel“的按钮。点击“OK“按钮,告诉 ENVI 把输入传递给 功能。点击“Cancel“,在没有启动功能的情况下退出对话框。通用的图像显示概念通用的图像显示概念ENVI 中的图像显示由一组三个不同的图像窗口组成:主图像窗口、滚动窗口和缩放窗口。 ENVI 图像显示的一个例子如图 1-7 所示。一个显示组的单个图像窗口可以被缩放和放置在屏幕 的任何一处。多个图像的显示可以通过从 ENVI 的 File 下拉菜单下的 Display Controls 子菜单中选 择 Start New
14、Display 来启动,或通过点击现有波段列表内的“New“(参见第 47 页的“The 可利用波 段列表“) 。主图像窗口主图像窗口主图像窗口由一幅以全分辨率显示的图像的一部分组成。该窗口在你第一次载入一幅图像时自 动地被启动。窗口的起始大小由在 envi.cfg 配置文件中设置的参数控制 (参见第 786 页上的 -_“The ENVI Configuration File“) 。它也能动态地被缩放 (参见第 45 页上的“Resizing Windows“) 。 ENVI 允许装载多个主图像窗口及相应的的滚动和缩放窗口。主图像窗口内的功能菜单主图像窗口内的功能菜单在主图像窗口内点击鼠标右
15、键,切换隐藏子菜单的开启和关闭。该 “Functions“ 菜单控制所有 的 ENVI 交互显示功能,这包括:图像链接和动态覆盖;空间和波谱剖面图;对比度拉伸;彩色制 图;诸如 ROI 的限定、光标位置和值、散点图和表面图等交互特征;诸如注记、网格、图像等值 线和矢量层等的覆盖(叠置) ;动画以及显示特征。滚动窗口滚动窗口滚动窗口是一个以二次抽样的分辨率显示大图像的小图像显示窗口。滚动窗口位置和大小最初 在 envi.cfg 文件中被设置并且可以被修改。只有要显示的图像比主图像窗口以全分辨率能显示的 图象大时,才会出现滚动窗口。你可以动态地将其缩放到任何大小直至全屏(参见第 45 页上的 “R
16、esizing Windows “) 。当你练习这一选项时,重采样系数会自动改变以适用于新的图像大小。重采 样系数出现在滚动窗口标题栏的括号内。对于滚动窗口中被再次重采样的大图像,你可以缩放到区 域内,并减少重采样系数。可能出现多个滚动窗口,每个窗口对应于一个已载入的主图像窗口。图 17:一个 ENVI 显示组。这些窗口可以分别置于屏幕的任何位置。缩放窗口缩放窗口缩放窗口是一个小的图像显示窗口,它以用户自定义的缩放系数使用像元复制来显示主图像窗 口的一部分。缩放窗口的大小、位置和系统默认的缩放系数最初在 envi.cfg 文件中被设置,并且 可以被用户修改。缩放窗口提供无限缩放能力,缩放系数出
17、现在窗口标题栏的括号中。缩放窗口能 动态地调整大小,直至屏幕中可利用的尺寸(参见第 45 页上的 “Resizing Windows“) 。可以显示多 个缩放窗口, 每个窗口对应于一个已载入的主显示窗口。调整窗口大小调整窗口大小许多 ENVI 窗口能动态调整大小直至全屏。这包括图像显示、矢量窗口及所有除散布图和动 画窗口之外的辅助窗口。窗口大小的调整通过用鼠标指针点住它的一角并拖到所需要的图像大小来 实现。当前显示当前显示每次只有一幅显示的图像(主图像、滚动和缩放窗口的组合)是“激活“的。激活的显示是下一 幅图像将被载入的那个显示组。通过在现有波段列表中输入适当的显示数,来设置活动显示。请注
18、意:没有必要为了将一个功能应用到一个显示而激活该显示,并且使用这些功能不会激活显示。辅助窗口辅助窗口ENVI 图像显示可以有很多相关的辅助窗口。这些窗口典型地由 ENVI 的交互显示功能来启 动,并且可以包括 X、Y、Z 及任意的剖面、直方图、散点图、表面图(透视图)和动画窗口。它 们都各自附属于一个特定的图像显示组。多个显示可以有各自独立的辅助窗口组。-_矢量显示列表矢量显示列表矢量显示列表由一个矢量窗口及与之相关的 “Vector Window Params“ 对话框组成。一个矢量 显示组的例子如图 1-8 所示。同图像显示窗口一样,矢量窗口可以调整大小及放置于屏幕任何位 置(参见第 27
19、7 页的“Vector Layers“) 。图 1-8:一个 ENVI 矢量显示组数据管理数据管理ENVI 为管理图像、矢量数据、对话框和单个窗口提供很多工具。这些工具将在以下部分讨论。可用波段列表可用波段列表可利用波段列表是用于存取 ENVI 图像文件和这些文件的单个图像波段的控制面板。无论何 时一个图像文件被打开,现有波段列表在它自己的对话框中出现,它包含所有打开的文件和任何内 存数据项(在内存中进行计算,但没有保存)的现有图像波段的一张列表,不管图象是否显示。若 打开了多个文件,那么所有文件的所有波段按先后顺序列出,最新打开文件的波段位于列表最顶部。 现有波段列表用于将灰阶和彩色图像装载
20、到活动显示、打开和关闭文件、或从内存中删除单个波段 (参见第 97 页上的“可利用波段列表 “ ) 。可用矢量列表可用矢量列表可利用矢量列表包含一列内存中现有的用于在图像显示窗口或矢量显示窗口显示的所有矢量文 件。一旦载入,所有读入内存的矢量层按先后顺序列出,最新读入的矢量位于列表最顶部。你将使 用现有的矢量列表启动矢量显示组,以及从内存中删除矢量层(参见第 114 页的“Available Vectors List “) 。浏览目录列表和浏览目录列表和 GeoBrowser浏览目录列表列出一个已选择的目录中的所有 ENVI 文件,打印文件信息,允许打开选定的 文件,以及启动 GeoBrows
21、er 文件显示。GeoBrowser 在一张世界地图上用一面红旗标记所有的 地理编码数据的位置。用户可以缩放地图,然后在红旗上点击来选择所需要的文件(参见第 93 页 上的“Scan Directory List“) 。打开文件列表打开文件列表打开文件列表是一个用于管理 ENVI 图像文件的工具。它列出了当前打开文件和任何内存数 据项的所有名字。选择一个文件名,将列出该文件所有的已知信息。这包括诸如完整的路径和图像 名等参数;线、样点和波段数;标题大小;文件类型;数据类型;交叉;数据的字节顺序;以及是 否采用了地理坐标定位,是否波长与波段相关联。选项包括删除内存数据项,关闭或删除单个文件, 以
22、及将内存计算结果写到磁盘文件。这些操作允许最优使用系统内存(参见第 124 页的 “Open Files List” ) 。-_小部件控制器列表小部件控制器列表小部件控制器列表可以在 ENVI 系统下拉菜单下找到。它列出所有主要的 ENVI 窗口,包括: 主图像、滚动和缩放窗口、所有辅助窗口,以及许多 ENVI 交互功能中使用的其它窗口和对话框。 小部件控制器列表可以通过在名字上点击,调用任何窗口或对话框到前景(参见第 760 页上的“ Widget Controller List “) 。例如,若你需要访问现有波段列表,但它隐藏在你的图像后面,步骤如 下:1. 选择 System Widge
23、t Controller List.2. 点击”可利用波段列表”.ENVI处理状态窗口处理状态窗口 当计算进行时,大多数 ENVI 功能显示处理状态。功能启动后(通常通过点击 OK 按钮) , 会立即出现一个标准的状态窗口。窗口标题与正在执行的功能相匹配,并且显示结果是否被置于内 存或到一个输出文件中。当数据被处理时,一个标有 ”% Complete” 的滑动块及时地更新。标有” Inc:”的文本框显示每个数据处理增量的大小,这基于 tile size(参见第 50 页上 的“Tiling Operations“ ) 。功能自动地判定处理增量的大小。例如,图 1-9 中显示的值 ”16.67%
24、” 表明数据将 按照若干 tiles 进行处理,每个 tile 包含总数据的 16.67%(当在滑动块工具条上显示时,分数的增 量将舍入到最接近的整数) 。图 1-9 :处理状态窗口。注意注意若增量小于 100%,可以用“Cancel“按钮终止处理。此时,当下一个增量发生时,功能将被中断。 若增量等于 100%,不可能再中断功能。内存管理内存管理ENVI 允许处理大的数据集, 甚至在机器上使用边缘内存配置。例如, 典型的处理任务经常在 只有 16Mb 物理内存的机器上使用大于 200Mb 的数据集。若处理一项任务没有足够内存,数据集 被分成易处理的片段,在内存中处理,然后写到磁盘文件上。在配置
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