遥感图像处理实践教程

遥感是20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术，作为空间信息三大技术（导航与位置服务、遥感和地理信息系统）之一，经过60多年的发展，已成为21世纪标志性的科学技术成就之一。
　　当前遥感技术已被广泛应用于农林、水文、地质、海洋、测绘、生态环境、防灾减灾、工程建设等多个领域，对支持经济社会发展和保护人类生存环境起到重要作用，因此，学习和掌握遥感图像处理的相关理论及技术方法对于相关学科的学生、教师、科研工作者以及从业人员具有重要意义，可以较好地帮助其开展工作。

王文娟，博士，教授，硕士生导师，河南省高等学校青年骨干教师。主要从事GIS和遥感在土地利用、碳排放、土壤侵蚀和生态环境等方面的研究。承担本科生课程“遥感图像处理”、研究生课程“现代地图学”等的教学工作。曾获得河南省教育厅教学二等奖、三等奖各1次，河南财经政法大学教学竞赛二等奖1次、三等奖3次。主持及参加完成国家课题5项，主持完成中国科学院项目4项，参与省、厅级教、科研项目5项。在国内外期刊发表论文20余篇，出版专著1部。指导学生参加全国大学生GIS竞赛获一等奖、三等奖各1次，同时荣获优秀指导教师2次；指导大学生参加省级竞赛获特等奖1次。
　　
　　张海涛，博士，讲师，主要从事高分遥感信息提取与应用方面的研究工作，承担本科生“地理信息系统原理”“遥感概论”“测量学概论”等课程的教学工作。主持完成省部级项目和厅级重点研发项目各1项，主持在研河南省科技攻关项目1受。在European Journal of Remote Sensing、Remote Sensing、《计算机应用研究》等期刊发表论文10余篇，并担任Geoscience and Remote Sensing Letters等期刊审稿人。指导本科生参加全国大学生CIS应用技能大赛获得一等奖、河南省大学生土地国情调查大赛获得特等奖，并均被评选为优秀指导教师。

遥感是20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术，作为空间信息三大技术（导航与位置服务、遥感和地理信息系统）之一，经过60多年的发展，已成为21世纪标志性的科学技术成就之一。当前遥感技术已被广泛应用于农林、水文、地质、海洋、测绘、生态环境、防灾减灾、工程建设等多个领域，对支持经济社会发展和保护人类生存环境起到重要作用。因此，学习和掌握遥感图像处理的相关理论及技术方法对于相关学科的学生、教师、科研工作者以及从业人员具有重要意义，可以较好地帮助其开展工作。
　　笔者自2010年进入河南财经政法大学资源与环境学院以来，一直从事本科生和研究生的遥感相关课程的教学，在10多年的教学过程中，通过学生课堂反馈、实验和实践教学、考试、本科和硕士毕业论文中对于遥感相关理论和实践知识的应用，发现学生在学习过程中存在很多问题，比如理论和实践脱节，对单一的实践操作很熟悉，但是一遇到综合问题就无从下手。另外，在教学过程中，最初仅参考经典教材按部就班地讲授，后来随着自身教学经验的不断积累，逐渐发现调整某些章节的顺序更有利于学生理解和掌握，以及可以根据学生专业需求的不同设置不同的教学内容……正是10多年教学经验的累积，促使笔者想编写一本实践教材，以期帮助学生在实践操作方面打下坚实基础，同时在综合应用方面又起到抛砖引玉的作用。总之，笔者希望自己的教学和科研经验能够帮助学生更好地学习和工作，同时也希望本书能为广大相关从业人员提供相应的帮助。
　　本书共分为九章，以教授应用技能为主，对于遥感图像处理的实践操作主要以ENVI软件为例进行演示。第一章为绪论，对ENVI软件背景、主要体系结构与特点、不同版本、ENVI5.3操作界面、常用系统设置及本书常用数据资源等内容进行了综述。第二章为ENVI图像处理操作基础，主要包括ENVI常用的文件数据的基础知识、数据的输入/输出、ENVI图像处理基础操作等常用知识。第三章为遥感图像预处理方法，主要包括数据统计并查看图像直方图、感兴趣区创建、图像裁剪、波段提取及叠加、波段运算和图像镶嵌。第四章为遥感图像校正，分别为辐射校正、几何校正和正射校正三种。第五章为遥感图像增强方法，主要内容涉及对比度变换、彩色变换、多光谱变换、图像运算、空间域滤波和傅里叶变换等知识。第六章为遥感图像去噪声及融合，讲授空间滤波去噪声、数学形态学去噪声、傅里叶变换去噪声、坏道填补、去条带处理、图像融合等操作方法。第七章为遥感图像分类，主要涉及监督分类、分类后处理、精度评价、非监督分类和决策树分类等内容。第八章为面向对象图像特征提取，包括图像分割、对象提取、基于样本和规则的面向对象信息提取等内容。第九章为遥感动态监测，主要包括遥感变化检测的工作流程和常用方法、图像直接比较法和分类后比较法三种方法。

第一章 绪论
第一节 ENVI软件背景
第二节 ENVI主要体系结构与特点
一、ENVI主要体系结构
二、ENVI主要特点
第三节 ENVI不同版本介绍
一、ENVI 5．X版本简介
二、ENVI Classic经典版本简介
第四节 ENVI 5．3操作界面简介
一、菜单栏
二、工具栏
三、工具箱
四、图层管理窗口
五、视窗窗口
六、状态栏
第五节 ENVI常用系统设置
一、数据管理设置
二、默认文件目录
三、显示设置
第六节 ENVI常用资源
一、ENVI常用网络资源
二、本书常用数据资源

第二章 ENVI图像处理操作基础
第一节 ENVI文件数据基础知识
一、ENVI文件系统及管理
二、ENVI支持数据格式
三、ENVI系统常用文件命名规则
第二节 数据的输入/输出
一、常见数据的输入
二、特殊数据的输入
三、其他方式的数据输入
四、数据的输出
五、文件的关闭
第三节 ENVI图像处理基础操作
一、查看图像元数据
二、视窗（Views）相关操作
三、常用文件创建及编辑
四、常用工具栏操作
五、常用图表显示工具

第三章 遥感图像预处理方法
第一节 数据统计并查看图像直方图
第二节 感兴趣区创建
一、感兴趣区工具[Region of Interest（ROI）Tool]打开方式
二、创建感兴趣区
三、感兴趣区保存
四、感兴趣区信息统计
第三节 图像裁剪
一、规则图像裁剪
二、不规则图像裁剪
第四节 波段提取及叠加
一、波段提取
二、波段叠加
第五节 波段运算
一、波段运算满足条件
二、波段运算的IDL基础
三、波段运算工具的使用
第六节 图像镶嵌
一、图像镶嵌相关理论知识
……

第四章 遥感图像校正
第五章 遥感图像增强方法
第六章 遥感图像去噪声及融合
第七章 遥感图像分类
第八章 面向对象图像特征提取
第九章 遥感动态监测

参考文献