ENVI中自带地物波谱库介绍


一切地物,由于其种类和环境条件不同,反射和辐射电磁波的特征随波长而变化。通常用二维几何空间内的曲线表示,横坐标表示波长λ(或者波段序号),纵坐标表示反射率ρ(或者像素值),称为波谱曲线。地物波谱可以通过仪器测量,如波谱仪,也可以通过高光谱/超波谱图像上获取。

ENVI的波谱库文件是以图像文件格式保存,包括一个二进制的数据文件(后缀默认.sli)和一个头文件(.hdr),当做一个图像显示时候,图像的行表示一个波谱曲线,列表示采样点(X轴波段序号),像素值表示反射率或者其他值。

1 ENVI标准波谱库

ENVI5.x重新梳理了原有的标准波谱库,新增一些物质波谱,存放在…\Harris\ENVI5x\ resource\speclib,分别存放在四个文件夹中,储存为ENVI波谱库格式,有两个文件组成:.sli和.hdr。

(1)ASTER Spectral Library Version 2

存放位置:speclib\aster。

由喷气推进实验室和加州理工学院提供(http://speclib.jpl.nasa.gov)。

ASTER波谱库提供2443种地物波谱,包括人造材料、陨石、矿物、岩石、土壤、植物、水体,波长范围0.4~15.4μm。ASTER波谱库来自三个其他波谱库:约翰?霍普金斯大学(JHU)波谱库、喷气推进实验室波谱库(JPL)和USGS波谱库。Version 2版本更新于2008年12月3日。文件命名规则如下:

地物名称_来源波谱库_测量仪器_波谱代码

(2)IGCP264波谱库

存放位置speclib\igcp264。

由5种波谱仪从26种具备很好特征的样本中测量得到,这些样本经过了手工筛选和用金刚砂压碎,并用<100 和 <200的网筛子进行筛选。这些波谱库的目的是比较不同波谱分辨率和采样对波谱特征的影响。详细如表1所示。

(3)USGS

存放位置:speclib\USGS。

由USGS 波谱实验室提供 (http://speclab.cr.usgs.gov/)。

提供V6版本1994种和V7版本2457种,包括涂料、人造材料、矿物、混合物、植物、挥发物。文件命名规则如下:

地物类型_测量仪器_波谱代码

(4)植被波谱库

存放位置:speclib\ veg_lib。

由Chris Elvidge, DRI提供。

Chris Elvidge植被波谱库使用Beckman UV-5240波谱仪测量,提供99中植被波谱,波长范围0.4~2.5μm,包括干植被(veg_1dry.sli)和绿色植被两个波谱库(veg_2grn.sli),0.4 ~0.8μm波长精度为1nm,0.8 ~ 2.5μm波长精度为4nm。

2 ENVI Classic标准波谱库

ENVI5.x保留原来的5种标准波谱库,存放在…\Exelis\ENVI5x\classic\spec_lib,分别在5个文件夹中,储存为ENVI波谱库格式,有两个文件组成:.sli和.hdr。

具体情况如下:

(1)USGS矿物波谱

波长范围0.4~2.5μm,包括近500种典型的矿物,近红外波长精度为0.5 nm,可见光波长精度为0.2 nm,

存放位置:spec_lib\usgs_min,波谱文件usgs_min.sli和头文件usgs_min.hdr。

(2)植被波谱

存放位置:spec_lib\veg_lib,来自两个地方。

USGS植被波谱库波长范围0.4~2.5μm,包括17种植被波谱,近红外波长精度为0.5 nm,可见光波长精度为0.2 nm,波谱文件usgs_veg.sli和头文件usgs_veg.hdr。

Chris Elvidge植被波谱库波长范围0.4~2.5μm,包括干植被(veg_1dry.sli)和绿色植被两个波谱库(veg_2grn.sli),0.4 ~0.8μm波长精度为1nm,0.8 ~ 2.5μm波长精度为4nm。

(3)JPL波谱库

波长范围0.4~2.5μm,来自三种不同粒径160种“纯”矿物的波谱。

存放位置:spec_lib\jpl_lib,包括以下三个波谱库:

jpl1.sli   粒径<45 μm

jpl2.sli   粒径45-125 μm

jpl3.sli   粒径125-500 μm

0.4~0.8μm波长精度为1nm,0.8~2.5μm波长精度为4nm。

(4)IGCP264波谱库

存放位置spec_lib\igcp264,5个波谱仪测量得到5个波谱库:

表1 IGCP264波谱库列表

波谱文件

波长范围

波长精度

说明

igcp-1.sli

0.7~ 2.5 μm

1nm

科罗拉多大学CSES中心使用Beckman 5270双分光波谱仪测量获取

igcp-2.sli

0.3~ 2.6 μm

5nm

布朗大学使用"RELAB"波谱仪测量获取

igcp-3.sli

0.4~ 2.5 μm

2.5nm

科罗拉多大学CSES中心使用单分光可见光/红外线智能波谱仪测量获取

igcp-4.sli

0.4~ 2.5 μm

近红外0.5nm,可见光0.2nm

USGS使用Beckman波谱仪测量获取

igcp-5.sli

1.3 to 2.5

2.5 nm

科罗拉多大学CSES中心使用PIMAII型波谱仪量测获取

(5)JHU波谱库

存放位置spec_lib\ jhu_lib,波谱库种类描述如表2。

表2 JHU波谱库列表

波谱库文件

地物种类

波长范围

ign_crs.sli

粗糙火成岩

0.4 - 14 μm

ign_fn.sli

精细火成岩

0.4 - 14 μm

lunar.sli

Lunar Materials

2.08 - 14 μm

manmade1.sli

人造原料

0.42 - 14 μm

manmade2.sli

人造原料

0.3 - 12.5 μm

meta_crs.sli

粗糙变质岩

0.4 - 14.98 μm

meta_fn.sli

精细变质岩

0.4 - 14.98 μm

meteor.sli

陨星

2.08 - 25 μm

minerals.sli

矿物

2.08 - 25 μm

sed_crs.sli

粗糙沉积岩

0.4 - 14 μm

sed_fn.sli

精细沉积岩

0.4 - 14.98 μm

snow.sli

0.3 - 14 μm

soils.sli

土壤

0.42 - 14 μm

veg.sli

植被

0.3 - 14 μm

water.sli

水体

2.08 - 14 μm

       通过以下操作可以浏览标准波谱库文件。

  • 在主界面中,选择Display→Spectral Library Viewer。打开Spectral Library Viewer面板(图1)。

图1 Spectral Library Viewer面板

  • 在Spectral Library Viewer面板中,左边列表框中自动显示了五个波谱库,点开波谱库,可以选择波谱库中的某个地物波谱曲线,自动在窗口中显示这个地物的波谱曲线。
  • 在Spectral Library Viewer面板中,单击 按钮或者Import菜单,可以打开外部波谱库文件,格式包括.sli、.msl、.asd、.rad。

摘自《ENVI遥感图像处理方法 第二版》高等教育出版社