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 |
雪 |
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