ENVI擴充套件工具：曲線擬合工具（定量遙感助手）
定量遙感或稱遙感量化遙感研究，主要指從對地觀測電磁波訊號中定量提取地表引數的技術和方法研究，區別於僅依靠經驗判讀的定性識別地物的方法。它有兩重含義：遙感資訊在電磁波的不同波段內給出的地表物質的定量的物理量和準確的空間位置；從這些定量的遙感資訊中，通過實驗的或物理的模型將遙感資訊與地學參量聯絡起來，定量的反演或推算某些地學或生物學資訊。
——來自百度百科。
在定量遙感研究中，通常需要利用實測資料與星上資料（遙感影像）構建迴歸方程，一般有線性、指數、對數等，然後利用方程反演得到所需的觀測指標。
可參考博文“ENVI支援下利用環境小衛星資料進行水質監測方案”學習定量遙感的操作流程：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0100rh1m.html
在上述流程的反演模型構建步驟中，使用ENVI的ROI工具將影象中對應實測點位置的DN值提取出來，在Excel中完成建模，操作較為繁雜。
本文提供工具可一步實現建模和反演操作。
安裝方法
方法1：使用 ENVI App Store 進行 ENVI 擴充套件工具的安裝與管理。
App Store 下載地址：envi.geoscene.cn/appstore
方法2：手動下載 https://envi.geoscene.cn/appstore/curefiting
下載 zip 壓縮包並解壓，將得到的 extensions 資料夾拷貝到如下 ENVI 安裝路徑，覆蓋同名資料夾即可：
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ENVI 5.3 - C:\Program Files\Exelis\ENVI53\
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ENVI 5.4 及以上 - C:\Program Files\Harris\ENVI5x\
重啟 ENVI 即可使用。
功能介紹
1） 重啟ENVI，開啟建模需要用到的影象資料（本例中使用taihu_b4/b3.dat）；
2） 在工具箱中開啟工具/Extensions/Curve Fitting；
3） 在彈出對話方塊中，選擇輸入資料，單擊OK。如下圖所示：
4） 在彈出對話方塊中選擇實測資料文字檔案（反演點.txt），單擊開啟。
注：此文字檔案中需要包含實測點的經度、緯度、實測值資訊，如下圖所示。
5） 在彈出的Input ASCII File面板中，根據自己資料情況設定如下引數，單擊OK。
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Data Starts at Line：有效資料起始的行號，本例為第2行；
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Longitude Column：經度對應的列號，本例為第3列；
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Latitude Column：緯度對應的列號，本例為第2列；
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True Value Column：實測值對應的列號，本例為第4列。
6） 彈出工具主面板如下圖所示。功能描述：
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按鈕 |
功能 |
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Apply to File |
利用擬合結果方程，應用到輸入柵格影象，得到反演結果。 |
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Save As CSV File |
儲存表格資料到csv檔案中，可以在Excel進行資料分析。 |
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Save As Shapefile |
儲存點狀資料到向量檔案中，屬性包含經度、緯度、檔案座標、實測值、影象DN值等資訊。 |
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Save Plot to PNG Image |
儲存右側繪圖視窗為png圖片。 |
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Reset Plot Range |
重置右側繪圖視窗中X和Y軸範圍。 |
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Online Help |
訪問本博文。 |
注：在右側繪圖視窗中可雙擊座標軸、公式、曲線等內容，彈出屬性設定對話方塊，修改顏色、字型、字號、線寬等屬性。
圖：工具主介面
本工具提供了 6 種模型可供使用，分別為：
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模型 |
IDL函式 |
公式 |
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Linear |
linfit |
y = a + bx |
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Quadratic |
poly_fit |
y = a + bx + cx2 |
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Exponential |
comfit |
y = a*bx+c |
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Geometric |
comfit |
y = a*xb+c |
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Hyperbolic |
comfit |
y = 1/(a+bx) |
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Logsquare |
comfit |
y = a+b*log(x)+c*log(x)2 |
結果欣賞
生成的csv檔案：
生成的向量結果與屬性表：
生成的PNG圖片：
反演結果，為了顯示效果更好，手動修改顏色表為Rainbow。紅色部分表示葉綠素濃度較高。
操作方法：圖層右鍵 > Change Color Table > Rainbow