博主目前研究可見光遙感圖像的物體檢測問題，需要在Google Earth 20級地圖上製作數據集。本文主要介紹遙感圖像處理平臺ENVI以及基於ENVI的樣本採集方法。
1.ENVI簡介
ENVI——完整的遙感圖像處理平臺ENVI(The Environment for Visualizing Images)是美國Exelis Visual Information Solutions公司的旗艦產品，最新版本 ENVI5.3於2015年8月3日正式發佈。數據集市網站ENVI5.3的下載鏈接（ENVI5.3破解文件已上傳）它是由遙感領域的科學家採用交互式數據語言IDL(Interactive Data Language)開發的一套功能強大的遙感圖像處理軟件。它是快速、便捷、準確地從影像中提取信息的首屈一指的軟件解決方案。今天，衆多的影像分析師和科學家選擇ENVI來從遙感影像中提取信息。
ENVI提供了提供了專業可靠的波譜分析工具和高光譜分析工具，還可以利用IDL爲ENVI編寫擴展功能。ENVI的工程化應用包括可讀取幾乎任何圖像類型和格式、圖像處理（幾何/正射校正、確定感興趣區域（ROI））等。本文主要介紹使用在tif格式的Google Earth 20級圖像上選取ROI並保存到shape文件已供後續使用的方法。
2.Google Earth數據
使用Google Earth地圖下載工具下載20級地圖（工具已經上傳）谷歌衛星地圖根據不同的分辨率分成不同的級別，大概分爲22個層級（國內城區一般可到20級，郊區只到16級，國外熱點城區如紐約可達22級），每個層級比例尺不相同。
比例尺
比例尺是表示圖上距離比實地距離縮小的程度，也叫縮尺。公式爲：比例尺=圖上距離/實地距離。比例尺有三種表示方法:數字式，線段式，和文字式。三種表示方法可以互換。根據地圖的用途，所表示地區範圍的大小、圖幅的大小和表示內容的詳略等不同情況，製圖選用的比例尺有大有小。地圖比例尺中, 通常大於二十萬分之一的地圖稱爲大比例尺地圖；比例尺介於二十萬分之一至一百萬分之一之間的地圖，稱爲中比例尺地圖；比例尺小於一百萬分之一的地圖，稱爲小比例尺地圖。在同樣圖幅上，比例尺越大，地圖所表示的範圍越小，圖內表示的內容越詳細，精度越高；比例尺越小，地圖上所表示的範圍越大，反映的內容越簡略，精確度越低。一般講，大比例尺地圖，內容詳細，幾何精度高，可用於圖上測量。小比例尺地圖，內容概括性強，不宜於進行圖上測量。
分辨率
我們這裏探討的分辨率是指衛星影像分辨率。像素是構成數字圖像的最小單位，數字圖像分辨率是用於描述構成像素密集程度單位，一般以DPI（每英寸影像所包含的像素數）來表示，分辨率越大，則像素越小。以電腦屏幕爲例，800*600個像素與640*480個像素相比較，前者像素小，分辨率大，畫面更細緻。遙感影像地面分辨率是指在影像上能夠分辨地面最小影物的大小，一般以一個像素代表地面的大小來表示，通常所講的2米分辨率是指一個像素表示地面大約2米*2米的面積，對於遙感影像而言，分辨率通常是指地面分辨率。(地面分辨率 與 空間分辨率兩個概念的辨析？【答案】空間分辨率數值在地面上的實際尺寸稱爲“地面分辨率”。)
我們可以推算出各級比例尺和分辨率，由於投影變形和緯度值不同，可能不同地方的比例尺會有一定差異，這裏計算出的比例尺和分辨率僅以成都爲例，僅供參考！
各級比例尺及空間分辨率列表
| 級別 | 實際距離 | 像素 | 圖上距離 | 圖像分辨率 | 比例尺 | 空間分辨率 | 視點高度 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 第2級 | 5000公里 | 70 | 2.47釐米 | 72dpi | 2億 ：1 | 71公里 | 10123公里 |
| 第3級 | 2000公里 | 55 | 1.94釐米 | 72dpi | 1億 ：1 | 36公里 | 7123公里 |
| 第4級 | 2000公里 | 115 | 4.06釐米 | 72dpi | 5千萬 ：1 | 17公里 | 6321公里 |
| 第5級 | 1000公里 | 115 | 4.06釐米 | 72dpi | 2.5千萬 ：1 | 9公里 | 5522公里 |
| 第6級 | 500公里 | 115 | 4.06釐米 | 72dpi | 1.2千萬 ：1 | 4公里 | 3436公里 |
| 第7級 | 200公里 | 91 | 3.21釐米 | 72dpi | 6百萬 ：1 | 2公里 | 539公里 |
| 第8級 | 100公里 | 176 | 6.21釐米 | 72dpi | 160萬 ：1 | 568米 | 305公里 |
| 第9級 | 50公里 | 91 | 3.21釐米 | 72dpi | 155萬 ：1 | 549米 | 180公里 |
| 第10級 | 20公里 | 72 | 2.54釐米 | 72dpi | 80萬 ：1 | 278米 | 133公里 |
| 第11級 | 10公里 | 72 | 2.54釐米 | 72dpi | 40萬 ：1 | 139米 | 100公里 |
| 第12級 | 5公里 | 72 | 2.54釐米 | 72dpi | 20萬 ：1 | 69米 | 76.5公里 |
| 第13級 | 2公里 | 57 | 2.01釐米 | 72dpi | 10萬 ：1 | 35米 | 58.2公里 |
| 第14級 | 2公里 | 118 | 4.16釐米 | 72dpi | 5萬 ：1 | 17米 | 23.5公里 |
| 第15級 | 1公里 | 118 | 4.16釐米 | 72dpi | 2.5萬 ：1 | 8米 | 9.6公里 |
| 第16級 | 500米 | 118 | 4.16釐米 | 72dpi | 1.2萬 ：1 | 4米 | 4公里 |
| 第17級 | 200米 | 93 | 3.28釐米 | 72dpi | 6000 ：1 | 2.15米 | 2公里 |
| 第18級 | 100米 | 93 | 3.28釐米 | 72dpi | 3000 : 1 | 1.07米 | 1.7公里 |
| 第19級 | 50米 | 93 | 3.28釐米 | 72dpi | 1500 : 1 | 0.54米 | 1.5公里 |
| 第20級 | 20米 | 74 | 2.61釐米 | 72dpi | 800 ：1 | 0.27米 | 1公里 |
3.使用ENVI選取ROI
3.1 ENVI圖像投影修改
Map Information 對話框地圖信息與地理座標定位的文件相關。要建立地理座標定位的數據座標系統，用戶必須知道一個像元（基準像元） 的樣本和行座標、像元的大小（米）、地圖投影以及該像元的地圖座標。
- 從 Header Info 對話框，選擇 Edit Attributes > Map Info。
- 在 Map Information 對話框裏，標籤爲 “Image Coord X” 和 “Y” 文本框中輸入基準像元的座標，標籤爲 “Pixel Size X” 和 “Y” 文本框中輸入像元大小。
- 通過點擊 “Change Projection” 並從投影列表中選擇適當的投影，以確定地圖投影。· 若你選擇 “Arbitrary”，你可以選擇 “Coordinates” 標籤附近的 “Pixel Based” 或 “Map Based ”。· 若你選擇 “Geographic Lat/Lon:”，通過點擊 “Datum” 按鈕，並從 Select Geographic Datum 對話框中選擇可利用的數據，以確定數據類型。· 若你選擇 “UTM”，在 “Zone” 文本框中輸入數字，選擇 “N” 或 “S” 切換按鈕，然後再選擇一個數據（若有必要）。
本文主要是截取遙感圖像中的ROI，獲得保存ROI信息的shape文件(*.shp)，因此無需經緯度信息，因此參數設置可參考以下步驟：
1. 用ENVI打開圖像，右鍵點擊編輯圖像信息（map info）。
2. 圖像信息修改中，經緯度都改成0，Pixel size都設爲1，Tie Point都是1， Rotation 是0。
3. 改投影，改爲pixel based。
3.2 用ENVI ROI選擇樣本區域
1. 如圖選擇ROI tool;
2. 將ROI type設爲Rectangle ;
3. 在ROI Tool 中可以用New Region新添加ROI 類型，比如我們新建飛機，車輛兩個類型。在每個類型下，我們可以在圖上勾選多個樣本。（默認的fill類型是solid，可以右鍵點擊修改爲line或dot，這樣就可以看清所選內容）。
4. 樣本勾選辦法：在圖上點鼠標左鍵開始拖拽矩形。拖好後右鍵點擊確認選好。不滿意可以用點中鍵（滾輪）取消。樣本間通過GOTO 切換。可用鍵盤的上下左右鍵控制微平移。
5. ROI文件可以反覆修改，通過restore 上次保存roi文件既可以修改以前的採樣工作。
3.3 保存ROI樣本到矢量文件shapefile
1.選擇保存爲Shapefile。（博主編寫的讀取程序只能讀ESRI 格式的shapefile，所保存格式要與之後的處理程序相對應)。
2. 一次只保存一個類型的ROI，不要多選，其他默認。（ENVI在保存 shapefile的時候無法給不同類型的ROI添加區分信息，所以只能一張圖保存一個，建議保存文件取名：”圖像名_類型名.shp”比如這裏
“bagelamu_flight.shp”）。如此，把所有類型的ROI都存爲shapefile。
擴展閱讀
[1] 谷歌地圖的級別與對應比例尺及分辨率探究
http://www.godeyes.cn/html/2011/05/20/google_earth_11460.html
[2] 遙感影像的比例尺和分辨率的關係
http://blog.sina.com.cn/s/blog_7aa3705201011b8h.html
[3] 如何編輯 ENVI 文件頭
http://www.360doc.com/content/11/0313/16/472115_100760544.shtml