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利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作

程序员文章站 2022-05-21 21:28:54
...

河流边滩提取

该实验是学长学姐比赛的，老师给我们试试手，纯粹为学习用，不为任何商业用途[/滑稽]

主要是调用ENVITASK进行编写二次开发工具

河流边滩：指与河岸相连的，枯水期裸露出来，丰水期淹没的泥沙淤积体
实验思路：
利用枯水期和丰水期光学遥感影像进行预处理，再计算MNDWI(修正归一化水体差异指数），再确定阈值，对MNDWI二值化，水体为1，非水体为0，因为部分水洼等与河流反射特性相同，所以值为1的既有河流也有陆地上的水，因此再利用面向对象分类提取河道，形态学滤波过滤细碎像元，最后将丰水期河道与枯水期河道相减，得到河流边滩，最后矢量化，完成。

Created with Raphaël 2.2.0下载遥感影像：枯水期、丰水期进行辐射定标、大气校正计算MNDWI,MNDWI二值化面向对象规则分类提取河道,并形态学滤波河流浅滩提取自动阈值分割结果输出为矢量

成果展示：

数据准备（预处理后的影像）：

丰水：利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作

枯水：利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作

点击（已建好的ENVI拓展）：利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作

打开（选择要处理的两幅影像并输入二值化的阈值）：利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作

开始运行：利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作

输入规则文件（输入两次）：在这里插入图片描述
利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作
利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作

选择输出结果路径：
利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作

作品成果（河流边滩提取后的矢量化图）：

利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作

放大看:利用IDL二次开发编写Envi扩展工具进行河流边滩提取的实验操作

ENVI拓展程序：

主程序源码：



pro tests,higwater=higwater,$

  lowwater=lowwater,$

  higthreshold=higthreshold,$

  lowthreshold=lowthreshold

  ;
rulewater=rulewater

  COMPILE_OPT idl2

 

  ;-----MNDWI计算------

  higmndwi=MNDWI(higwater)

  lowmndwi=MNDWI(lowwater)

  ;-----MNDWI的二值化-----

  higtwo=TWOVALUE(raster=higmndwi,higthreshold)

  lowtwo=TWOVALUE(raster=lowmndwi,lowthreshold)

  ;------------------分类出浅滩------------------------ 

  ;
-----------形态学滤波---------

  higfil=DO_FILTER(raster=higtwo)

  lowfil=DO_FILTER(raster=lowtwo)

  ;-----面向对象规则分类提取河道----

  higobj=FACEOBJ(higfil)

  lowobj=FACEOBJ(lowfil)

  ;-----河流浅滩提取------

  diff=DIFFERENT(lowobj,higobj)

  ;----自动阈值分割------

  fenge=AUTOFENGGE(diff)

  ;-----转换为矢量文件-----

  shp=CLASSTOSHAPE(fenge)

   ;显示

  e=ENVI(/current)

  View1 = e.GETVIEW()

  Layer1 = View1.CREATELAYER(shp)

  ;删除缓存图像

  IF STRMATCH(output_raster_uri,'*envitempfile*') THEN BEGIN

    ;

    dataCol = e.DATA

    dataCol.REMOVE, ClassRaster, error=err

  ENDIF

END

;------------MNDWI-----------------------------

FUNCTION MNDWI,raster

  e=ENVI(/current)

  Task=ENVITASK('SpectralIndex')

  ; 定义输入

  Task.INDEX = 'Modified Normalized Difference Water Index'

  Task.INPUT_RASTER = raster

  ; 定义输出

  Task.OUTPUT_RASTER_URI = e.GETTEMPORARYFILENAME()

  ; 执行task

  Task.EXECUTE

  ; Get the
data collection

  DataColl = e.DATA

  DataColl.ADD, Task.OUTPUT_RASTER

  Raster = Task.OUTPUT_RASTER

  RETURN,Raster

END

;------------二值化--------------------

FUNCTION TWOVALUE,raster=higmndwi,t=t,thresholdwater

  e=ENVI(/current)

  Task = ENVITASK('BinaryGTThresholdRaster')

  Task.INPUT_RASTER = higmndwi

  Task.THRESHOLD = [thresholdwater]

  ; Define
outputs

  Task.OUTPUT_RASTER_URI = e.GETTEMPORARYFILENAME()

  Task.EXECUTE; Run the task

  DataColl = e.DATA

  DataColl.ADD, Task.OUTPUT_RASTER

  raster=Task.OUTPUT_RASTER

  RETURN,raster

END

;-----------------形态滤波-----------------

FUNCTION DO_FILTER,raster=raster

  e = ENVI(/current)

  OutFile = e.GETTEMPORARYFILENAME()

  fid = ENVIRASTERTOFID(Raster)

 

  ; Apply an
open morphological filter.

  ENVI_FILE_QUERY, fid, DIMS=dims, NB=nb

  ENVI_DOIT,'Morph_Doit',$

    FID = fid, $

    DIMS = dims, $

    POS = LINDGEN(nb), $

    METHOD = 2, $

    GRAY = 1,$

    KERNEL = FLTARR(3,3)+1 , $

 

    OUT_NAME = OutFile, $

    R_FID = r_fid

 

  ; Pass the
R_FID to an ENVIRaster object.

  OutRaster = ENVIFIDTORASTER(R_FID)

 

  

  RETURN,OutRaster

END

 

;--------------------面向对象-------------------

FUNCTION FACEOBJ,raster

  COMPILE_OPT IDL2

  e = ENVI(/current)

  fid = ENVIRASTERTOFID(raster)

  rule_file=DIALOG_PICKFILE(title='请输入规则文件')

  ; Set
output filenames

  newFile = e.GETTEMPORARYFILENAME()

  temp_dir = NEWFILE

  report_filename = temp_dir+'report2.txt'

  confidence_raster_filename = temp_dir+'confidence2.dat'

  classification_raster_filename = temp_dir+'class2.dat'

  segmentation_raster_filename = temp_dir+'segmentation2.dat'

  ; Set the
keywords.

  dims = [-1L, 0, raster.NCOLUMNS-1, 0, raster.NROWS-1]   ;范围

  pos = LINDGEN(raster.NBANDS); process all bands         ;波段数

  ; Perform
rule-based classification

  ENVI_DOIT, 'envi_fx_rulebased_doit', $

    fid=fid, pos=pos, dims=dims, $

    r_fid=r_fid, $

    merge_level=80, $

    scale_level=40.0, $

    rule_filename=rule_file, $

   
segmentation_raster_filename=segmentation_raster_filename, $

    report_filename=report_filename, $

   
confidence_raster_image=confidence_raster_filename, $

   
classification_raster_filename=classification_raster_filename

  ; get the
returned file ID (R_FID)

  segmentation_raster = ENVIFIDTORASTER(r_fid)

  segmentation_raster_URI =
segmentation_raster.URI

  raster2 = e.OPENRASTER(classification_raster_filename)

  RETURN,raster2

END

;----------------差值---------------------------

FUNCTION DIFFERENT,image1,image2

  e=ENVI(/current)

  ; Get the
task from the catalog of ENVITasks

  Task = ENVITASK('ImageBandDifference')

  ; Define
inputs

  Task.INPUT_RASTER1 = Image1

  Task.INPUT_RASTER2 = Image2

  ; Define
outputs

  Task.OUTPUT_RASTER_URI = e.GETTEMPORARYFILENAME()

  ; Run the
task

  Task.EXECUTE

  ; Get the
data collection

  DataColl = e.DATA

  ; Add the
output to the data collection

  DataColl.ADD, Task.OUTPUT_RASTER

  raster=Task.OUTPUT_RASTER

  RETURN,raster

END

;--------------------自动阈值分割------------------

FUNCTION AUTOFENGGE,img1

  ; Start the
application

  e = ENVI(/current)

  newfile = e.GETTEMPORARYFILENAME()

  ;  IF FILE_TEST(newFile) THEN FILE_DELETE,
newFile

  ; Get the
task from the catalog of ENVITasks

  ChangeThresholdTask = ENVITASK('ChangeThresholdClassification')

  ; Define
inputs

  ChangeThresholdTask.INPUT_RASTER =
img1

  ; Define
outputs

  ChangeThresholdTask.OUTPUT_RASTER_URI
=newFile

  ; Define
increase and/or decrease values

  ChangeThresholdTask.INCREASE_THRESHOLD
= 0.5

  ChangeThresholdTask.DECREASE_THRESHOLD
= 1.

  ; Run the
task

  ChangeThresholdTask.EXECUTE

  ; Get the
data collection

  DataColl = e.DATA

  ; Add the
output to the data collection

  DataColl.ADD, ChangeThresholdTask.OUTPUT_RASTER

  Raster=ChangeThresholdTask.OUTPUT_RASTER

  RETURN,raster

END

;---------------转矢量----------------

FUNCTION CLASSTOSHAPE,img1

  e=ENVI(/current)

  newFile = ENVI_PICKFILE(title='输出矢量文件',/output)

  newfile=newfile+'.shp'

  ClassToVectorTask = ENVITASK('ClassificationToShapefile')

  ; Define
inputs

  ClassToVectorTask.INPUT_RASTER = img1

  ; Define
outputs

  ClassToVectorTask.OUTPUT_VECTOR_URI
=  newfile

  ; Run the
task

  ClassToVectorTask.EXECUTE

  RETURN,ClassToVectorTask.OUTPUT_VECTOR

END

调用程序：



ui=e.UI

  task = ENVITASK('beachtoextract')

  r = ui.SELECTTASKPARAMETERS(task)

 

  IF r NE 'OK' THEN RETURN

  task.EXECUTE

自定义ENVITask参数文件：



{

"name":"beachtoextract",

"baseClass":"ENVITaskFromProcedure",

"routine":"tests",

"displayName":"Indies4Classify",

"version":"5.3",

"description":"This task performs Classification via NDVI and
CRI2.",

"parameters":[

{

"name":"higwater",

"displayName":"many water raster",

"dataType":"ENVIRaster",

"direction":"input",

"parameterType":"required",

"description":"Specify the input raster."

},

{

"name":"lowwater",

"displayName":"less water raster",

"dataType":"ENVIRaster",

"direction":"input",

"parameterType":"required",

"description":"Specify the input raster."

},

{

"name":"higthreshold",

"displayName":"higthreshold",

"dataType":"double",

"direction":"input",

"parameterType":"required",

"description":"Specify the threshold value.",

"defaultValue":0.18

},

{

"name":"lowthreshold",

"displayName":"lowthreshold",

"dataType":"double",

"direction":"input",

"parameterType":"required",

"description":"Specify the threshold value.",

"defaultValue":0.24

}

]

}

遥感菜菜一枚，第一次发这种学习类的博客，请多指教

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