WorldView-3 与 ENVI 5.2 将成为强大组合
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WorldView-3 与 ENVI 5.2 将成为强大组合
匿名 2014年8月14日，星期四
根据我目前听到的消息，昨天 WorldView-3 的发射似乎是成功的，我们 NV5（原 Exelis）公司为此感到无比兴奋，原因多种多样。首先，位于纽约州罗切斯特市的 NV5 Geospatial Software 公司设计并制造了该成像系统，包括全色、可见光-近红外(VNIR)和短波红外(SWIR)多光谱传感器系统。上周刚刚发布的一篇优秀博客文章"WorldView-3：对前代卫星的演进"对此进行了出色的总结。此外，NV5 一直在为计划于 2014 年秋季发布的 ENVI 5.2 版本图像处理软件辛勤工作。这个时机非常完美，因为我们已开发了一系列新工具和处理能力，特别考虑了 WorldView-3 的数据特点，这些功能将在 WV-3 数据可用时同步提供给 ENVI 用户。
WorldView-3 商业成像卫星平台的众多特性将把数据的应用拓展到新的民用、国家安全和军事领域，包括土地利用制图、灾害响应、矿产勘探、植被监测、海岸线分析和水资源管理（仅列举几例）。ENVI 软件中现有的许多分析能力将与 WorldView-3 数据完美契合，包括图像分类、变化检测、目标检测、特征提取以及我们丰富的高级光谱处理工具套件。然而，在这篇博客文章中，我想重点强调的是 WorldView-3 的能力与即将在 ENVI 5.2 中出现的一些新功能之间的完美契合。具体来说，WorldView-3 有四个方面让我们感到特别兴奋：
(1) 产品选项： 数据将分为四种产品形式发布：4波段全色锐化(Pan-Sharpened)、8波段 VNIR、8波段 SWIR 和 16波段"超级立方体(SuperCube)"数据集。
(2) 采集能力： 平均重访时间少于 1 天，每天可采集 680,000 平方公里。
(3) 空间分辨率： 地面采样距离(GSD) 为 0.31 米（全色）和 1.24 米（VNIR多光谱），加之近期对卫星影像空间分辨率限制的放宽。
(4) 光谱分辨率： 新增了位于短波红外范围(1195nm-2365nm)的八个 SWIR 波段，聚焦于易于穿透 CO2 和水蒸气等物质的特定波长。
那么，ENVI 5.2 中将有哪些新功能能够利用 WorldView-3 的优势呢？
(1) 产品选项： 首先，我们一直与 DigitalGlobe 直接合作，获取模拟样本数据集和其他传感器信息，因此我们将在 ENVI 5.2 软件中全面支持四种 WorldView-3 数据产品。"全面支持"意味着我们不仅能打开 NITF 或 TIFF 格式文件以获取图像数据，还能自动分配多种有用的元数据，包括波段名称、采集时间、波段中心波长、相对光谱响应(RSR)滤波函数、辐射定标系数等，这些元数据将被 ENVI 中的处理工具使用。
(2) 采集能力： 你可能已经注意到我们自动分配给栅格数据集的元数据中列有"采集时间"，ENVI 5.2 将完全具备"时间感知"能力，并提供丰富的时空分析功能套件。这包括构建支持时间序列的栅格堆栈、执行辐射校正、归一化到统一空间网格、使用时间滑块+滚轮控制对栅格序列进行动画可视化，以及将这些动画导出为常见视频格式。凭借 WorldView-3 频繁的重访周期，这将提供大量机会，以更好地理解（和预测）地球表面过程或活动在空间和时间上的变化。
(3) 空间分辨率： WorldView-3 提高的空间分辨率肯定对涉及全色锐化的项目有益，ENVI 5.2 将引入由罗切斯特理工学院(RIT)数字成像与遥感(DIRS)实验室开发的新 NNDiffuse 图像融合算法。NNDiffuse 将同时作为 GUI 工具在 ENVI5 桌面应用中使用，以及作为 API 用于批处理和服务器部署的 ENVI Services Engine。NNDiffuse 的主要优势在于出色的输出图像质量，能保持色彩和光谱保真度，同时其多线程实现提供了高性能处理。当然，我们目前还没有任何真实的 WorldView-3 数据，但下方预览了使用 WorldView-2 数据集进行的 NNDiffuse 全色锐化结果（数据由 DigitalGlobe 提供）：
(4) 光谱分辨率： 新增的八个短波红外波段标志着首次在商业卫星上提供 SWIR 数据，这将开辟众多分析可能性。其中一种光谱处理技术是计算光谱指数，即使用两个或多个光谱波段进行比值运算，以突出不同物质之间的光谱差异。光谱指数提供了一种不受光照或阴影影响的分析物质的方式，已广泛应用于矿物勘探和植被制图。ENVI 5.2 引入了一个新的 GUI 工具及相关的批处理 API，提供了从多光谱和高光谱数据集计算 64 种光谱指数的能力。对于给定的输入栅格，可计算的确切光谱指数数量基于其波长元数据，对于 WorldView-3 数据集，你将能够提取 44 种不同的光谱指数（具体列表见附件"wv3_envi_5.2_spectral_indices.txt"，该文件也恰好说明了 API 用法）。例如，下方是一个 WV-3 模拟样本数据集（数据由 DigitalGlobe 提供）的土壤调整植被指数(SAVI)截图：
