应用案例： ENVI图像处理软件和ArcGIS®在灾害救援工作中的应用
应用案例： ENVI图像处理软件和ArcGIS?在灾害救援工作中的应用
-Winemiller博士（蒙哥马利奥本大学的人类学与地理学教授）和他的助手使用ENVI很轻松地处理来自很多卫星传感器的影像数据并进行结果展示和分析。
- 对于ENVI与ArcGIS一体化集成技术，Dr.Winemiller表示可以将影像分析技术无缝地集成到ArcGIS中，可以很好地在ArcMap中进行影像分析以及制图。
-在当时紧急、危险的情况下，利用ENVI处理分析的卫星图像结果让日本紧急救援人员及时的了解整个区域所受地震海啸的毁坏程度。
遥感影像辅助应急响应灾难发生后快速有效的做出应急响应至关重要，尤其表现在减少人员伤亡和挽救生命,防止财产损失和减少进一步的损害。现在,遥感影像和高级的影像分析工具给相关决策人提供了及时、关键的信息以应对人为和自然灾害。影像获取的信息已经被应用在近期的自然灾害包括2010年海地地震和卡特里娜飓风,目前，2011年的日本海啸、地震也采用了同样的影像提取信息技术进行快速有效的应急响应。
2011年3月11日,9.0级强烈地震袭击了日本并掀起了一场巨大的海啸,日本东北部海岸坠毁,导致大范围的损失和破坏。日本官员很快就意识到他们需要从遥感图像中获取重要信息,以帮助他们的公民和寻求全球遥感机构的帮助。地震和海啸后不久, 美国地质勘探局(USGS)的GIS工作团队联系了在蒙哥马利奥本大学(AUM)的人类学与地理学教授 Terance L. WinemillerGISP博士,询问博士是否会帮助日本进行该区域的影像进行处理和分析。不久之后得到了Winemiller博士同意帮助的答复, Winemiller博士对其获取的1200幅不同的图像数据进行快速、准确的处理、分析和制作最新地图,为紧急救援人员提供了有价值的信息。
教授提供的帮助蒙哥马利奥本大学（AUM）是和GIS公司紧密合作的美国四所高校之一，他们经美国地质勘测局许可研究被海啸影响的日本海岸区域的地质结构来协助该区域灾害的应急响应。灾难发生不到两天, Winemiller博士和他的助手开始了此项工作。他们开始在美国地质勘测局的EROS(地球资源观察系统），HDDS(危险数据分配系统），公开的和保密数据库，以及其他公开的地方去搜索分配给他们的日本3个地区的影像数据——宫城县釜石，岩手县宫古岛和岩手县宫腰。
2011年2月4日拍摄的灾前WorldView-1影像数据（左图）和2011年3月18日拍摄的灾后影像数据（右图）在ENVI下的显示分析。
在ArcGIS 10中的数据层包括自USGS EROS、HDDS下载的可更新的卫星图像轮廓。
由于时间的重要性,Winemiller博士和他的助手开始使用ENVI专业的图像处理功能进行了影像数据的处理分析。ENVI中的自动化处理工具让他们快速和容易地进行影像浏览和影像分析。Winemiller博士和他的助手利用ENVI的重采样、裁剪、镶嵌以及影像配准的功能进行影像数据处理。将高分辨率重采样为低分辨率的影像以便更多不同的影像可以很好的进行叠加分析；利用感兴趣区ROI裁剪出农作物的研究区域；采用image to image或map to image的方法进行影像配准使其建立正确的位置坐标参考；利用其镶嵌功能进行大范围区域的构建。
“ENVI是最完美的使用工具,因为它完全有能力做我们需要所有的不同类型的图像处理”——蒙哥马利奥本大学(AUM)人类学和地理学副教授 Terance L.Winemiller GISP博士
Winemiller博士和他的学生在短时间内筛选获取了大量的来自不同传感器和平台的数据，并且分析了灾害发生前后的区域损坏程度。他们所需要的技术是能在短时间内进行快速、高效的影像处理与分析，并将其结果导入ArcGIS中进行精细制图。他们最终选择ENVI遥感图像处理软件,此软件具有最新先进的光谱影像处理、影像分析功能以及友好的用户使用界面,能使用户获得快速准确的影像分析处理结果。
Winemiller博士和他的助手获得了大量的从各种传感器，包括IKONOS,SPOT，WorldView-1，2,QuickBird, Landsat, ASTER以及其他传感器的卫星影像数据。他们的首要任务就是分析影像数据来确定覆盖区域，并且判断他们能否按时完成这一任务。他们使用ENVI进行影像数据的打开和区域的检查。ENVI支持目前最流行的卫星传感器和机载传感器的图像类型，其包括全色,多光谱、高光谱、雷达、热红外,激光雷达和更多的数据类型。Winemiller博士和他的学生们很快意识到,相当一大部分的图像需要增强处理以提高影像清晰，并能与来自不同的传感器影像数据进行匹配和链接在一起,这样他们就可创建精确的地图用于损失评估。
ENVI和ArcGIS一体化集成技术利用ENVI进行图像分析处理后,Winemiller博士和他的助手将其结果作为一个数据集导入到ArcMap中，以便使用增强处理后的影像创建精细地图。“ENVI和ArcGIS之间的工作流程无缝结合是一件很容易的事情”Winemiller博士说。ENVI可以使用当前的遥感影像数据对ArcGIS进行无缝的更新。对于ENVI先进的图像分析工具，用户可以直接在ArcGIS桌面和Server环境中进行有效的调用。
ArcGIS10中直接调用ENVI FX提取的海啸前结果。采用FX工具的提取2011年3月11日WorldView-1影像。
ArcGIS10中直接调用ENVI FX提取的海啸后的结果。采用FX工具的提取2011年3月19日WorldView影像。
首先,通过最直接的视觉比较处理方法进行灾害发生前后的研究，识别与鉴定灾害区域的最大损坏程度。之后,Winemiller博士使用ENVI中的FX特征提取工具处理了地震发生前后的图像，识别了道路、建筑轮廓以及其他地物等,以更精确地比较分析影像。ENVI中的FX的特征提取工具提取特殊的目标地物是基于其空间特征、光谱特征和纹理特征进行的。如果时间充裕的话,Winemiller博士希望利用ENVI中变化检测工具来检测和量测不同时相影像的变化信息。ENVI中的自动变化监测流程工具可以识别某一时间某一区域发生改变的地物类型与变化范围。
卫星影像已经成为灾害发生后救援工作的重要组成部分，犹如这次日本发生的海啸地震对影像价值的体现就是一个很好的案例。卫星传感器的全球范围的覆盖使其获取影像数据更为方便，尤其表现在灾害应急中对数据获取更为及时。为了处理和提取更有价值的影像信息,ENVI是非常值得依赖的软件。
“使用卫星影像和ENVI我们能够创建最新的地图,给日本急救人员提供当时的关键态势的认知，包括相关区域的影响程度，毁坏程度以及资源的需求量。”Winemiller博士说。“我们很高兴能够帮助我们的地球邻居。”
