Tin tức

Giới thiệu chung về phần mềm ENVI 08/06/2015

0
ENVI (ENvironment for Visualizing Images) là bộ sản phẩm phần mềm của hãng EXELIS Visual Information Solutions (Mỹ), kết hợp các kỹ thuật chuyên sâu về xử lý dữ liệu ảnh số (bao gồm dữ liệu viễn thám, DEM và GIS/GPS) với công nghệ phân tích địa không gian nhằm khai thác những thông tin có giá trị hỗ trợ ra quyết định chính xác và kịp thời.

Với giao diện hiện đại, dễ sử dụng và các tính năng nổi trội trong xử lý phân tích ảnh được quy trình hóa và được phát triển nâng cấp thường xuyên, bộ phần mềm ENVI ngày càng trở thành công cụ khai thác thông tin địa không gian hiệu quả trong các ứng dụng bản đồ và tài nguyên và môi trường đa ngành.



Những tính năng nổi trội của bộ phần mềm ENVI bao gồm:

-Làm việc (hiển thị và xử lý) số lượng và dung lượng ảnh lớn;
-Đọc, hiển thị và phân tích nhiều định dạng (format) ảnh vệ tinh, ảnh thông dụng, dữ liệu raster và DEM;
-Khai thác thông tin từ nhiều loại ảnh vệ tinh và ảnh hàng không khác nhau (VNREDSat-1, SPOT, Landsat, ASTER, QuickBird, GeoEye, WorldView, Radar, Vexcel…);
-Trộn các dạng ảnh (ảnh quang học, ảnh radar…) nhằm hiểu rõ đặc điểm của vùng nghiên cứu;
-Bộ công cụ xử lý ảnh đa dạng dựa trên các phương pháp khoa học đã được kiểm chứng như công cụ xử lý hình học, công cụ phân tích phổ, công cụ phân tích dữ liệu và các công cụ nâng cao;
-Khả năng làm việc với dữ liệu vector (các định dạng shapefile, MIF, DXF và GPS) và kết nối trực tiếp với phần mềm ArcGIS cho phép dễ dàng tích hợp kết quả phân tích ảnh vào cơ sở dữ liệu và quy trình ứng dụng bản đồ GIS;
-Với ngôn ngữ lập trình IDL, ENVI có khả năng tùy biến và mở rộng theo yêu cầu quy trình xử lý phân tích ảnh của khách hàng.    

II. Các sản phẩm ENVI

Bộ phần mềm ENVI có khoá cứng và khoá mềm thường được cung cấp đóng gói theo các mức sản phẩm như sau:
-Phần cơ bản - ENVI (Runtime) hoặc ENVI+IDL
-Các mô-đun mở rộng (theo yêu cầu).
Các mô-đun mở rộng tính năng của ENVI được thiết kế để thực hiện những pháp xử lý chuyên sâu cần đến những công cụ xử lý ảnh nâng cao, như:



1.Mô-đun Rigorous Orthorectification: nắn chỉnh hình học về tọa độ mặt đất và tạo ảnh trực giao với độ chính xác cao. Module này dựa trên mô hình toán học sử dụng các thông số của sensor cụ thể (ví dụ như bộ cảm SPOT hoặc Landsat) nhằm loại bỏ những yếu tố gây méo ảnh trong quá trình bay chụp. Module Rigorous Orthorectification cho phép:

-Dễ sử dụng với giao diện wizard-based theo từng bước trong quá trình nắn chỉnh;
-Làm việc với nhiều dạng sensor (ví dụ SPOT 1-5, IKONOS-2, QuickBird-2, Landsat 4-5, Landsat 7 ETM+, ASTER, VNREDSat-1...);
- Tăng độ chính xác với việc lựa chọn các điểm GCP và các điểm chung của ảnh liền kề khi xử lý hàng loạt ảnh;
-Tự động hóa quá trình nắn chỉnh hình học và chuyển kết quả dễ dàng vào cơ sở dữ liệu GIS.

 

2.Mô-đun ENVI Feature Extraction (FX): Tìm, phát hiện và chiết tách thông tin từ các đối tượng quan tâm (ví dụ như công trình tòa nhà, sân bóng, phương tiện giao thông, đường xá cầu cống, sông hồ…) dựa trên các đặc tính không gian, đặc tính phổ hoặc đặc tính texture... từ các loại ảnh vệ tinh & ảnh hàng không khác nhau. Với khả năng tùy biến và dễ tích hợp với ArcGIS, ENVI FX cho phép người dùng thay đổi các thông số phù hợp trong chuỗi quy trình xử lý phân tích ảnh phức tạp và chiết tách thông tin cần thiết, ví dụ như phát hiện xe tăng, công trình quân sự hoặc đường băng quân sự…

 

3.Mô-đun ENVI DEM: Tạo lập mô hình địa hình số (DEM) từ cặp ảnh stereo (ảnh vệ tinh ASTER, IKONOS, OrbView-3, QuickBird và SPOT 1-5) hoặc ảnh hàng không. Với khả năng tùy biến, người dùng có thể tương tác xem cặp ảnh stereo, đo độ cao của tòa nhà hoặc đỉnh núi, chỉnh sửa giá trị DEM và chiết tách các đối tượng 3Du.


 
4.Mô-đun ENVI Atmospheric Correction Module (ACM): Thực hiện tiền xử lý được quy trình hóa - cho phép loại bỏ hoặc hiệu chỉnh chuyên sâu về các ảnh hưởng của khí quyển đối với ảnh vệ tinh gốc để tạo ảnh viễn thám lên level cao hơn chuẩn bị cho các bước xử lý phân tích tiếp theo. ENVI ACM cho phép thực hiện hiệu chỉnh nhanh (on-the-fly sử dụng phương pháp QUAC và hiệu chỉnh nâng cao dựa trên mô hình vật lý ảnh – phương pháp FLAASH đối với hầu hết các loại ảnh vệ tinh thường sử dụng hiện tại. Mô-đun này cần thiết đối với các ứng dụng theo dõi các thay đổi về địa hình hoặc các nhóm đối tượng một cách định lượng.
 


5.    Mô-đun ENVI NITF: Đọc, chỉnh sửa và phân phối ảnh viễn thám trong định dạng (format) NITF có hiệu suất nén ảnh cao. Định dạng NITF chứa dữ liệu ảnh với dữ liệu đồ thị và metadata theo chuẩn JITC (Joint Interoperability Test Command). Đây là định dạng tối ưu có khả năng nén ảnh tốt, tính bảo mật cao nên thường được dùng đối với dữ liệu quốc gia và quốc phòng…


 
6.Sản phẩm chuyên dụng ENVI LIDAR: Xử lý chuyên sâu dữ liệu lidar nhằm xác định và chiết tách các đối tượng 3D và tạo lập cơ sở dữ liệu GIS 3D cho các ứng dụng đô thị hoặc ngành lâm nghiệp.
Phần mềm ENVI LIDAR cho phép người dùng xử lý dữ liệu đám mây điểm LiDAR nhằm phát hiện và chiết tách các đối tượng 3D như cây cối, đường dây điện, công trình xây dựng với các yếu tố như hình khối khung nhà và mái, mô hình số độ cao… ENVI LIDAR kết hợp việc nhận dạng tự động với các công cụ tương tác để người dùng có thể điều chỉnh các thông số xử lý nhằm kiểm soát được chất lượng sản phẩm kết quả. Với chức năng hiển thị 3D và kết nối trực tiếp với ArcGIS, ENVI LiDAR có khả năng kết nối tốt với các hệ thống xử lý phân tích địa không gian khác, khả năng mở rộng tùy biến thông qua API và đọc được tất cả các định dạng dữ liệu LIDAR thông dụng như LAS, LAZ, ASCII, NITF LAS... 


 7.Sản phẩm chuyên dụng ENVI SARScape: Xử lý chuyên sâu dữ liệu ảnh radar, phân tích và tạo lập bản đồ DEM và bản đồ biến động bề mặt.

Phần mềm ENVI SARscape cho phép người dùng xử lý và diễn giải dữ liệu radar khó hiểu thành thông tin có ý nghĩa phù hợp với bối cảnh. License SARscape Basic & InSAR Bundle bao gồm 2 mô-đun là:

-SARscape Basic cho phép đọc, xử lý dữ liệu ảnh radar như lọc nâng cao, nắn chỉnh và ghép ảnh, tạo ảnh multilook… đến xử lý tạo ảnh phân loại, nhận dạng đối tượng hoặc theo dõi biến động… 
-SARscape Interferometry (InSAR) cho phép xử lý cặp ảnh radar giao thoa (interferometry) nhằm tạo dữ liệu DEM và lập bản đồ dịch chuyển và biến dạng bề mặt (cập nhật bản đồ địa hình, địa mạo và trượt lở).
Ngoài ra, hãng Exelis VIS gần đây còn phát triển sản phẩm chuyên dụng ENVI for ArcGIS để tích hợp với giải pháp GIS của hãng ESRI và ENVI in the Cloud nhằm quản lý và chia sẻ nguồn lực xử lý phân tích ảnh trên Cloud đối với các doanh nghiệp và cá nhân.

ENVI 5.2 có gì mới


 ENVI 5.2 là phiên bản mới nhất của phần mềm chuyên dụng xử lý phân tích
dữ liệu địa không gian được hãng EXELIS VIS (www.exelisvis.com/) phát hành
ngày 29/9/2014 và Service Pack 1 (ENVI 5.2 SP1) được
cập nhật ngày 17/2/2015 với 1 số tính năng bổ sung.


ENVI 5.2 SP1 cùng các mô-đun mở rộng (ACM, DEM, FX, Orthorectification & NITF) mang đầy đủ các tính năng của các phiên bản trước đó với giao diện thân thiện, dễ sử dụng và được nâng cấp thêm nhiều các tính năng mới, đồng thời cũng hoàn thiện (bug fix) những tính năng cũ, mở rộng hơn khả năng phân tích và xử lý các dữ liệu địa không gian / ảnh viễn thám. 

I. Các tính năng chính mới được nâng cấp:


a.Hỗ trợ bổ sung các sensor và định dạng dữ liệu vệ tinh mới:
• Dữ liệu vệ tinh mới: WorldView-3; Ziyuan-1-02C & 3A; GRIB-1 & GRIB-2; Deimos-1; Gaofen-1; Muilt-page TIFF; NetCDF-4; Proba S10 TOC-V; Proba-V S1 TOA; AlSat-2A; SkySat-1 Image Frames; ALOS-2 PALSAR; SPOT 7 DIMAP; VNREDSat-1;
•Định dạng video: Flash (.flv, .f4v & .swf); Animated GIF (.gif); Quicktime (.mov), AVI (.avi); Motion JPEG (.mjpeg, .mjpg); MPEG-1, 2 & 4; Skybox (SkySat) video files… - kết hợp video, không gian và thời gian vào khả năng phân tích dữ liệu địa không gian;

• Công cụ FMV Player (Full Motion Video) – Đây là công cụ với đầy đủ tính năng của video chuyển động mới, FMV Player cung cấp khả năng làm việc với video trong một bối cảnh không gian địa lý, bao gồm cả khả năng liên kết đến một bản đồ nền của ESRI, tự động xem MISB metadata và xuất khung hình riêng lẻ đến ENVI để phân tích.


 
FMV Player – Reference Map Link using ESRI Basemaps
 
b.Nâng cấp công cụ xử lý dữ liệu và hình ảnh 


Phân tích kết hợp không gian - thời gian (Spatio-Temporal Analysis): Đây là một công cụ tuyệt vời cho phép bạn xây dựng mô hình chuỗi hình ảnh (Raster Series), bạn có thể xem và phân tích nhiều ảnh trong cùng một không gian địa lý theo thời gian. Các thông tin về thời gian thu nhận ảnh sẽ được tự động chụp bằng cách đọc các metadata tại thời điểm nhập hình ảnh. Spatio-Temporal Analysis bao gồm các tính năng nổi bật sau:

•Build Raster Series: Tạo ra các tập tin tham chiếu đến vị trí các hình ảnh trong bộ sưu tập của bạn, đồng thời chuỗi hình ảnh này sẽ được sắp xếp trật tự theo thời gian thu nhận đã được ghi lại trong các tập tin metadata.
•Reproject Raster Series: Chuẩn hóa một chồng rasters trong một mạng lưới không gian chung với việc tự động lấy mẫu và phép chiếu ngược.
•Series / Animation Manager: Được sử dụng để xem và tạo lập hình ảnh động thông qua quy mô kiểm soát thanh và cuộn xoáy. Cũng cho phép xuất ra hàng loạt các định dạng video phổ biến nhất.
•Write IDL scripts: Cung cấp nhiều tính năng cho chế độ lập trình.
•Time Series tutorial: Hướng dẫn làm thế nào để xây dựng 1 chuỗi phim hoạt họa sinh động với ảnh Landsat.


 
 Cải thiện công cụ tính toán các chỉ số phổ

ENVI 5.2 cho phép sử dụng công cụ để tính toán cùng lúc nhiều chỉ số phổ khác nhau, bao gồm các chỉ số thực vật, địa chất, chỉ số công trình nhân tạo, chỉ số vùng cháy rừng và chỉ số mặt nước. Công cụ này cũng có thể tính toán tát cả các chỉ số thực vật hiện đang được tính bằng công cụ Vegetation Index Calculator. Ngoài ra, phiên bản ENVI 5.2 còn có thể tính toán nhiều chỉ số thực vật mới như: Chỉ số phân biệt thực vật; Chỉ số giám sát môi trường toàn cầu; Chỉ số khác biệt thực vật xanh; Chỉ số tỷ lệ thực vật xanh; Chỉ số phần trăm thực vật hồng ngoại; Chỉ số che phủ tán lá; Chỉ số tỷ lệ hấp thụ Chlorophyll; Chỉ số thực vật… Ngoài ra, công cụ còn tính toán 1 số chỉ số cho các nhóm đối tượng khác như: Chỉ số diện tích cháy; Chỉ số tỷ lệ khoáng sét, Chỉ số tỷ lệ kim loại màu; Tỷ lệ Oxit sắt; Chỉ số WorldView Water; Chỉ số WorldView New Iron; Chỉ số xây dựng…

Các tính năng xử lý ảnh mới khác

ENVI 5.2 bổ sung và cải tiến các công cụ như NNDiffuse Pan Sharpening tool; Scatter Plot tool; Raster Color Slice tool; và Feature Counting tool. Đồng thời, dữ liệu ROI có thể được lưu thành file .roi lưu giữ dạng vector;

c.     Cải tiến tính năng tích hợp với ArcGIS 
1.     ENVI 5.2 tạo và làm việc trực tiếp với file geodatabase;
2.     Cải tiến công cụ Remote Connection Manager để kết nối với image services trên ArcGIS Server;
3.     Xuất dữ liệu sang ArcMap sử dụng công cụ DataManager, Layer Manager và File > Chip View to ArcMap.
d.     Cải tiến về giao diện tương tác người dùng 
•         Thêm tính năng Realtime Ortho cho phép tạo lớp vector hoặc ROI (được số hóa trên nền ảnh có thông số RPC) với thông tin tọa độ để hiển thị và kết hợp với các ảnh đã nắn chỉnh mà không cần phải chuyển tọa độ;
•         Có thể xuất nội dung hiển thị sang dữ liệu với độ phân giải gốc và xuất lên Google Earth;
•         Thay đổi một số tính năng trên thanh công cụ và trong toolbox…;
e.    Thay đổi về khả năng hỗ trợ lập trình 
Bổ sung nhiều khả năng xây dựng các chức năng xử lý dữ liệu tùy biến sử dụng IDL và ENVI API.
II. Mô-đun Orthorectification 5.2 SP1 và khả năng xử lý dữ liệu VNREDSat-1:
Module Orthorectification của ENVI 5.2 SP1 hỗ trợ các định dạng dữ liệu từ vệ tinh mới như: AlSat-2A, Gaofen-1, GeoEye-1, Landsat-8, Pleiades-1A, SPOT-6/7 DIMAP, VNREDSat-1, WorldView-3, Ziyuan-1-02C và Ziyuan-3A.
Với sự nâng cấp này, người dùng có thể sử dụng ENVI 5.2 SP1 đọc trực tiếp định dạng ảnh gốc VNREDSat-1 của Việt Nam để hiển thị, xử lý và phân tích. Mô-đun Rigorous Orthorectification có thể tự động đọc các thông số vệ tinh VNREDSat-1 và nhận biết các hệ số RPC được lưu trong ảnh gốc để thực hiện nắn chỉnh trực giao với độ chính xác cao. Khả năng nắn chỉnh đồng thời nhiều cảnh cùng lúc (bundle orthorectification) đặc biệt quan trọng đối với ảnh VNREDSat-1 với kích thước cảnh nhỏ (17.5 x 17.5 km). Các cơ quan Việt Nam đang nỗ lực xây dựng quy trình xử lý bán tự động để khai thác hiệu quả nhất dữ liệu VNREDSat-1 nhằm thay thế ảnh SPOT trong xây dựng bản đồ nền địa hình và kiểm kê đất đai trên phạm vi toàn quốc.
ENVI 5 - thế hệ mới trong phân tích ảnh số
ENVI là một trong những phần mềm hàng đầu trong xử lý và phân tích ảnh địa không gian của hãng Exelis. Thế hệ ENVI mới nhất, ENVI 5, mang đến cho bạn khả năng phân tích ảnh một cách hiệu quả chưa từng có trước đây và cho phép bạn khai thác thông tin một cách dễ dàng, nhanh chóng. Với giao diện thân thiện người dùng, chức năng hiển thị ảnh tốc độ cao, các công cụ xử lý ảnh mới và tiên tiến, và một API (Application Programming Interface – giao diện lập trình ứng dụng) dễ dàng tùy biến, ENVI 5 giúp bạn dễ dàng giải quyết các vấn đề trong việc sử dụng ảnh địa không gian. Thêm vào đó, công cụ ENVI Tools vẫn được tích hợp với ArcGIS Toolbox (từ phiên bản ENVI 4.8) giúp cho người sử dụng GIS có thể bổ sung thông tin vào các quá trình phân tích GIS, phục vụ cho các ứng dụng lập bản đồ nâng cao.
Hiển thị tập dữ liệu lớn một cách nhanh chóng


 
Việc sử dụng dữ liệu ảnh ngày nay đã trở nên phổ biến trong phân tích GIS và trong các ứng dụng chuyên ngành khác. Do đó, dung lượng và kích thước của dữ liệu ảnh cũng càng ngày càng tăng. ENVI đã cải thiện một cách hiệu quả các công cụ phân tích và xử lý tập dữ liệu lớn, giúp bạn tiết kiệm thời gian chờ đợi kết quả.

•    Hiển thị, di chuyển và tăng cường chất lượng dữ liệu một cách nhanh chóng (đối với cả dữ liệu raster và vector).
•    Hiển thị dữ liệu vector dựa trên bảng thuộc tính giúp người dùng dễ dàng truy vấn và biên tập dữ liệu.
•    Chức năng giãn ảnh (stretch image) được thực hiện một cách nhanh chóng mà không cần tính toán thống kê ảnh.
•    Có thể định nghĩa các thông số giãn ảnh dựa trên chế độ hiển thị toàn cảnh (full scene) hoặc khu vực hiển thị (view extent) theo yêu cầu cụ thể của người dùng.

Dễ dàng điều khiển qua hệ thống menu và tùy chọn


ENVI 5 hợp nhất các menu và tùy chọn (options) vào một, với giao diện dễ dàng sử dụng, các công cụ phân tích được thể hiện một cách trực quan (sử dụng các shortcut và toolbox) và trên một cửa sổ hiển thị duy nhất. Giờ đây bạn có thể dành nhiều thời gian hơn cho việc khai thác thông tin từ ảnh và tốn ít thời gian hơn cho việc tìm kiếm các công cụ như trước đây.
]

 
•    Tối đa hóa màn hình hiển thị dữ liệu với một cửa sổ duy nhất.
•    Cửa sổ hiển thị dữ liệu kiểu chia hình PIP (picture-in-picture) cho phép bạn có thể hiển thị và liên kết (geographically link) cùng lúc nhiều khung nhìn, nhiều ảnh khác nhau.
•    Sử dụng hộp thoại quản lý dữ liệu (Layer Manager) để tắt/ bật và thay đổi các thông số của lớp dữ liệu raster và vector, tương tự như trong các phần mềm GIS.

Tiết kiệm thời gian với các workflows mới và các công cụ xử lý nâng cao


ENVI được biết đến như một tập hợp các công cụ và workflow phân tích ảnh mạnh, giúp cho bạn dễ dàng khai thác các thông tin hữu ích từ tư liệu ảnh địa không gian. Giờ đây, ENVI 5 cung cấp thêm các workflow tự động hóa mới và các công cụ xử lý nâng cao, giúp mở rộng khả năng xử lý và phân tích ảnh, từ đó nhanh chóng thu nhận được thông tin, hỗ trợ ra quyết định.


 
•    Khả năng tùy chỉnh các thông số cho dữ liệu đầu vào và kết quả đầu ra trong các công cụ và automated workflows, giúp linh hoạt trong quá trình phân tích.
•    Các workflows và công cụ xử lý nâng cao mới cho phép dễ dàng tạo ra các bản đồ GIS và các sản phẩm đầu vào cho GIS khác.
•    Classification Workflow cho phép phân loại ảnh một cách tự động hoặc có thể tùy chỉnh các thông số, làm cho quá trình phân loại ảnh trở nên dễ dàng, linh động và thuận tiện một cách chưa từng có trước đây.
•    Image Registration Workflow cải thiện khả năng nắn chỉnh ảnh dựa trên bản đồ.
•    Change detection workflow tìm kiếm các khu vực thay đổi bằng cách so sánh 2 ảnh ở 2 thời kỳ khác nhau, sử dụng band ratio hoặc các
kỹ thuật phân tích chỉ số.
•    Feature Extraction Workflow tìm ra các đối tượng mong muốn sử dụng các thông số dựa trên các quy tắc về không gian, phổ và đặc tính cấu trúc của đối tượng do người dùng tự định nghĩa.
•    Thematic Change Workflow tiến hành phân tích biến động giữa các ảnh kết quả phân loại.
•    RPC Orthorectification Workflow nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh do các nguồn biến dạng từ địa hình hay bộ cảm.

Dễ dàng tùy chỉnh các chức năng phân tích ảnh


Khả năng tùy chỉnh phần mềm ENVI theo yêu cầu các công việc cụ thể luôn là một đặc tính riêng biệt của phần mềm này. Trước đây, việc tùy chỉnh chỉ có thể thực hiện được trong giao diện ENVI 3 cửa sổ truyền thống. Tuy nhiên, giờ đây, với phiên bản API cập nhật trong ENVI 5, bạn có thể mở rộng tất cả các công cụ và tính năng của ENVI trong giao diện mới, cho phép bạn tùy chỉnh ENVI theo yêu cầu một cách không có giới hạn.

 
•    Khả năng truy cập thêm các phần ứng dụng và nắm bắt được các hoạt động tạo ra sự linh hoạt tuyệt vời.
•    Xây dựng các công cụ phân tích cho các nhu cầu lập bản đồ GIS và các ứng dụng chuyên ngành khác.
•    Kiểm soát tốt hơn việc nhìn và cảm nhận ENVI với khả năng định nghĩa và tùy chỉnh các hợp phần hiển thị và dễ dàng sử dụng hệ thống quản lý dữ liệu.
•    Khả năng truy cập và sử dụng giao diện đơn hoặc giao diện 3 cửa sổ của ENVI.
Nguồn: http://www.exelisvis.co.uk)


Nguồn tin:Theo Văn phòng Tổng công ty tổng hợp

VĂN BẢN TRỰC TUYẾN
QUẢN LÝ VB&HSCV
HỆ THỐNG QUẢN LÝ CÁN BỘ