1.ERDAS软件 ERDAS IMAGINE是美国ERDAS(Earth Resource Data Analysis System)公司开发的遥感图像处理系统,它以其先进的图像处理技术,友好、灵活的用户界面和操作方式,面向广阔应用领域的产品模块,服务于不同层次用户的模型开发工具以及高度的RS/GIS(遥感图像处理和地理信息系统)集成功能,为遥感及相关应用领域的用户提供了内容丰富而功能强大的图像处理工具。ERDAS公司作为一个遥感软件公司创建于1978年,总部设在美国佐治亚州的亚特兰大市,目前已经发展成为世界上最大的专业遥感图像处理软件公司,全球用户遍布100多个国家,软件套数超过了60,000
套,市场占有率为46%,在全球遥感处理软件市场排名第一,在GIS软件市场排名第九。自2002年年中在得到Leica公司的资金支持后,ERDAS IMAGINE软件的发展步伐更加有利与快捷。2003年6月,在美国国家影像制图局(NIMA)等权威机构组织的历经5年的Passfind项目遥感影像系统评比当中,ERDAS在11个项目评比中获得9个项目第1,最终综合功能性价比名列第1。基于COM
和网上图像处理服务的新一代企业级遥感影像处理系统(版本9)已于2006年初面世,为用户提供了功能更加强大与开发扩展更方便的系统与手段。
ERDAS公司优秀的IMAGINE
GIS软件方案一直是业界的先驱,其软件处理技术覆盖了图像数据的输入/输出,图像增强、纠正、数据融合以及各种变换、信息提取、空间分析/建模以及专家分类、ArcInfo
矢量数据更新、数字摄影测量与3 维信息提取,硬拷贝地图输出、雷达数据处理、3 维立体显示分析。 IMAGINE 软件可支持所有的UNIX
系统,以及PC机的Microsoft Windows2000 Professional,Windows XP Professional 操作系统。其应用领域包括:科研、环境监测、气象、石油矿产勘探、农业、医学、军事(数字地理战场,解译等)、电讯、制图、林业、自然资源管理、公用设施管理、工程、水利、海洋,测绘勘察和城市与区域规划等。通过与著名的GIS 厂商ESRI
公司的战略合作,ERDAS 公司在与GIS 完整集成的IMAGINE系列软件之外,同时开发基于ArcView GIS V8.x 的图像分析模块——Image Analysis 和Stereo Analyst 两个扩展模块,向用户提供GIS/RS 一体化的解决方案。 ERDAS IMAGINE面向不同需求的用户,对于系统的扩展功能采用开放的体系结构,以IMAGINE Essentials、IMAGINE Advantage、IMAGINE Professional的形式为用户提供了低、中、高三档产品架构,并有丰富的功能扩展模块供用户选择,使产品模块的组合具有极大的灵活性。 (1)IMAGINE Essentials级 是一个包含制图和可视化核心功能、花费极少的图像工具软件,借助IMAGINE
Essentials可以完成二维/三维显示、数据输入、排序与管理、地图配准、专题制图以及简单的分析。可以集成使用多种数据类型,并在保持相同的易于使用和易于剪裁的界面下升级到其它的ERDAS公司产品。可扩充的模块包括:Vector(矢量)模块、Virtual GIS(三维可视化)模块和Developer’s
Toolkit C语言开发工具包。 (2)IMAGINE Advantage级 在IMAGINE
Essentials基础上增加了栅格图像GIS分析和单张航片正摄校正功能,简而言之,IMAGINE Advantage是一个完整的图像地理信息系统(Imaging GIS)。可扩充的模块包括:Radar(雷达)模块、OrthoMAX数字航测软件、OrthoBase数字摄影测量模块、OrthoRadar雷达编码校正模块、StereoSAR DEM、IFSAR DEM、ATCOR大气校正模块。 (3)IMAGINE Professional级 面向从事复杂分析、经验丰富的专业用户,除了Essentials和Advantage中包含的功能以外,还提供轻松易用的空间建模工具,高级的参数/非参数分类器,知识工程师和专家分类器,分类优化和精度评价,以及雷达图像分析工具。可扩充的模块是Subpixel
Classifier(子像元分类器)模块。
2.PCI Geomatica PCI GEOMATICA是加拿大PCI公司将其旗下的四个主要产品系列,也就是PCI EASI/PACE、(PCI SPANS,PAMAPS)、ACE、ORTHOENGINE,集成到一个具有同一界面、同一使用规则、同一代码库、同一开发环境的一个新产品系列,该产品系列被称之为 PCI GEOMATICA。 对于20多年来一直致力于向地学界提供全方位解决方案的PCI公司来说,始终坚持领先一步的原则,地理咨讯永远在变迁,而地理咨讯软件更处于变迁的前沿。在今天,随着用户需求广度与深度的不断拓宽与加深,越来越多的人希望软件是一个可以满足用户所有需求的良好的工具。
由于对这一点的正确把握,经过4年努力,PCI公司将原有的四个产品系列整合在一起,产生了一个使用简单、灵巧的工作平台----PCI
GEOMAITCA。该系列产品在每一级深度层次上,尽可能多的满足该层次用户对遥感影像处理、摄影测量、GIS空间分析、专业制图功能的需要,而且使用户可以方便地在同一个应用界面下,完成他们的工作。在这之前,用户需用多个软件来实现,并且需要面对多个软件经销商、多个软件技术支持、多次的培训、对多个软件的维护,以及不得不投入相当大的精力来在多种数据格式间,进行数据转换。
软件模块功能: PCI Geomatica FreeView ( PCI地理咨讯通用视窗) FreeView是PCI公司为用户提供的一个免费的影像浏览工具,用户可以从PCI的网址上直接下载。用于浏览、显示各种数据,如矢量、位图、卫星影像(如LANDSAT, SPOT, RADARSAT, ERS-1/2, NOAA AVHRR等)、航片以及与GIS矢量数据叠加显示、进行属性查询等。FreeView 还具有影像增强,任意漫游、缩放、影像灰度值矩阵显示等功能
PCI Geomatica GeoGateway (PCI通用数据转换工具) PCI
Geomatica GeoGateway包含PCI Geomatica FreeView的所有功能。
PCI Geomatica Fundamentals (PCI 地理咨讯基础版) PCI Geomatica Fundamentals包含PCI Geomatica GeoGateway的所有功能。
主要包括以下部件:
Focus 浏览环境
OrthoEngine FLY!(演示模式) 软件许可管理器
PCI Geomatica Prime (PCI地理咨讯专业版) PCI
Geomatica Prime包含PCI
Geomatica Fundamentals(见上一节)的所有功能。此外,增加了PCI Modeler、EASI、FLY!、算法库 等模块。 Geomatica Prime 是强大的、低成本解决方案,提供的工具可用于影像几何校正、数据可视化与分析以及专业标准地图生产。
PCI Productivity Tools (PCI地理咨讯生产工具) 该软件是PCI公司为了提高PCI软件的生产能力和效率而专门设计的,其主要功能是为用户提供一系列自动或批处理操作的导向功能。该软件是PCI GEOMATICA PRIME或FUNDAMENTALS功能的扩展。主要提供影像自动镶嵌功能及针对ORTHOENGINE 系列产品的航片,光学卫星影像,雷达卫星的自动同名点收集功能。同时提供影像控制点库及库管理功能。
PCI AIRPHOTO MODEL (PCI地理咨讯系统航空正射影像处理器) 是一个与PCI Geomatica Fundamentals或Geomatica Prime模块一起使用的功能强大的航空照片正射校正工具。该模块运用了特殊的算法模型将已经扫描的或由数字摄像机得到的照片制作成精确的正射影像图。所生成的图像可以转化为多种文件形式,作为许多GIS/CAD/MAP软件的数据源。同时用户可选择附加的DEM自动提取、3DVIEW 和三维特征提取模块(OrthoEngine Airphoto DEM)来构造自己的数字摄影测量软件包。
该软件具有如下功能:项目工程文件建立(含有自动框标点收集)、直接地理参考座标信息读取(支持GPS/INS、支持外定向输入,及文本控制点输入)、标准相机或数码相机内定向、控制点与同名点收集、区域光线束平差、数据侦测、残差报告及多种形式DEM导入功能、生成正射影像、镶嵌和输出项目报告。
PCI SATELLITE MODELS (PCI地理咨讯系统卫星正射影像处理器) 该模块主要对SPOT 1, 2, 3, & 4、Landsat 4, 5 & 7、 IRS A/B/C/D、 AVHRR、 IKONOS (NITF with Rapid Positioning
Capability--RPC)、ASTER、RADARSAT、JERS 1、 ERS 1 & 2卫星影像进行正射纠正,该模块包含针对上述传感器的计算模型(允许用户自建新传感器计算模型),并纠正由于卫星姿态和位置、地形变化、及投影产生的畸变。
该模块主要包括以下功能:项目建立、具有无须(或少量)地面控制点就可以对雷达影像进行精确纠正的特殊雷达算法模型、控制点及同名点收集、区域光线束平差、残差报告及多种形式DEM导入功能、镶嵌、正射影像生成----特别是对雷达影像,还具有设置生成正摄影像的同时对影像滤波、可以按照电压或功率方式导入数据,以及可以按影像视数导入数据的功能
。
精度:一般地区,在有精确DEM和GCP的情况下,精度为1/3像元。
PCI IKONOS MODELS ((PCI地理咨讯系统IKONOS卫星正射影像处理器) PCI公司特别针对IKONOS设计的 OrthoEngine Ikonos包含从Ikonos数据生成高精度正射影像的空间传感器数学模型,可校正由卫星姿态,地形起伏,地球曲率及制图投影引起的影像变形。利用地面控制点、同名点计算生成正射影像。若无控制点也可利用磁带、CD提供的影像角点坐标进行计算。可以从未校正影像中裁剪感兴趣区域,使正射校正只在设定区域内执行,生成较小的正射影像以提高处理速度。对批量影像可采用批处理方式。可选择校正后删除原始影像以节省硬盘空间。若不提供DEM,系统将默认处理区域为平面,利用平均高程,对影像进行校正处理。用户可以利用高程比例及高程偏移、修改DEM高程值。可调高速缓存提高处理速度。可选最邻近象元,双线性内差,双三次卷积,8点,16点,sin x/x算法进行重采样。
PCI AUTOMATIC DEM EXTRACTION (PCI地理咨讯系统航片、及光学卫星影像自动DEM提取工具) 本软件包附加在PCI Geomatica Fundamentals或Geomatica Prime模块之上,可从航片、SPOT,IRS、ASTER 影像上自动提取DEM。软件允许用户选择提取绝对和相对高程,如果提取绝对高程,必须收集GCP和同名地物点。产生的DEM可以用多种格式输出。
主要功能包括:核线影像生成、自动DEM提取、GEOCODE DEM、2D DEM手工编辑、出错点消除及内插等。
PCI Automatic RADARSAT DEM (PCI地理咨讯系统雷达卫星影像自动DEM提取工具) 本软件包附加在PCI Geomatica Fundamentals或Geomatica Prime模块之上,可从RADARSAT 影像上自动提取DEM。软件允许用户选择提取绝对和相对高程、如果是提取绝对高程,必须收集GCP和同名地物点。产生的DEM可以用多种格式输出。
主要功能包括:核线影像生成、自动DEM提取、GEOCODE DEM、2D DEM手工编辑、出错点消除及内插等。 PCI 3D Viewing and Editing (PCI地理咨讯系统立体判读工具)
OrthoEngine 3D Viewing and Editing附加在 Geomatica Fundamentals 或 Geomatica Prime之上,向用户提供三维立体显示和特征提取(矢量编辑)功能、主要面向航片、SPOT、IRS-1、RADARSAT影像。同时也包括3D DEM 编辑。
本软件需要特殊的辅助硬件来工作--偏振眼镜/监视器。
PCI Advanced Modules (PCI地理咨讯系统高级影像处理工具) PCI Advanced Modules (PCI地理咨讯系统高级影像处理工具),包括以下几个模块:
光学部分Optical
(using EASI/PACE technology)
雷达处理部分Radar
(using EASI/PACE technology
GIS (using SPANS) GIS空间分析部分 SPANS强大的分析和模型工具为决策者提供综合而且廉价的工具以将地学数据整合到他们的业务中。
Hyperspectral (using EASI/PACE technology) 高光谱处理器 Hyperspectral Analysis
(Multispectral
Analysis) 和神经元网络分类模块及其他影像解译方法进行地物判识。 Software Toolkit with GDB Technology (C语言开发工具包)
Software Toolbox Object Libraries
它是PCI软件的底层开发工具,由150个C和FORTRAN源程序和库构成,具备完备的语法结构。用户可用它们编写应用系统、访问数据库和外设、显示影像和进行影像处理。同时它还提供PCI用户界面编辑功能,使用户可以将新开发的功能和程序加入到PCI软件的用户界面上。
PCI AUTHOR (PCI用户界面编辑器) Author 应用程序是一个基于EASI+描述语言的直观并且功能强大的可视化设计工具,该语言已被集成进入SPANS和EASI/PACE软件中。它允许有能力的高级用户将EASI+提供的底层功能,用图形界面的方式得以体现。SPANS和EASI/PACE的功能都被集成进入了EASI+的框架结构中,使得用户可以方便的创造、编辑和运行用户定制的所有SPANS和EASI/PACE所提供功能的图形程序。
ACE Cartographic Edition v3.2 (PCI 专业制图工具) PCI的ACE是一个功能完善的专业制图软件,其特点有:完全的"所见即所得"环境,栅格与矢量一体化,图像可以是黑白、真彩色和伪彩色图像,矢量数据分层调用,每类要素的表示方法存储在RST(表示码设置表RepCode
Setup Table)中统一管理,具有任意复杂的填充方式和多层线形的制作功能和灵活的文字注释方式,一张图可分成多个区域,图廓可以可视化制作调整,可支持各种绘图仪和打印机。有符号编辑和外国文字(包括汉字)引入的功能。支持分色打印。具有索引功能。
专业雷达处理 雷达由于具有全天时、全天侯获取数据的能力,加上在海洋、冰雪、植被、地质、军事很多应用领域的独特优势,引起了各国的普遍重视,有人提出了九十年代是雷达遥感的时代,如果注意到目前的运行星载遥感系统,已经有多少是SAR系统,又有多少在计划中,就会知道这一结论是恰如其分的。PCI公司紧紧抓住了这一发展趋势,在雷达数据处理领域始终保持了绝对的世界领先地位。要得到SAR图像,需要经过一个十分复杂的成像处理过程,加拿大的MDA公司用了二十年的时间,才完善了SAR成像软硬件系统。如今,使用PCI提供的SARP,就可以实现只有地面站才能装备的庞大系统所能实现的全部功能。购买原始信号数据,可节约一大笔开支,而且用户可根据自己的应用目的,灵活控制成像过程,也就是控制信息的增强压制和表现方式,避免了地面站的流水作业产品不适合特殊应用目的的情况。
PCI的APP提供了针对海洋应用、点目标检测(军事应用)和特殊构像情况(如大视角的远距离成像)的精细成像处理算法,这个产品是超前的,因为雷达遥感应用领域的很多专家才刚刚认识到:欲把应用深入下去,必须从头(成像)做起,PCI已可以提供完善的产品了。在常规SAR图像处理方面,PCI提供的软件的特色是为SAR图像几何校正这一难题的解决,提供了完备的解决方法,另外提供了丰富的滤波、纹理分析、辐射校正与定标、变化检测和图像质量评价工具。PCI提供的另一个软件包可以用Radarsat的立体像对提取DEM,这是目前这一领域唯一的一个实用化的软件,利用雷达立体像对提取DEM与利用光学立体像对提取DEM相比,难度在于雷达图像特征复杂,同名点的匹配需要复杂的数学方法。
3.ENVI软件 ENVI (The Environment for Visualizing Images)是美国ITT Visual Information
Solutions公司的旗舰产品。ENVI由遥感领域的科学家采用IDL开发的一套功能强大的遥感图像处理软件;它是快速、便捷、准确地从地理空间影像中提取信息的首屈一指的软件解决方案,它提供先进的,人性化的使用工具来方便用户读取、准备、
探测、分析和共享影像中的信息。今天,众多的影像分析师和科学家选择ENVI来从地理空间影像中提取信息。已经广泛应用于科研、环境保护、气象、石油矿产勘探、农业、林业、医学、国防&安全、地球科学、公用设施管理、遥感工程、水利、海洋,测绘勘察和城市与区域规划等行业。
创建于1977年的RSI(现为ITT Visual Information
Solutions公司)已经成功地为其用户提供了超过30年的科学可视化软件服务。目前ITT Visual Information
Solutions的用户数超过150,000,遍布于80个国家与地区。从2000年开始连续三年,ENVI被美国国家影像制图局(NIMA)等权威机构组织的Passfind项目遥感影像系统评比当中被评为“最佳的遥感目标识别软件”。2004年RSI公司并入上市公司ITT公司,并于2006年5月正式成立ITT
Visual Information Solutions公司,ENVI&IDL的发展步伐更加有利与快捷,更多的新功能与算法加进到新版本中。
强大的影像显示、处理和分析系统
ENVI包含齐全的遥感影像处理功能:常规处理、几何校正、定标、多光谱分析、高光谱分析、雷达分析、地形地貌分析、矢量应用、神经网络分析、区域分析、GPS联接、正射影象图生成、三维图像生成、丰富的可供二次开发调用的函数库、制图、数据输入/输出等功能组成了图像处理软件中非常全面的系统。
ENVI对于要处理的图像波段数没有限制,可以处理最先进的卫星格式,如Landsat7、
IKONOS、SPOT, RADARSAT,NASA,NOAA,EROS和TERRA,并准备接受未来所有传感器的信息。
ENVI能够充分提取图像信息,具备全套完整的遥感影像处理工具,能够进行文件处理、图像增强、掩膜、预处理、图像计算和统计,完整的分类及后处理工具,及图像变换和滤波工具、图像镶嵌、融合等功能。ENVI遥感影像处理软件具有丰富完备的投影软件包,可支持各种投影类型。同时,ENVI还创造性地将一些高光谱数据处理方法用于多光谱影像处理,可更有效地进行知识分类、土地利用动态监测。
ENVI包含所有基本的遥感影像处理功能,如:校正、定标、波段运算、分类、对比增强、滤波、变换、边缘检测及制图输出功能,并可以加注汉字。ENVI具有对遥感影像进行配准和正射校正的功能,可以给影像添加地图投影,并与各种GIS数据套合。ENVI的矢量工具可以进行屏幕数字化、栅格和矢量叠合,建立新的矢量层、编辑点、线、多边形数据,缓冲区分析,创建并编辑属性并进行相关矢量层的属性查询。
用ENVI完整的集成式雷达分析工具可以快速处理雷达SAR数据,提取CEOS信息并浏览RADARSAT和ERS-1数据。用天线阵列校正、斜距校正、自适应滤波等功能提高数据的利用率。纹理分析功能还可以分段分析SAR数据。ENVI还可以处理极化雷达数据,用户可以从SIR-C和AIRSAR压缩数据中选择极化和工作频率,用户还可以浏览和比较感兴趣区的极化信号,并创建幅度图像和相位图像。
ENVI具有三维地形可视分析及动画飞行功能,能按用户制定路径飞行,并能将动画序列输出为 MPEG
文件格式,便于用户演示成果。 ENVI提供了自动预处理工具,可以快速、轻松地预处理影像,以便进行查看浏览或其他分析。通过ENVI,可以对影像进行以下处理:正射校正、影像配准、影像定标、大气校正、创建矢量叠加、确定感兴趣区域(ROIs)、创建数字高程模型(DEMs)、影像融合,掩膜和镶嵌、调整大小,旋转,或数据类型转换。ENVI建立于一个强大的开发语言—IDL之上。IDL允许对其特性和功能进行扩展或自定义,以符合用户的具体要求。这个强大而灵活的平台,可以让您创建批处理、自定义菜单、添加自己的算法和工具,甚至将C++和Java代码集成到您的工具中等。
自2007年起,与著名的GIS厂商ESRI公司开展全面战略合作,ENVI Reader for
ArcGIS模块让ArcGIS系列软件全面支持ENVI的数据格式,最新版本ENVI4.6完全支持ArcGIS的Geodatabase等。
4.IDRISI IDRISI是一个将地理信息系统和图像处理功能完美结合的软件,它所提供的250多个模块能有效地显示、处理和分析各种数字化的空间信息。
(1)最新开发的土地变化模型(land change
modeler)工具,可以模拟和预测土地覆盖的变化,并对造成这些变化的因素和机制进行分析。
(2)针对生态可持续性研究而开发的土地变化模型工具,有效集成了以下几方面的功能:土地覆盖变化评估;土地覆盖变化预测;土地覆盖变化对动植物生境和生物多样性影响的生态评估;生态调节规划。
(3)使用一套完整的图像处理技术对遥感图像进行处理,包括独具特色的软分类(soft
classifier)分类器、神经网络(neural network)分类器以及决策树分析(decision tree analyses)分类器。
IDRISI具有自我学习能力的三种神经网络分类器最具特色,它们分别是:多图层识别感知器(multi-layer
perceptron),自组织地图(self organizing map),以及基于可适应共鸣理论(Adaptive Resonance Theory,
ART)与模糊数学理论的模糊ART地图(fuzzy ART map)。
利用边缘切割决策支持(cutting-edge decision
support)和不确定性管理(uncertainty management)工具对资源进行分配,并建立适宜性分布图。
IDRISI的最新版本Taiga已于2009年1月在美国发布.该新版本包含了更多和更复杂的时间序列可视化和分析,以及地球趋势模型(Earth
Trends Modeler),为当今炙手可热的气候变化课题提供了有效的分析工具.
国外主要遥感图像处理软件基本情况一览
软件名称 |
国家 |
当前版本 |
软件开发时间 |
公司主页 |
ERDAS IMAGINE |
美国 |
9.3
|
1992
|
http://www.pcigeomatics.com |
PCI Geomatica |
加拿大 |
10.2
|
1982
|
http://www.rsinc.com |
ENVI |
美国 |
4.6
|
|
http://www.idris.clarku.edu |
Idrisi |
美国 |
16.0
|
1987
|
http://www.idris.clarku.edu |
Er-mappe |
澳大利亚 |
8.1
|
1989
|
http://www.ermap.com |
MGE |
美国 |
7.0
|
1987
|
http://www.intergraph.com |
|