ENVI 地形量化与植被指数反演

Pix4Dmapper 生成的正射影像与 DSM 文件均包含标准的地理参考信息和光谱信息，能够直接导入 ENVI 进行专业分析。ENVI 的核心作用在于挖掘影像的光谱与地形信息，通过数学运算与模型反演，将原始影像数据转化为具有实际应用意义的专题产品（如地形起伏度、植被覆盖度等）。

三维重建的核心价值在于将二维影像转化为三维实景模型，直观呈现地表地形与地物的空间形态，为高程分析、空间格局评估提供可视化支持。

数据导入与预处理 ：将 Pix4D 生成的多波段正射影像和 DSM 数据导入 ENVI 软件，通过 "Layer Manager" 中的 "Quick Stats" 功能统计 DSM 的高程范围，本次实验中高程最小值为 696.733398 米，最大值为 702.498291 米，为三维建模提供关键参数参考。
三维模型构建 ：在 ENVI 的 "Toolbox" 中选择 "3D--->Terrain/3D SurfaceView" 工具，分别选择多波段影像的 RGB 波段作为纹理数据、DSM 数据作为高程数据，设置 DEM 分辨率为 256、垂直 exaggeration 为 5.0、图像分辨率为 1024，勾选 "High Resolution Texture Mapping" 以提升模型纹理清晰度。运行后即可生成具有真实纹理的三维实景模型，能够直观展示研究区域的地形起伏、作物分布等空间特征。

作物高度反演 ：作物高度是反映作物生长状况的关键指标，直接关联产量预估、长势监测等农业应用。其核心原理是通过 DSM 与数字高程模型（DEM）的差值计算得到冠层高度模型（CHM），即作物冠层高度 = 地表高程（DSM）- 地面高程（DEM）。在实验中，由于未获取单独的 DEM 数据，采用 DSM 与区域最低高程（696.7 米）的差值近似替代，通过 ENVI 的 "Band Math" 工具输入表达式 "float (b1)-696.7"（b1 对应 DSM 数据），生成 CHM 文件，从而反演得到作物的相对高度。
植被覆盖度反演 ：植被覆盖度（FVC）是指植被在地表的垂直投影面积占研究区域总面积的比例，是评估生态系统健康状况、水土流失风险的重要参数。其核心步骤为：首先通过 ENVI 的 "Band Math" 工具计算归一化差分植被指数（NDVI），输入表达式 "(float (b1)-float (b2))/(float (b1)+float (b2))"（其中 b1 对应近红外波段，b2 对应红波段），利用 NDVI 对植被的敏感性区分植被与非植被像元；随后通过设定 NDVI 阈值（通常以 0.3 为界限，NDVI>0.3 判定为植被像元），统计植被像元占比，即可得到植被覆盖度。

影像质量控制：导入 Pix4Dmapper 的影像需保证一定的重叠度（建议航向重叠度≥80%，旁向重叠度≥60%），避免因重叠度不足导致拼接漏洞；同时需剔除模糊、运动模糊、曝光异常的影像，否则会影响地理配准精度。
坐标系一致性：Pix4Dmapper 与 ENVI 处理过程中需保持坐标系一致（如本次操作统一采用 WGS 84 / UTM zone 50N），避免因坐标系不匹配导致数据错位，影响后续分析结果的准确性。
公式准确性：ENVI Band Math 工具中，波段映射与公式输入需严格对应，例如 NDVI 计算中需准确区分近红外波段与红波段，避免波段混淆导致结果错误；同时需使用 float 类型进行计算，防止整数运算造成精度损失。

Pix4Dmapper 处理中断：若处理过程中出现中断，需检查存储路径是否有足够空间、影像是否存在格式错误或地理信息缺失，可通过 "日志输出" 查看具体错误信息，针对性解决后重新启动处理。
ENVI 波段映射错误：若分析结果异常（如 NDVI 值全部为负），需核对波段映射关系，确认近红外波段与红波段是否正确匹配，可通过 "Layer Manager" 中的 "View Metadata" 查看波段属性。
正射影像色彩异常：若生成的正射影像色彩失真，可能是相机参数设置错误或影像白平衡异常，可在 Pix4Dmapper 的 "相机型号" 环节重新编辑传感器参数，或在 ENVI 中通过 "Change Color Table" 功能进行色彩校正。