1、ENVI 主成分分析（PCA）是通過使用 PrincipalComponents 選項生成互不相關的輸出波段，達到隔離噪聲和減少數據集的維數的方法。由于多波段數據經常是高度相關的，主成分變換尋找一個原點在數據均值的新的坐標系統，通過坐標軸的旋轉來使數據的方差達到最大，從而生成互不相關的輸出波段。主成分（P。波段是原始波譜波段的線性合成，它們之間是互不相關的。可以計算輸出主成分波段（與輸入的波譜波段數相同）。第一主成分包含最大的數據方差百分比，第二主成分包含第二大的方差，以此類推，最后的主成分波段由于包含很小的方差（大多數由原始波譜的噪聲引起），因此顯示為噪聲。由于數據的不相關，主成分波段可以生

2、成更多種顏色的彩色合成圖像。ENVI 能完成正向和逆向的主成分（PQ 旋轉。1.正向主成分（PC 旋轉正向 PC 旋轉用一個線性變換使數據方差達到最大。當使用正向 PC 旋轉時，ENVI允許計算新的統計值，或根據已經存在的統計值進行旋轉。輸出值可以存為字節型、浮點型、整型、長整型或雙精度型。也可以基于特征值來提取 PC 旋轉的輸出內容，生成只包含所需的 PC 波段的輸出。計算新的統計值和旋轉使用 ComputeNewStatisticsandRotate 選項可以計算數據特征值、協方差或相關系數矩陣以及 PC 正向旋轉。選擇TransformsPrincipalComponentsForwar

3、dPCRotationComputeNewStatisticsandRotate。當出現 PrincipalComponentsInputFile 對話框時， 選擇輸入文件或用標準 ENVI 選擇程序選取子集。將會出現 ForwardPCRotationParameters 對話框。注意：點擊“StatsSubset”按鈕可以基于一個空間子集或感興趣區計算統計信息。該統計將被應用于整個文件或文件的空間子集。詳細介紹，請參閱第 348頁的“根據子集進行統計”。在“StatsX/YResizeFactor”文本框中鍵入小于 1 的調整系數，用于計算統計值時的數據二次采樣。注意：鍵入一個小于 1 的

4、調整系數，將會提高統計計算速度。例如：使用一個0.1 的調整系數，在統計計算時將只用到十分之一的像元。若需要，鍵入一個輸出統計文件名。使用箭頭切換按鈕，選擇是由 g 據“CovarianceMatrix（協方差矩陣）還是根據“CorrelationMatrix（相關系數矩陣）計算主成分波段。注意：一般說來，計算主成分時，選擇使用協方差矩陣。當波段之間數據范圍差異較大時，選擇相關系數矩陣，并且需要標準化。選用輸出到“File或Memory。在“OutputDataType”菜單中，選擇所需的輸出文件數據類型。選擇輸出的主成分波段數。可以通過鍵入所需的數字，或用“NumberofOutputPCB

5、ands”標簽旁的增減箭頭按鈕來確定輸出的主成分波段數。默認的輸出波段數等于輸入波段數。也可以用特征值來選擇輸出的主成分波段數，按照如下步驟操作。A.點擊“SelectSubsetfromEigenvalues”標簽附近的按鈕，選擇“YES。統計信息將被計算，并出現 SelectOutputPCBands 對話框，列出每個波段和其相應的特征值。同時也列出每個主成分波段中包含的數據方差的累積百分比。B.在“NumberofOutputPCBands”文本框中，鍵入一個數字或點擊箭頭按鈕，確定要輸出的波段數。特征值大的主成分波段包含最大的數據方差。較小的特征值包含較少的數據信息和較多的噪聲。為了節

6、省磁盤空間，最好僅輸出具有較大特征值的波段。C.在 SelectOutputPCBands 對話框中，點擊“OK。輸出的 PC 旋轉將只包含選擇的波段數。例如：如果選擇“4”作為輸出的波段數，則只有前 4 個主成分波段會出現在輸出文件里。在 ForwardPCRotationParameters 對話框中，點擊“OK。ENVI 處理完畢后，將出現 PCEigenValues 繪圖窗口，主成分波段將被導入可用波段列表中，并用于顯示。如果已經為數據統計出協方差和特征值，可以將它們輸入到 PC 旋轉中。可以在PC 旋轉中使用包含如下數據的統計文件，包括：與輸入數據具有相同波段數的協方差和特征值 （也

7、許已經用 BasicToolsComputeStatistics 選項， 或在以前的 PC 旋轉中計算出了這些統計值）。提示：當為 PCA轉計算統計信息時，如果要避免使用某些特定像元，首先建立一個包含這些“壞”像元的掩膜，然后使用 BasicToolsStatistics 對掩膜圖像計算協方差統計信息，也可以使用該統計文件進行主成分分析。選WTransformsPrincipalComponentsForwardPCRotationPCRotationfromExistingStats。當出現標準 ENVI 選擇文件或子集對話框時，選擇輸入文件，并用標準 ENVI 文件選擇程序建立所需的子集。

8、將出現另一個文件選擇對話框，在當前輸入數據目錄列表中，顯示出了已經存在的統計文件（默認擴展名為.sta）。用標準 ENVI 文件選擇程序選擇統計文件。選擇輸出到“File”或“Memory。在“OutputDataType”按鈕菜單中，選擇輸出文件的數據類型。選擇輸出的主成分波段數。可以通過鍵入所需的數字，或用“NumberofOutputPCBands”標簽旁的增減箭頭按鈕來確定輸出的主成分波段數。默認的輸出波段數等于輸入波段數。也可以用特征值來選擇輸出的主成分波段數，按照如下步驟操作。點擊“SelectSubsetfromEigenvalues”標簽附近的按鈕，選擇“YES。統計信息將被計

9、算， 并出現 SelectOutputPCBands 對話框， 其中列出每個波段和其相應的特征值，同時也列出每個主成分波段中包含的數據方差的累積百分比。在“NumberofOutputPCBands”文本框中，鍵入一個數字或點擊箭頭按鈕，確定要輸出的波段數。特征值大的主成分波段包含最大的數據方差。較小的特征值包含較少的數據信息和較多的噪聲。為了節省磁盤空間，最好僅輸出具有較大特征值的波段。在 SelectOutputPCBands 對話框中，點擊“OK。輸出的 PC 旋轉將只包含選擇的波段數。例如：如果選擇“4”作為輸出的波段數，則只有前 4 個主成分波段會出現在輸出文件里。在 Forward

10、PCRotationParameters 對話框中，點擊“OK。ENVI 處理完畢后，將出現 PCEigenValues 繪圖窗口，主成分波段將被導入可用波段列表中，并用于顯示。想了解特征值繪圖窗口中有關編輯以及其它選項的信息，請參閱第 193 頁的“交互式繪圖功能”。（2）反向 PC 旋轉使用 InversePCRotation 工具可以將主成分圖像變換回原始數據空間。選擇 TransformsPrincipalComponentsInversePCRotation。當出現標準 ENVI 選擇文件或子集對話框時，選擇輸入文件，并用標準 ENV 文件選擇程序建立所需子集。將出現另一個文件選擇對話框，在當前輸入數據目錄列表中，顯示出了已經存在的統計文件（默認擴展名為.sta）選擇在正向 PC 旋轉中存儲的統計文件。注意：在選擇反向 PC 旋轉之前，統計文件必須已經存在。在“Calculateusing”標簽旁，使用箭頭切換按鈕選擇“CovarianceMatrix”或“CorrelationMatr