2.Brovey方法的理论教学。理论教学旨在让学生了解算法及其背后的原理，从而起到举一反三的作用。遥感数字图像融合是把时间、空间或光谱上存在互补的多源遥感数据，按照一定的规则或算法进行运算，发挥多源数据间的信息互补性，从而获得比任何单一数据精度更高、信息量更丰富的合成图像的过程。教材提供的例子数据主要是把在同一研究区的低空间分辨率的多光谱图像（30 m）与高空间分辨率的灰度图像（15 m）进行融合，从而得到一幅高空间分辨率的彩色合成图像，改善后续工作例如遥感图像计算机解译、目视判读和特征提取结果的精度和可靠性。Brovey融合方法是一种归一化后的多光谱图像与高分辨率图像进行乘积运算的融合方法[1，5，6]。其计算公式为：

式中，Bandlow为低空间分辨率图像某一单波段的灰度值，Bandhigh为高空间分辨率全色图像的灰度值，为低空间分辨率图像同一像元对应的三个波段的灰度均值，Bandbrovey为Brovey融合后图像的灰度值。

3.Brovey方法的实践教学。当教师将Brovey方法的相关研究论文和数学原理讲解清晰后，在ENVI 5.3经典版环境中逐步演示，实现公式的计算，将抽象的概念变得直观生动，使学生更容易理解和掌握，从而提高理论和实践教学的质量和效果，实现理论和实践的连接。在此基础上，为了加强学生对ENVI软件的动手能力和解决实际问题的能力，要求学生根据教材的知识点和教师讲解的内容，亲自操作，处理数据，使学生对图像融合方法的含义有更加深刻的了解，熟练掌握软件的整个操作过程，为今后对其它数据融合方法的学习打下坚实的基础。①Brovey方法的逐步实现过程。保证待处理图像具有相同的行列数。为了在ENVI软件环境中实现Brovey公式的计算，按照图像运算的要求确保多光谱影像和全色波段影像具有相同的行列数，由菜单Basic Tools 中的Resize Data（Spatial/Spectral）命令实现。输出结果为行列数相同的两个例子文件（图2）。

图2 图像重采样窗口

归一化处理。运用菜单Basic Tools中的Stretch Data命令，在Data Stretch Input File对话框中选择Landsat8_OLI_pan.dat，点击OK后弹出Data Stretching窗口，Stretch Type选择Linear方法，Output Data Range设置为0～1，输出结果即为归一化后的文件（偷拇聿街柘嗤? 图3 图像拉伸窗口

计算低分辨率数据的平均值。运用菜单Basic Tools中的Band Math命令进行波段运算，在Band Math对话框中输入公式（float（b1+b2+b3）/3.0）（图4左）。在Variables to Bands Pairings窗口中分别选择绿光、红光和近红外波段（图4右），输出文件名设置为Landsat8_OLI_multi_re_，即为低分辨率数据的平均值。

Brovey图像融合最终结果。在Band Math对话框中输入公式（float（b1）*float（b2））/float（b3）（图5左），并对b1，b2和b3参数分别赋为Landsat8_OLI_multi_re_str.dat （b1），Landsat8_OLI_pan_str.dat （b2） 和Land－sat8_OLI_multi_re_（b3）（图5右），输出文件名设置为Brovey_，即为融合结果，高分辨率多光谱彩色图像。

图4 绿光、红光和近红外波段平均值计算

图5 Brovey数据的融合

②Brovey方法的简易操作。Brovey公式的逐步操作过程可以进一步加深学生对该方法的理解和掌握。ENVI 5.3也提供了傻瓜式操作，即菜单Transform中的Image Sharpening 二级菜单下的Color Normalized（Brovey）命令。在Select Input RGB Input Bands界面分别选择近红外、红光和绿光波段（图6）。在High Resolution Input File窗口选择Landsat8_OLI_pan_str.dat（图7），输出文件名设置为Brovey_，完成操作。

图6 Brovey融合多光谱数据选择窗口

图7 Brovey融合全色波段选择窗口

两种操作过程各有优势，加强软件功能的多样化和傻瓜式操作，使学生做到举一反三，达到灵活和创新性运用软件的目的。

三、结论

以教材案例为基础，通过讲授遥感图像融合概念、含义、理论和实现过程，使学生对遥感图像波段运算、图像重采样、Brovey数据融合方法的ENVI实现能力得到显著提高，软件功能的多样化应用能力得以加强。但在教学过程中发现，由于“遥感数字图像处理”作为人文地理与城乡规划专业、土地资源管理专业的一门选修课，课时有限（32学时），在教学过程中难以面面俱到，因此在确保基础知识和前沿技术的前提下有必要取舍，使学生在有限的学时内取得最大的收获。

［1］朱文泉,林文鹏.遥感数字图像处理——原理与方法［M］.北京:高等教育出版社,2015.

文章来源：《外科理论与实践》 网址: http://www.wkllysj.cn/qikandaodu/2021/0208/430.html