ENVI精准农业工具包——ENVI Crop Science 1.1
2017年，ENVI官方推出了一个农业工具包，叫做ENVI Crop Science，并在2018年2月份升级到1.1版本。本工具包提供了一些精准农业和农学分析工具。目前仅适用于ENVI 5.4及以上版本。需要特殊许可支持，提供单独的安装文件。
完整英文原版帮助请访问：https://envi.geoscene.cn/crop_science/
目前提供了如下工具：
1.计算作物指标（Calculate Crop Metrics）
作物指标（Calculate Crop Metrics）工具可以统计每株作物的指标，需要输入单波段图像和Crop Count工具输出的json文件。输出结果可选分类图像或灰度图像（像元值即具体指标均值）。如下图计算的是Green Ratio Vegetation Index。
本工具适用于高分辨率的无人机或其他航空影像。
2.光谱指数统计（Calculate Crop Metrics with Spectral Index）
本工具与计算作物指标（Calculate Crop Metrics）工具功能类似。支持输入多光谱数据，选择特定光谱指数进行计算和统计。例如选择NDVI，则结果在一定程度上反应了作物的健康程度。
3.计算分区指标（Calculate Zone Metrics）
计算分区指标（Calculate Zone Metrics）工具要求输入栅格图像为单波段（例如NDVI、DEM等）。可以计算统计分区指标（最大值、最小值、均值、标准差等），得到一个分类图像或灰度图像。使用本工具需要首先利用Create Zones工具计算分区文件（sav文件）。
如下图所示，是利用DEM数据计算的分区均值结果。
4.计算分区光谱指数指标（Calculate Zone Metrics with Spectral Index）
此功能与计算分区指标（Calculate Zone Metrics）工具类似，只是增加了计算光谱指数的功能。输入图像可以是多光谱或高光谱图像。
如下图所示，计算的是分区NDVI均值结果，标识NDVI相对大小。在这5个分区中，深绿色（5:++）表示此区域作物生长相对健康，而深红色（1:--）区域作物生长相对不健康。
5.转换作物为矢量（Convert Crops To Shapefile）
首先需要使用作物计数（Count Crops）工具输出作物json文件，然后将其输出为shapefile文件。
6. 转换分区为矢量（Convert Zones to Shapefile ）
首先需要使用创建分区（Create Zones）工具生成分区文件（sav文件），然后可以将其转换为shapefile。
7.作物计数（Count Crops）
作物计数（Count Crops）工具的输入栅格要求为高分辨率的单波段（例如NDVI、GRVI等）图像。本工具可以对作物进行定位和计数。输出结果为ENVI分类图像，圆环形状。
8.创建作物位置格网（Create Crop Location Grid）
创建作物位置格网（Create Crop Location Grid）工具用于估算作物位置。需要预先指定3个特殊点。生成结果为圆形分类图像。适用于作物均匀分布的区域。
9.创建分区（ Create Zones ）
利用创建分区（Create Zones）工具可以将单波段图像划分为管理区（分区）。支持生成分类图像，每个类别代表一个分区。并且能够生成一个分区文件（sav文件），保存分区数据，用于其他工具。
如下图所示，是利用DEM数据创建的分区分类图像。
10.作物增强（Enhance Crops ）
作物增强（Enhance Crops
本工具适用于高分辨率的无人机或其他航空影像。
11.作物缺口识别（Find Crop Gaps）
本工具可以自动识别每行作物中缺口位置。
12.变化热点识别（Find Developing Hotspots）
变化热点识别（Find Developing Hotspots）工具可以对两个时相的数据进行异常变化分析。结果为分类图像，可以标识显著变化区域。变化不明显区域将不被重点标识。在农业研究中，此功能可以帮助识别作物生长迅速或缓慢的区域，或者识别灾害损毁的区域，比如冰雹风暴、干旱等。
提供两个可用工具，分别为Find Developing Hotspots和Find Developing Hotspots with Spectral Index。前者输入两个同区域不同时间的单波段数据，后者输入多光谱数据（可以计算光谱指数）。
如下图所示，是利用NDVI得到的变化热点识别结果。绿色区域表示作物健康生成。红色区域表示作物生长状态变差。
13.热点识别（Find Hotspots）
热点识别（Find
下面右图中，颜色越绿，说明作物越健康。
14.逐行作物识别并去除异物（Find Rows and Remove Outliers）
本工具识别一个区域内逐行排序的作物，并移除杂草、野草等异物。
其他说明
ENVI精准农业工具包提供的工具可以独立使用，也可以按照流程进行使用。
例如，下面是计算作物指标（crop metrics）的流程。
开发接口
ENVI Crop Science中的所有功能均开放了调用接口。
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Routines |
Task |
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ENVIAgCalculateCropMetri ENVIAgCalculateGetisOrd ENVIAgCropCount ENVIAgCrops ENVIAgCropsToShapefile ENVIAgEnhanceCrops ENVIAgZones |
ENVIAgCalculateAndRaster ENVIAgCalculateAndRaster ENVIAgCalculateAndRaster ENVIAgCalculateAndRaster ENVIAgConvertZonesToShap ENVIAgCountAndRasterizeC ENVIAgCreateAndRasterize ENVIAgCropsToShapefileTa ENVIAgEnhanceCropsTask ENVIAgFindAndRasterizeCr ENVIAgFindDevelopingHots ENVIAgFindDevelopingHots ENVIAgFindRowsAndRemoveO ENVIAgHotspotAnalysisTas ENVIAgSpectralHotspotAna ENVIAgCalculateCropMetri ENVIAgCalculateZoneMetri ENVIAgCalculateGetisOrdT ENVIAgCreateZonesTask ENVIAgCropCountTask ENVIAgDevelopingHotspotC ENVIAgHotspotColorSliceT ENVIAgRasterizeCropsTask ENVIAgRasterizeZonesTask |
