高光譜數(shù)據(jù)處理基本流程

1、高光譜分辨率遙感用很窄（10-2l）而連續(xù)的光譜通道對地物持續(xù)遙感成像的技術(shù)。在可見光到短波紅外波段其光譜分辨率高達納米(nm)數(shù)量級，通常具有波段多的特點，光譜通道數(shù)多達數(shù)十甚至數(shù)百個以上，而且各光譜通道間往往是連續(xù)的，每個像元均可提取一條連續(xù)的光譜曲線，因此高光譜遙感又通常被稱為成像光譜（Imaging Spectrometry）遙感。高光譜遙感具有不同于傳統(tǒng)遙感的新特點：（1）波段多可以為每個像元提供幾十、數(shù)百甚至上千個波段；（2）光譜范圍窄波段范圍一般小于10nm；（3）波段連續(xù)有些傳感器可以在3502500nm的太陽光譜范圍內(nèi)提供幾乎連續(xù)的地物光譜；（4）數(shù)據(jù)量大隨著波段數(shù)的增加，數(shù)

2、據(jù)量成指數(shù)增加；（5）信息冗余增加由于相鄰波段高度相關(guān)，冗余信息也相對增加。優(yōu)點：（1）有利于利用光譜特征分析來研究地物；（2）有利于采用各種光譜匹配模型；（3）有利于地物的精細分類與識別。ENVI高光譜數(shù)據(jù)處理流程：一、圖像預(yù)處理高光譜圖像的預(yù)處理主要是輻射校正，輻射校正包括傳感器定標和大氣糾正。輻射校正一般由數(shù)據(jù)提供商完成。二、顯示圖像波譜打開高光譜數(shù)據(jù)，顯示真彩色圖像，繪制波譜曲線，選擇需要的光譜波段進行輸出。三、波譜庫1、標準波譜庫軟件自帶多種標準波譜庫，單擊波譜名稱可以顯示波譜信息。2、自定義波譜庫ENVI提供自定義波譜庫功能，允許基于不同的波譜來源創(chuàng)建波譜庫，波譜來源包括收集任意點

3、波譜、ASCII文件、由ASD波譜儀獲取的波譜文件、感興趣區(qū)均值、波譜破面和曲線等等。3、波譜庫交互瀏覽波譜庫瀏覽器提供很多的交互功能，包括設(shè)置波譜曲線的顯示樣式、添加注記、優(yōu)化顯示曲線等四、端元波譜提取端元的物理意義是指圖像中具有相對固定光譜的特征地物類型，它實際上代表圖像中沒有發(fā)生混合的“純點”。端元波譜的確定有兩種方式：（1）使用光譜儀在地面或?qū)嶒炇覝y量到的“參考端元”，一般從標準波譜庫選擇；（2）在遙感圖像上得到的“圖像端元”。端元波譜獲取的基本流程：（1）MNF變換重要作用為：用于判定圖像內(nèi)在的維數(shù)；分離數(shù)據(jù)中的噪聲；減少計算量；彌補了主成分分析在高光譜數(shù)據(jù)處理中的不足。（2）計算純

4、凈像元指數(shù)PPIPPI生成的結(jié)果是一副灰度的影像，DN值越大表明像元越純。作用及原理：純凈像元指數(shù)法對圖像中的像素點進行反復(fù)迭代，可以在多光譜或者高光譜影像中尋找最“純”的像元。（通?；贛NF變換結(jié)果來進行）純凈像元指數(shù)可以將N維散點圖映射為一個隨機單位向量來計算，每次映射的極值像元被記錄下來，并且被標為極值的總數(shù)也被記錄下來。按照多次映射每個像元被記錄為極值像元的次數(shù)來決定該像元是否為純凈像元。（3）端元波譜收集n維可視化工具-選取樣本像元-生成地物平均波譜五、波譜識別和圖像分類ENVI提供許多波譜分析方法，包括：二進制編碼、波譜角分類、線性波段預(yù)測、線性波譜分離、光譜信息散度、匹配濾波、

5、混合調(diào)諧匹配濾波（MTMF）、包絡(luò)線去除、光譜特征擬合、多范圍光譜特征擬合等。六、分類結(jié)果瀏覽及后處理（1）以RGB方式在ENVI中顯示高光譜數(shù)據(jù)，進行查看分類結(jié)果。（2）利用波譜沙漏工具進行分類后處理基本流程：影像亮度值定標為反射率-最小噪聲分離（MNF）-純凈像元指數(shù)（PPI）-n維散度分析-選擇終端單元-地物制圖（地物識別）高光譜遙感與多光譜遙感的異同點：1、光譜分辨率在/10數(shù)量級范圍的稱為多光譜，這樣的遙感器在可見光和近紅外光譜區(qū)只有幾個波段；2、光譜分辨率在/100的遙感信息稱之為高光譜遙感；3、隨著遙感光譜分辨率的進一步提高，在達到/1000時，遙感即進入超高光譜；4、高光譜和多光譜實質(zhì)上的差別就是，高光譜的波段較多，譜帶較窄（比如