高光譜遙感的發(fā)展ppt課件-免費閱讀
【正文】 超多波段、超光譜分辨率的成像光譜儀在目標識別方面具有更強的能力，但目標圖像的“定位”問題卻留給信息處理階段。 ? 遙感技術(shù)的發(fā)展，最終目標是解決實際應(yīng)用問題。所以，未來攜帶更高的光譜分辨率和空間分辨率成像光譜儀的衛(wèi)星會陸續(xù)發(fā)射。根據(jù)工廠產(chǎn)生煙霧的光譜特性，直接識別其物質(zhì)成分，從而可以判定工廠生產(chǎn)武器的種類，特別是攻擊性武器。高光譜遙感已經(jīng)在地質(zhì)領(lǐng)域扮演了重用角色。高光譜遙感憑借其極高的光譜分辨率為精細農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)保障和數(shù)據(jù)來源。 ? 由于中分辨率成像光譜儀具有光譜覆蓋范圍廣、分辨率高和波段多等許多優(yōu)點，因此已成為海洋水色、水溫的有效探測工具。面對數(shù)百個波段的數(shù) 據(jù)，如果全部用于分類研究，在時間上往往是無法 接受的。 （ 2）。 ? 2022年發(fā)射的環(huán)境與減災(zāi)小衛(wèi)星（ HJ1）星座中，也搭載一臺工作在可見光 — 近紅外光譜區(qū)（ — ）、具有 128個波段、光譜分辨率優(yōu)于 5nm的高光譜成像儀。 21 ? 此后，中國又自行研制了更為先進的推帚式成像光譜儀（ PHI）和實用型模塊化成像光譜儀（ OMIS）等。如美國的 AVIRIS、 DAIS，加拿大的 FLI、 CASI，德國的ROSIS，澳大利亞的 HyMap等。 ? 因此，一些針對傳統(tǒng)遙感數(shù)據(jù)的圖像處理算法和技術(shù)，如特征選擇與提取、圖像分類等技術(shù)面臨挑戰(zhàn)。這就是高光譜遙感與常規(guī)遙感的主要區(qū)別。這就是人類最早的多光譜成像（ Multispectral imaging）。 ? 1980年高光譜成像技術(shù)（ Hyperspectral Imaging）誕生了，它最早是機載的成像光譜儀（ Airborne Imaging Spectrometer），如今已拓展到先進的可見和紅外成像光譜儀（ AVIRIS），這兩種最早都誕生在 NASA的 JPL中心（ NASA：美國國家航天航空管理局）。 ? 如一個 TM波段內(nèi)只記錄一個數(shù)據(jù)點，而航空可見光 /紅外光成像光譜儀 (AVIRIS)記錄這一波段范圍內(nèi)的光譜信息用 10個以上數(shù)據(jù)點。如用于特征提取的主分量分析方法，用于分類的最大似然法、用于求植被指數(shù)的 NDVI算法等等，不能簡單地直接應(yīng)用于高光譜數(shù)據(jù)。 17 18 航天高光譜： ? 全球第一個星載高光譜成像器于 1997年在 NASA隨著 Lewis衛(wèi)星發(fā)射升空，它包含了 384個波段涵蓋了 4002500nm波段，不幸的是這顆衛(wèi)星控制出現(xiàn)問題，失去了動力，升空一個月后就偏離了軌道。 ? PHI成像光譜儀在可見到近紅外光譜區(qū)具有 244個波段，其光譜分辨率優(yōu)于 5nm； ? OMIS則具有更寬泛的光譜范圍，具有 128波段，其中可見 — 近紅外光譜區(qū)（ — ） 32波段，短波紅外區(qū)（ — — ） 48波段，中波紅外區(qū)（ — ） 8波段，熱紅外區(qū)（ — ） 6— 8波段。它將對廣大陸地及海洋環(huán)境和災(zāi)害進行不間斷的業(yè)務(wù)性觀測。 二、基于混合像元的分析方法 27 一、基于純像元的分析方法 ? （ 1）基于成因分析的光譜分析方法。因此在圖像分類之前必須壓縮波段，同時 又要盡可能地保留信息，即進行“降維”的研究。它不僅可用于海水中葉綠素濃度、懸浮泥沙含量、某些污染物和表層水溫探測，也可用于海冰、海岸帶等的探測。高光譜遙感應(yīng)用于精細農(nóng)業(yè)已經(jīng)有許多成功的例子，例如，劉衛(wèi)東（ 2022）利用高光譜提取了土壤信息。王青華等人仔細分析了國產(chǎn) MAIS光譜儀對河北省張家口地區(qū)的高光譜遙感數(shù)據(jù)，指出可以借助高光譜豐富的光譜信息，依據(jù)實測的巖石礦物波譜特征，對不同巖石類型進行直接識別，達到直接提取巖性的目的。 35 ? 其他應(yīng)用范圍： ?地質(zhì)調(diào)查 ?植被研究 ?災(zāi)害環(huán)境遙感 ?土壤調(diào)查 ?城市環(huán)境遙感 ?。 55 ? 硬件上的進步僅僅是成像光譜儀遙感的前提條件，按照目前的數(shù)據(jù)處理手段，成像光譜儀遙感數(shù)據(jù)的使用仍然受到很大的限制，主要原因： ? 一是數(shù)據(jù)的壓縮和信息提取方法不成熟； ? 二是缺乏比較通用的成像光譜儀圖像處理系統(tǒng)，進行成像光譜數(shù)據(jù)的存儲、顯示和分析。遙感信息定量化使高光譜遙
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