第7-2章-高光谱遥感图像分类教学教材
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高光谱遥感课程讲课目录张兵中科院遥感所遥感科学国家重点实验室一、高光谱遥感的理论与技术基础二、高光谱图像光谱定标与反射率图像生成三、高光谱图像几何纠正四、光谱特征选择与特征提取五、混合光谱理论与光谱分解六、高光谱图像分类与地物识别七、高光谱数据与其它多源数据融合八、高光谱遥感专题应用第一章高光谱遥感的理论与技术基础1.1 电磁波理论与高光谱遥感(1)高光谱遥感:具有比较高的光谱分辨率,通常达到10-2λ数量级,高光谱遥感具有波段多的特点,光谱通道数多达数十甚至数百个以上,而且各光谱通道间往往是连续的,因此高光谱遥感又通常被称为成像光谱(Imaging Spectrometry)遥感。
(2)高光谱图象立方体:成像光谱仪在空间成像的同时,以相同的空间分辨率记录下几十或者成百的光谱通道数据,它们叠合在一起,就构成了高光谱图像立方体,从高光谱图像立方体的每个像元均可提取一条连续的光谱曲线。
从每个像元均可提取一条连续的光谱曲线成像的同时记录下成百的光谱通道数据以先进可见光红外成像光谱仪AVIRIS为例,在400nm到2500nm的区间内,可以连续测量地物相邻的光谱信号。
1.2 典型地物的光谱特性1.2.1 植被的光谱特性光子与叶片的相互作用包括5种作用:z叶片光谱反射;z叶片的漫反射;z光合作用下的光能吸收;z来自叶片背面的透射光;z叶片背面的反射和散射光,它增加了叶片的透光率(Transmittance)。
对植被光谱特征影响的主要因素:z有限的一些光谱敏感成份(植物上皮组织、栅栏叶肉细胞、海绵状叶肉细胞、有叶孔的下皮组织);z这些植被组成部分的相对含量,包括水份,是植被自身生长及其环境变化的指示性标准;z植被的外形结构对其反射光谱特征有强烈的影响;z植被的光谱特征与光谱测量的空间尺度有很大的关系。
不同波段植被的光谱影响主导因素:z植被可见光和近红外(350-800nm)反射光谱特性差异主要来源于植物体内叶绿素和其它色素成份;z植被近红外(800-1000nm)反射光谱特性差异主要来源于植物细胞组织散射;z植被短波红外(1000-2500nm)光谱特性主要由植物细胞组织内的液态水吸收决定;z植被短波红外(800-2500nm)光谱的其它影响因子还包括与淀粉(Starches)、蛋白质(Proteins)、油质(Oils)、糖(Sugars)、本质素(Lignin)和纤维素(Cellulose)等。