ENVI高光譜數(shù)據(jù)處理流程

1、ENVI高光譜數(shù)據(jù)處理流程臨時(shí)用戶(hù)天蝎座臨時(shí)用戶(hù)天蝎座主要內(nèi)容v1 1、高光譜簡(jiǎn)介、高光譜簡(jiǎn)介v2 2、高光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理、高光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理v3 3、物質(zhì)制圖與識(shí)別、探測(cè)、物質(zhì)制圖與識(shí)別、探測(cè)1、高光譜遙感簡(jiǎn)介v光學(xué)遙感技術(shù)的發(fā)展：光學(xué)遙感技術(shù)的發(fā)展： 全色（黑白）彩色攝影多光譜掃描成像全色（黑白）彩色攝影多光譜掃描成像高光譜遙感高光譜遙感v高光譜分辨率遙感（高光譜分辨率遙感（HyperspectralRemote HyperspectralRemote SensingSensing） 用很窄（用很窄（10-210-2）而連續(xù)的光譜通道對(duì)地物持續(xù)遙感）而連續(xù)的光譜通道對(duì)地物持續(xù)遙感成像的技術(shù)。在

2、可見(jiàn)光到短波紅外波段其光譜分辨率成像的技術(shù)。在可見(jiàn)光到短波紅外波段其光譜分辨率高達(dá)納米高達(dá)納米(nm)(nm)數(shù)量級(jí)，通常具有波段多的特點(diǎn)，光譜數(shù)量級(jí)，通常具有波段多的特點(diǎn)，光譜通道數(shù)多達(dá)數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)以上，而且各光譜通道間通道數(shù)多達(dá)數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)以上，而且各光譜通道間往往是連續(xù)的，因此高光譜遙感又通常被稱(chēng)為成像光往往是連續(xù)的，因此高光譜遙感又通常被稱(chēng)為成像光譜（譜（Imaging SpectrometryImaging Spectrometry）遙感。）遙感。從光譜影像上獲得光譜曲線高光譜圖像空間成像的同時(shí)，記錄下成百個(gè)連續(xù)光譜通道數(shù)據(jù)從每個(gè)像元均可提取一條連續(xù)的光譜曲線對(duì)高光譜圖像的處理實(shí)

3、質(zhì)是對(duì)像元光譜曲線的定量對(duì)高光譜圖像的處理實(shí)質(zhì)是對(duì)像元光譜曲線的定量化處理與分析化處理與分析高光譜成像技術(shù)v成像光譜儀：成像光譜儀： 與地面光譜輻射計(jì)相比，與地面光譜輻射計(jì)相比，成像光譜儀不是在成像光譜儀不是在“點(diǎn)點(diǎn)”上的光譜測(cè)量，而是在上的光譜測(cè)量，而是在連續(xù)空間上進(jìn)行光譜測(cè)連續(xù)空間上進(jìn)行光譜測(cè)量，因此它是光譜成像量，因此它是光譜成像的；的； 與傳統(tǒng)多光譜遙感相比，與傳統(tǒng)多光譜遙感相比，其光譜通道不是離散而其光譜通道不是離散而是連續(xù)的，因此從它的是連續(xù)的，因此從它的每個(gè)像元均能提取一條每個(gè)像元均能提取一條平滑而完整的光譜曲線。平滑而完整的光譜曲線。成像光譜儀系統(tǒng)介紹v航空成像光譜儀系統(tǒng)航空成

4、像光譜儀系統(tǒng)v國(guó)內(nèi)系統(tǒng)：國(guó)內(nèi)系統(tǒng)：MAISMAIS、OMIS-1OMIS-1、OMIS-2OMIS-2、PHIPHI、WHIWHI、LASISLASISv國(guó)外系統(tǒng)：國(guó)外系統(tǒng)：AISAIS、AVIRISAVIRIS、TRWISTRWIS、GERISGERIS、HYDICEAISAHYDICEAISA、DAISDAIS、CASICASI、HYMAP HYMAP AVIRIS v Spectral coverage:Spectral coverage:v VIS to NIR (400-2500nm) VIS to NIR (400-2500nm) v Spectral bands: 224Spec

5、tral bands: 224v Spectral resolution: 10nmSpectral resolution: 10nmv FOV: 30FOV: 30v IFOV: 1.0 mradIFOV: 1.0 mradv Digitization:12 bitsDigitization:12 bitsHYMAPHYMAPv Spectral coverage:Spectral coverage:v VIS:400-800nm,15nm bands;VIS:400-800nm,15nm bands;v NIR:881-1335nm, 14nm bands;NIR:881-1335nm,

6、14nm bands;v SWIR1:1400-1813nm, 12nm bands; SWIR1:1400-1813nm, 12nm bands; v SWIR2:1950-2543nm, 16nm bands;SWIR2:1950-2543nm, 16nm bands;v Spectral bands: 126Spectral bands: 126v FOV: 60FOV: 60v IFOV: 2.5 mrad(along_track)IFOV: 2.5 mrad(along_track)v 2.0 mrad(across_track)2.0 mrad(across_track)v Pix

7、els per line: 512Pixels per line: 512航天成像光譜儀系統(tǒng)Hyperion/EO-1v國(guó)家：美國(guó)國(guó)家：美國(guó)v時(shí)間：時(shí)間：20002000年年1111月衛(wèi)星發(fā)射成功月衛(wèi)星發(fā)射成功v掃描帶寬：掃描帶寬：7.5km, 7.5km, 空間分辨率：空間分辨率：3030米，米，v在在0.40.42.52.5m m共有共有220220波段波段: :v可見(jiàn)光近紅外可見(jiàn)光近紅外(400-1000nm): 60(400-1000nm): 60波段，波段，v短波紅外短波紅外(900-2500nm): 160(900-2500nm): 160波段。波段。環(huán)境與減災(zāi)小衛(wèi)星星座（HJ-1

8、B）2 2、高光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理、高光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理傳感器定標(biāo)傳感器定標(biāo)大氣校正大氣校正傳感器定標(biāo)v傳感器定標(biāo)是針對(duì)設(shè)備本身，建立傳感器每個(gè)探傳感器定標(biāo)是針對(duì)設(shè)備本身，建立傳感器每個(gè)探測(cè)元件輸出的數(shù)據(jù)量化值（測(cè)元件輸出的數(shù)據(jù)量化值（DNDN）與它所對(duì)應(yīng)像元）與它所對(duì)應(yīng)像元內(nèi)的實(shí)際地物的輻射亮度之間的定量關(guān)系（陳述內(nèi)的實(shí)際地物的輻射亮度之間的定量關(guān)系（陳述彭等，彭等，19981998）。輻射亮度（輻射率）單位可為：）。輻射亮度（輻射率）單位可為：（WW）/ /（cmcm2 2* *nmnm* *srsr）。）。vENVIENVI提供針對(duì)特定傳感器的定標(biāo)，包括提供針對(duì)特定傳感器的定標(biāo)，包括ASTERAS

9、TER、AVHRRAVHRR、MODISMODIS、MSSMSS、TMTM、QuickBirdQuickBird、WorldViewWorldView等；通用方法，包括：平場(chǎng)域定標(biāo)、等；通用方法，包括：平場(chǎng)域定標(biāo)、對(duì)數(shù)殘差、內(nèi)部平均反射率法和經(jīng)驗(yàn)線性；針對(duì)對(duì)數(shù)殘差、內(nèi)部平均反射率法和經(jīng)驗(yàn)線性；針對(duì)熱紅外數(shù)據(jù)，還提供大氣校正工具、相對(duì)通道發(fā)熱紅外數(shù)據(jù)，還提供大氣校正工具、相對(duì)通道發(fā)射率、歸一化發(fā)射率、射率、歸一化發(fā)射率、殘差等定標(biāo)工具。殘差等定標(biāo)工具。為什么做大氣糾正？v太陽(yáng)輻射通過(guò)大氣以某種方式入射到物體表面然太陽(yáng)輻射通過(guò)大氣以某種方式入射到物體表面然后再反射回傳感器后再反射回傳感器v原始影像

10、包含物體表面，大氣，以及太陽(yáng)的信息原始影像包含物體表面，大氣，以及太陽(yáng)的信息v如果我們想要了解某一物體表面的光譜屬性，我如果我們想要了解某一物體表面的光譜屬性，我們必須將它的反射信息從大氣和太陽(yáng)的信息中分們必須將它的反射信息從大氣和太陽(yáng)的信息中分離出來(lái)。離出來(lái)。大氣散射直接反射鄰接反射為什么要大氣校正大氣校正方法v 基于輻射傳輸模型基于輻射傳輸模型 LOWTRANLOWTRAN模型模型 MORTRANMORTRAN模型模型 ATCORATCOR模型模型 6S6S模型模型v 基于統(tǒng)計(jì)學(xué)模型基于統(tǒng)計(jì)學(xué)模型 平場(chǎng)域定標(biāo)平場(chǎng)域定標(biāo) 對(duì)數(shù)殘差對(duì)數(shù)殘差 內(nèi)部平均反射率法內(nèi)部平均反射率法 經(jīng)驗(yàn)線性經(jīng)驗(yàn)線性v

11、 基于簡(jiǎn)化輻射傳輸模型的黑暗像元法基于簡(jiǎn)化輻射傳輸模型的黑暗像元法v 基于統(tǒng)計(jì)的不變目標(biāo)法基于統(tǒng)計(jì)的不變目標(biāo)法v 基于植被指數(shù)的大氣阻抗植被指數(shù)法基于植被指數(shù)的大氣阻抗植被指數(shù)法v ENVI大氣校正模塊v ENVIENVI的大氣校正模塊的模型為的大氣校正模塊的模型為MODTRAN 4+MODTRAN 4+模型，它是由模型，它是由Spectral Spectral Sciences, Inc. (SSI)Sciences, Inc. (SSI)和和Air Force Research Labs (AFRL)Air Force Research Labs (AFRL)合作開(kāi)合作開(kāi)發(fā)，發(fā)，ITT V

12、ISITT VIS進(jìn)行整合和圖形化。進(jìn)行整合和圖形化。v ENVIENVI的大氣校正模塊能夠?qū)Ω吖庾V、多光譜影像進(jìn)行校正。的大氣校正模塊能夠?qū)Ω吖庾V、多光譜影像進(jìn)行校正。 高光譜包括：高光譜包括：HyMAPHyMAP、 AVIRIS AVIRIS、 HYDICE HYDICE、HYPERIONHYPERION、Probe-1, Probe-1, CASICASI、AISAAISA等；等； 多光譜包括：多光譜包括：ASTERASTER、AVHRRAVHRR、IKONOSIKONOS、IRSIRS、LandsatLandsat、MODISMODIS、SeaWiFSSeaWiFS、SPOTSPOT、

13、QuickBirdQuickBird等，以及航空（等，以及航空（860nm-1135nm860nm-1135nm）數(shù)據(jù)。）數(shù)據(jù)。v 多光譜與高光譜的模型基礎(chǔ)一樣：多光譜與高光譜的模型基礎(chǔ)一樣：MODTRAN 4+MODTRAN 4+。這個(gè)模塊通過(guò)高光譜。這個(gè)模塊通過(guò)高光譜像素光譜上的特征來(lái)估計(jì)大氣的屬性，可以有效地去除水蒸氣像素光譜上的特征來(lái)估計(jì)大氣的屬性，可以有效地去除水蒸氣, , 氣溶氣溶膠散射，漫反射的鄰域效應(yīng)。采用向?qū)讲僮髁鞒?，還包括快速大氣膠散射，漫反射的鄰域效應(yīng)。采用向?qū)讲僮髁鞒蹋€包括快速大氣校正功能。校正功能。使用ENVI大氣校正模塊輸入文件準(zhǔn)備輸入文件準(zhǔn)備v 數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)定

14、標(biāo)后的輻射亮度（輻射率）數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)定標(biāo)后的輻射亮度（輻射率）數(shù)據(jù)v 數(shù)據(jù)帶有中心波長(zhǎng)（數(shù)據(jù)帶有中心波長(zhǎng)（wavelenthwavelenth）值，如果是高光譜還必須有波段寬）值，如果是高光譜還必須有波段寬度（度（FWHMFWHM）, ,這兩個(gè)參數(shù)都可以通過(guò)編輯頭文件信息輸入（這兩個(gè)參數(shù)都可以通過(guò)編輯頭文件信息輸入（Edit Edit HeaderHeader）。）。v 數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)類(lèi)型v 支持四種數(shù)據(jù)類(lèi)型：浮點(diǎn)型（支持四種數(shù)據(jù)類(lèi)型：浮點(diǎn)型（floatingfloating）、）、4-byte signed 4-byte signed integers, 2-byte signed inte

15、gers,integers, 2-byte signed integers,以及以及 2-byte unsigned 2-byte unsigned integersintegers。v 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類(lèi)型：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類(lèi)型： ENVI ENVI標(biāo)準(zhǔn)柵格格式文件，且是標(biāo)準(zhǔn)柵格格式文件，且是BIPBIP或者或者BILBIL。v 波譜范圍：波譜范圍：flaashflaash能夠做的數(shù)據(jù)光譜范圍是能夠做的數(shù)據(jù)光譜范圍是0.40.42500m2500m。使用ENVI大氣校正模塊基本參數(shù)設(shè)置基本參數(shù)設(shè)置v傳感器基本信息設(shè)置傳感器基本信息設(shè)置使用ENVI大氣校正模塊大氣模型Model Atmosphere Wate

16、r Vapor (std atm-cm) Water Vapor (g/cm2) Surface Air Temperature Sub-Arctic Winter (SAW) 5180.42-16 C or 3 F Mid-Latitude Winter (MLW) 10600.85-1 C or 30 F U.S. Standard (US) 17621.4215 C or 59 Sub-Arctic Summer (SAS) 25892.0814 C or 57 Mid-Latitude Summer (MLS) 36362.9221 C or 70 Tropical (T) 51194

17、.1127 C or 80 Latitude (N) Jan. March May July Sept. Nov. 80SAWSAWSAWMLWMLWSAW70SAWSAWMLWMLWMLWSAW60MLWMLWMLWSASSASMLW50MLWMLWSASSASSASSAS40SASSASSASMLSMLSSAS30MLSMLSMLSTTMLS20TTTTTT10TTTTTT0TTTTTT-10TTTTTT-20TTTMLSMLST-30MLSMLSMLSMLSMLSMLS-40SASSASSASSASSASSAS-50SASSASSASMLWMLWSAS-60MLWMLWMLWMLWMLW

18、MLW-70MLWMLWMLWMLWMLWMLW-80MLWMLWMLWSAWMLWMLW水氣反演設(shè)置（Water Retrieval）v水氣反演設(shè)置，采用兩種方式對(duì)水氣進(jìn)行反演：水氣反演設(shè)置，采用兩種方式對(duì)水氣進(jìn)行反演： 利用水氣反演模型恢復(fù)影像中每個(gè)像元的水氣量利用水氣反演模型恢復(fù)影像中每個(gè)像元的水氣量使用水氣去除模型，數(shù)據(jù)必須具有使用水氣去除模型，數(shù)據(jù)必須具有15nm15nm以上波譜分辨率，且以上波譜分辨率，且至少覆蓋以下波譜范圍之一：至少覆蓋以下波譜范圍之一： 1050-1210 nm ( 1050-1210 nm (對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng) 1135 nm) 1135 nm) 870-1020 nm

19、 ( 870-1020 nm (對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)940 nm)940 nm) 770-870 nm ( 770-870 nm (對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)820 nm)820 nm) 單一的水氣因數(shù)用于整體影像，默認(rèn)是單一的水氣因數(shù)用于整體影像，默認(rèn)是1 1，對(duì)于多光譜數(shù)據(jù)使用水氣反演模型，可以在多光譜設(shè)置中手對(duì)于多光譜數(shù)據(jù)使用水氣反演模型，可以在多光譜設(shè)置中手動(dòng)設(shè)置水氣波段動(dòng)設(shè)置水氣波段氣溶膠模型（Aerosol Model）v 提供四種標(biāo)準(zhǔn)提供四種標(biāo)準(zhǔn)MODTRANMODTRAN氣溶膠模型氣溶膠模型 RuralRural（鄉(xiāng)村）、（鄉(xiāng)村）、UrbanUrban（城市）、（城市）、MaritimeMaritime（海

20、洋）、（海洋）、TroposphericTropospheric（對(duì)流層，能見(jiàn)度在（對(duì)流層，能見(jiàn)度在40km40km以上）以上）v 兩種氣溶膠反演方法兩種氣溶膠反演方法 2-Band2-Band（K-TK-T）方法）方法( (類(lèi)似模糊減少法類(lèi)似模糊減少法) )，如果沒(méi)有找到適應(yīng)，如果沒(méi)有找到適應(yīng)的黑值（一般是陰影區(qū)或者水體），系統(tǒng)將采用能見(jiàn)度值的黑值（一般是陰影區(qū)或者水體），系統(tǒng)將采用能見(jiàn)度值來(lái)計(jì)算；所以即使選擇了該選項(xiàng)也要給能見(jiàn)度。來(lái)計(jì)算；所以即使選擇了該選項(xiàng)也要給能見(jiàn)度。 選擇選擇NoneNone，采用能見(jiàn)度值參與氣溶膠去除，能見(jiàn)度值大約，采用能見(jiàn)度值參與氣溶膠去除，能見(jiàn)度值大約參考值參見(jiàn)

21、表參考值參見(jiàn)表天氣條件 能見(jiàn)度 晴朗 40 to 100 km 中等霧、陰霾 20 to 30 km 厚霧、陰霾15 km 或者更少 高級(jí)設(shè)置v 光譜定義文件：內(nèi)置光譜定義文件：內(nèi)置AVIRISAVIRIS、HYMAPHYMAP、HYDICEHYDICE、HYPERIONHYPERION、CASICASI、AISAAISA。v 氣溶膠厚度系數(shù)：用于計(jì)算鄰域效應(yīng)范圍。一般值為氣溶膠厚度系數(shù)：用于計(jì)算鄰域效應(yīng)范圍。一般值為12km12km。v CO2CO2混合比率：默認(rèn)為混合比率：默認(rèn)為390ppm390ppm。v 使用領(lǐng)域糾正。使用領(lǐng)域糾正。v 使用以前的使用以前的MODTRANMODTRAN模

22、型計(jì)算結(jié)果。模型計(jì)算結(jié)果。v 設(shè)置設(shè)置MODTRANMODTRAN模型的光譜分辨率（推薦值模型的光譜分辨率（推薦值5 cm-1)5 cm-1)。v 設(shè)置設(shè)置MODTRANMODTRAN多散射模型。多散射模型。v 提供三種模型供選擇提供三種模型供選擇IsaacsIsaacs，DISORTDISORT和和 Scaled DISORTScaled DISORT。默認(rèn)是。默認(rèn)是Scaled DISORTScaled DISORT和和streamsstreams為為8 8，這種模型對(duì)于小于，這種模型對(duì)于小于1000nm1000nm具有較高的具有較高的精度；精度；v 天頂角天頂角 方位角（針對(duì)非星下點(diǎn)傳感

23、器）。方位角（針對(duì)非星下點(diǎn)傳感器）。v 輸出反射率縮放系數(shù)（輸出反射率縮放系數(shù)（Output Reflectance Scale FactorOutput Reflectance Scale Factor）：為了）：為了降低結(jié)果儲(chǔ)存空間，默認(rèn)反射率乘于降低結(jié)果儲(chǔ)存空間，默認(rèn)反射率乘于1000010000。輸出結(jié)果v表面反射率影像表面反射率影像v水氣含量數(shù)據(jù)水氣含量數(shù)據(jù)v云圖云圖v日志文件日志文件vFLAASHFLAASH大氣校正模板文件大氣校正模板文件定標(biāo)與大氣校正練習(xí)v03-03-傳感器定標(biāo)與大氣傳感器定標(biāo)與大氣校正校正 多多光譜光譜 Landsat TM fastLandsat TM fa

24、st數(shù)據(jù)定標(biāo)數(shù)據(jù)定標(biāo) 輻射定標(biāo)輻射定標(biāo)- W- W/(m/(m2 2* *srsr* *mm) ) P282P282v03-03-傳感器定標(biāo)與大氣校正傳感器定標(biāo)與大氣校正 高光譜高光譜 P302P3023 3、物質(zhì)制圖與識(shí)別、探測(cè)、物質(zhì)制圖與識(shí)別、探測(cè)波譜庫(kù)波譜庫(kù)波譜分析波譜分析端元波譜收集端元波譜收集高光譜制圖與識(shí)別高光譜制圖與識(shí)別 波譜庫(kù)v ENVIENVI波譜庫(kù)波譜庫(kù) （安裝目錄下（安裝目錄下spec_libspec_lib） Jet Propulsion Laboratory 0.42.5um 160Jet Propulsion Laboratory 0.42.5um 160種純礦物波

25、譜種純礦物波譜 美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS) 0.42.5um 500(USGS) 0.42.5um 500種質(zhì)優(yōu)礦物種質(zhì)優(yōu)礦物波譜和幾個(gè)植被波譜波譜和幾個(gè)植被波譜 Johns hopkins university Johns hopkins university 0.414um 0.414um 礦物波譜礦物波譜 IGCP264 (IGCP264 (項(xiàng)目項(xiàng)目) ) 2626個(gè)質(zhì)優(yōu)樣品應(yīng)用波個(gè)質(zhì)優(yōu)樣品應(yīng)用波譜儀測(cè)量得到譜儀測(cè)量得到v 打開(kāi)波譜庫(kù)（打開(kāi)波譜庫(kù)（spectral/spectral libraries/view) spectral/spectral libraries/vi

26、ew) v 顯示波譜曲線顯示波譜曲線( (點(diǎn)擊）點(diǎn)擊）v 創(chuàng)建波譜庫(kù)（創(chuàng)建波譜庫(kù)（spectral/spectral libraries/builder) spectral/spectral libraries/builder) 波譜庫(kù)的創(chuàng)建與瀏覽v輸入波長(zhǎng)范圍輸入波長(zhǎng)范圍v輸入光譜輸入光譜 從圖像中獲取從圖像中獲取 外部文件（二進(jìn)制）導(dǎo)入外部文件（二進(jìn)制）導(dǎo)入 ASDASD波譜儀波譜儀v波譜庫(kù)交互波譜庫(kù)交互 波譜庫(kù)查看、編輯和分析波譜庫(kù)查看、編輯和分析 波譜分割波譜分割 波譜重采樣波譜重采樣波譜分析工具波譜分析工具 Spectral Analystv 波譜分析首先需要打開(kāi)一個(gè)波譜庫(kù)，然后將未

27、波譜分析首先需要打開(kāi)一個(gè)波譜庫(kù)，然后將未知波譜與波譜庫(kù)中的波譜進(jìn)行匹配處理，該工具知波譜與波譜庫(kù)中的波譜進(jìn)行匹配處理，該工具運(yùn)用運(yùn)用波譜角分類(lèi)波譜角分類(lèi), ,波譜特征擬和二進(jìn)制編碼技術(shù)波譜特征擬和二進(jìn)制編碼技術(shù), ,對(duì)一未知波譜與波譜庫(kù)中要素的匹配進(jìn)行排序?qū)σ晃粗ㄗV與波譜庫(kù)中要素的匹配進(jìn)行排序, ,輸出一個(gè)列表輸出一個(gè)列表, ,按照波譜匹配的好壞依次排列按照波譜匹配的好壞依次排列, ,并并紀(jì)錄一個(gè)總體的得分紀(jì)錄一個(gè)總體的得分. .v匹配時(shí)需要設(shè)置三種方法所占的權(quán)重匹配時(shí)需要設(shè)置三種方法所占的權(quán)重, ,權(quán)重是任權(quán)重是任意的意的, ,最后輸出一個(gè)總體得分最后輸出一個(gè)總體得分, ,得分越高得分越高

28、, ,表明匹表明匹配效果越好配效果越好. .光譜識(shí)別流程MNF變換v重要作用重要作用 用于判定圖像內(nèi)在的維數(shù)用于判定圖像內(nèi)在的維數(shù) 分離數(shù)據(jù)中的噪聲分離數(shù)據(jù)中的噪聲 減少計(jì)算量減少計(jì)算量v彌補(bǔ)了主成分分析在高光譜數(shù)據(jù)處理中的不足彌補(bǔ)了主成分分析在高光譜數(shù)據(jù)處理中的不足v計(jì)算時(shí)需要輸入的參數(shù)計(jì)算時(shí)需要輸入的參數(shù) 統(tǒng)計(jì)信息的圖像范圍統(tǒng)計(jì)信息的圖像范圍shift diff subsetshift diff subset 噪聲統(tǒng)計(jì)文件（可以用到另一副圖像上做變換）噪聲統(tǒng)計(jì)文件（可以用到另一副圖像上做變換） MNFMNF統(tǒng)計(jì)文件統(tǒng)計(jì)文件( (反變換的時(shí)候要用反變換的時(shí)候要用) ) MnfMnf變換輸出波

29、段選擇變換輸出波段選擇( (根據(jù)特征值選擇輸出波段根據(jù)特征值選擇輸出波段) )v 利用利用MNFMNF變換后的圖像進(jìn)行端元提取變換后的圖像進(jìn)行端元提取 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)MNFMNF變換后的圖像波段之間的相關(guān)性有效地降變換后的圖像波段之間的相關(guān)性有效地降低了，并且出現(xiàn)了多個(gè)拐點(diǎn)，這些拐點(diǎn)就是我們要低了，并且出現(xiàn)了多個(gè)拐點(diǎn)，這些拐點(diǎn)就是我們要找的端元找的端元EndmembersEndmembers。 波譜曲線對(duì)比編輯端元波譜曲線對(duì)比編輯端元 生成端元地物平均波譜曲線生成端元地物平均波譜曲線 利用波譜分析工具進(jìn)行端元識(shí)別利用波譜分析工具進(jìn)行端元識(shí)別 識(shí)別每一類(lèi)地物后識(shí)別每一類(lèi)地物后, ,將端元導(dǎo)出成將端元導(dǎo)

30、出成ROIROIPPI純凈像元指數(shù)v 生成的結(jié)果是一副灰度的影像生成的結(jié)果是一副灰度的影像,DN,DN值越大表明像元越純值越大表明像元越純. .v 作用及原理作用及原理 純凈像元指數(shù)法對(duì)圖像中的像素點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)迭代，可以在多光譜純凈像元指數(shù)法對(duì)圖像中的像素點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)迭代，可以在多光譜或者高光譜影像中尋找最或者高光譜影像中尋找最” 純純”的像元的像元.(.(通?；谕ǔ；贛NFMNF變換結(jié)果來(lái)變換結(jié)果來(lái)進(jìn)行進(jìn)行) ) 純凈像元指數(shù)可以將純凈像元指數(shù)可以將N N維散點(diǎn)圖迭代映射為一個(gè)隨機(jī)單位向量來(lái)計(jì)維散點(diǎn)圖迭代映射為一個(gè)隨機(jī)單位向量來(lái)計(jì)算算, ,每次映射的極值像元被記錄下來(lái)每次映射的極值像元被記錄

31、下來(lái), ,并且被標(biāo)為極值的總數(shù)也被并且被標(biāo)為極值的總數(shù)也被記錄下來(lái)記錄下來(lái). . 按照多次映射每個(gè)像元被記錄為極值像元的次數(shù)來(lái)決定該像元是按照多次映射每個(gè)像元被記錄為極值像元的次數(shù)來(lái)決定該像元是否為純凈像元否為純凈像元. .v 計(jì)算時(shí)需要輸入的參數(shù)計(jì)算時(shí)需要輸入的參數(shù) 進(jìn)行迭代的次數(shù)進(jìn)行迭代的次數(shù) 設(shè)置域值的系數(shù)設(shè)置域值的系數(shù)( (極值像元的域值極值像元的域值) ) 數(shù)據(jù)二次采樣數(shù)據(jù)二次采樣( (減少內(nèi)存減少內(nèi)存, ,但不能太小但不能太小) )v處理時(shí)會(huì)出現(xiàn)純凈像元指數(shù)圖處理時(shí)會(huì)出現(xiàn)純凈像元指數(shù)圖 X- X- 像元迭代次數(shù)像元迭代次數(shù),Y-,Y-極值像元總數(shù)極值像元總數(shù) 該圖顯示了該圖顯示了P

32、PIPPI做為迭代次數(shù)的函數(shù)做為迭代次數(shù)的函數(shù) 當(dāng)所有極值像元都已經(jīng)找到后當(dāng)所有極值像元都已經(jīng)找到后, ,它應(yīng)該接近于一條水平它應(yīng)該接近于一條水平線線v處理結(jié)果處理結(jié)果: DN: DN值越大表明像元越純值越大表明像元越純. .vPPIPPI純凈像元指數(shù)提取純凈像元指數(shù)提取ROIROI 設(shè)置波段域值提取設(shè)置波段域值提取PPI_ROIPPI_ROI 通常只設(shè)最小值通常只設(shè)最小值 ( (值越大值越大, ,像元越純凈像元越純凈) )N維可視化器v提取提取PPI_ROIPPI_ROI后打開(kāi)后打開(kāi)N N維可視化器維可視化器, ,選擇選擇MNFMNF變換結(jié)變換結(jié)果果, ,系統(tǒng)默認(rèn)導(dǎo)入系統(tǒng)默認(rèn)導(dǎo)入PPI_RO

33、IPPI_ROI PPI_ROIPPI_ROI端元提取端元提取 波譜曲線對(duì)比編輯波譜曲線對(duì)比編輯ROIROI 生成地物平均波譜生成地物平均波譜 波譜分析波譜分析, ,端元識(shí)別端元識(shí)別端元波譜收集v 端元波譜收集器端元波譜收集器 ASCIIASCII文件文件 ASDASD測(cè)量文件測(cè)量文件 波譜庫(kù)波譜庫(kù) ROI/ROI/矢量文件矢量文件 統(tǒng)計(jì)文件統(tǒng)計(jì)文件 剖面波譜圖剖面波譜圖v N N維可視化分析器維可視化分析器v 二維散點(diǎn)圖二維散點(diǎn)圖v SMACCSMACC工具工具v 所有監(jiān)督分類(lèi)與高光譜制圖工具所有監(jiān)督分類(lèi)與高光譜制圖工具高光譜制圖v二進(jìn)制編碼二進(jìn)制編碼v波譜角分類(lèi)波譜角分類(lèi)v線性波段預(yù)測(cè)（線性波段預(yù)測(cè)（LS-FitLS-Fit）v線性波譜分離線性波譜分離v光譜信息散度光譜信息散度v匹配濾波匹配濾波v混合調(diào)諧匹配濾波（混合調(diào)諧匹配濾波（MTMFMTMF）v包絡(luò)線去除包絡(luò)線去除v光譜特征擬合光譜特征擬合v多范圍光譜特征擬合多范圍光譜特征擬合高光譜制圖練習(xí)植被識(shí)別v 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)： 04-04-光譜與高光譜