高光谱遥感第四章

资源调查
高光谱遥感能够调查土地利用、矿产 资源、森林资源等自然资源，为资源 管理和规划提供数据基础。
02
高光谱遥感技术
采集技术
采集方式
高光谱遥感通过卫星、飞机等平台搭载传感器，对地表进行宽范 围、高分辨率的成像。
采集波段
高光谱遥感能够获取数十至数百个波段的地物光谱信息，覆盖可见 光、近红外、短波红外等波段。
利用不同尺度的数据源进行融合，能 够同时获取地物的细节信息和全局信 息。
像素级融合
特征级融合
决策级融合
多尺度融合
基于像素点的融合方法，如加权融合、 主成分分析融合等，能够充分利用不 同数据源的信息。
基于分类结果的融合方法，将不同数 据源的分类结果进行组合，提高分类 精度和可靠性。
04
高光谱遥感应用案例
辐射定标和大气校正
将高光谱图像的物理量转换为反射率 或辐射亮度，消除大气和太阳辐射的 影响。
光谱复原
对由于散射和吸收造成的光谱畸变进 行校正，恢复地物真实光谱。
地理编码
将高光谱图像的像素坐标与地理坐标 对应起来，便于后续的空间分析和定 位。
数据分类
监督分类
基于已知训练样本的类别信息进行分类， 如支持向量机、随机森林等。
采集分辨率
高光谱遥感的分辨率通常达到纳米级别，能够提供更精细的地物光 谱特征。
处理技术
数据预处理
包括辐射定标、大气校正、几何校正等步骤，以消除传感器误差和 大气干扰，获取准确的地物光谱数据。
图像融合
将不同波段的高光谱图像进行融合，提高图像的空间分辨率和信息 量。
数据压缩
对高光谱数据进行压缩，降低数据存储和传输成本。
高光谱遥感技术能够提供比传统遥感更丰富、更精细的地物光谱信息，从而实现 对地物的精细分类、识别和监测。
高光谱遥感的特点
高光谱分辨率
高光谱遥感能够获取地物在连续 光谱波段上的辐射信息，具有很 高的光谱分辨率，能够识别地物
之间的细微光谱差异。
多维度信息
高光谱遥感不仅提供了地物的空间 信息，还提供了丰富的光谱信息， 能够实现地物的多维度信息提取。
高光谱遥感能够监测大气中的污 染物，如二氧化硫、氮氧化物等， 分析其分布和扩散规律。
水质监测
通过高光谱遥感技术，可以检测 水体中的各种污染物，如重金属、 有机物等，评估水体的质量状况。
土壤污染监测
高光谱遥感能够检测土壤中的污 染物，如农药残留、重金属等， 为土壤污染治理提供数据支持。
地质调查
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分析技术
特征提取
从高光谱数据中提取地物光谱特征，如吸收峰、反射峰等。
分类与识别
利用提取的特征对地物进行分类与识别，实现遥感图像的解译。
地物参数反演
根据地物光谱特征反演地物的物理和化学参数，如叶绿素含量、 水分含量等。
03
高光谱遥感数据处理
数据预处理
去噪处理
去除高光谱图像中的噪声，提高图像 质量。常用的去噪方法包括中值滤波、 小波变换等。
定量分析
高光谱遥感获取的地物光谱信息可 以用于定量分析地物的物理和化学 属性，为环境监测、资源调查等领 域提供科学依据。
高光谱遥感的应用
环境监测
城市规划
高光谱遥感能够监测大气污染、水体 污染、土壤污染等环境问题，为环境 保护和治理提供数据支持。
高光谱遥感能够获取城市建筑物、道 路、绿化等不同地物的光谱特征，为 城市规划和建设提供数据支持。
高光谱遥感第四章
目录
• 高光谱遥感概述 • 高光谱遥感技术 • 高光谱遥感数据处理 • 高光谱遥感应用案例
01
高光谱遥感概述
高光谱遥感的定义
高光谱遥感是一种利用光谱信息对地球表面进行观测和监测的技术。它通过卫星 或飞机搭载的高光谱传感器，获取地物辐射的电磁波信号，并利用这些信号来提 取地物的光谱特征。
矿产资源调查
高光谱遥感能够识别不同类型的矿物，分析其分 布和储量，为矿产资源调查和开发提供依据。
地质灾害监测
通过对高光谱数据的分析，可以监测地质灾害的 发生和发展情况，为灾害预警和防治提供支持。
3
地壳活动监测
结合其他地球科学数据，高光谱遥感能够监测地 壳活动的迹象，为地震预测和地壳稳定性分析提 供信息。
城市规划
城市扩张监测
高光谱遥感能够实时监测城市的扩张情况，为城 市规划和土地管理提供数据支持。
城市绿地监测
通过分析高光谱数据，可以监测城市绿地的变化 情况，为城市绿化建设和生态保护提供依据。
城市环境污染监测
高光谱遥感能够检测城
大气污染监测
半监督分类
结合监督分类和非监督分类的优点， 利用少量标注样本和大量未标注样本
进行分类。
非监督分类
无须先验类别信息，通过聚类算法将 数据划分为若干个类别，如K均值聚 类、谱聚类等。
面向对象分类
将高光谱图像分割为若干个对象，对 每个对象进行分类，能够更好地保留 地物空间结构信息。
数据融合
提取不同数据源的特征，将特征进行 组合以实现融合，如决策层融合、特 征层融合等。
农业监测
监测作物生长状况
高光谱遥感能够通过分析农作物反射的光谱信息，判断作物的生长 状况，如叶绿素含量、水分状况等，为精准农业提供决策依据。
病虫害预警
通过对高光谱数据的分析，可以检测出农作物病虫害的迹象，及时 发出预警，帮助农民采取防治措施。
估测作物产量
结合地面实测数据和遥感影像，利用高光谱数据能够估算作物的产量， 为农业管理和市场预测提供依据。
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