常见混合像元分解方法简介
优化端元提取方法的高光谱混合像元分解
优化端元提取方法的高光谱混合像元分解
高光谱混合像元分解是一种常用的方法，用于从高光谱遥感图像中提取端元信息。
但是在实际应用中，由于许多因素的影响，如光照变化、材质反射率等，混合像元分解结果可能存在一定的误差。
为了优化端元提取的效果，可以采取以下方法：
1. 数据预处理：在进行混合像元分解之前，对高光谱图像进行预处理，包括大气校正、辐射定标、大气矫正等，以降低噪声和光照变化对端元提取的影响。
2. 端元选择：根据具体应用需求，选择合适的端元库。
端元库是由已知材质的光谱响应函数构成，选择适当的端元可以更准确地反映实际场景中的材质组成，提高分解的准确性。
3. 混合像元分解算法选择：目前常用的混合像元分解算法有N-FINDR、PPI等。
根据具体情况选择合适的算法进行端元提取。
可以尝试多种算法并进行对比分析，选择效果较好的算法。
4. 约束条件引入：在混合像元分解过程中，可以引入额外的约束条件，如非负性约束、稀疏性约束等，以提高分解结果的稳定性和准确性。
5. 后处理方法：对提取的端元进行后处理，如噪声去除、光谱平滑、分类判别等，进一步提高分解结果的质量。
6. 结合其他数据源：结合其他遥感数据，如高分辨率光学影像、地面采样数据等，可以在一定程度上提高混合像元分解的准确性。
可以通过数据融合的方法，将不同数据源的信息相互补充，得到更可靠的端元提取结果。
通过上述优化方法的综合应用，可以提高高光谱混合像元分解的准确性和稳定性，从而更准确地获取端元信息。
需要根据具体应用场景和数据特点进行针对性的优化。
两种被动微波遥感混合像元分解方法比较
两种被动微波遥感混合像元分解方法比较的报告，600字混合像元分解（Mixed Pixel Decomposition, MPD）是一种为了更准确估计遥感数据中被动微波遥感（Passive Microwave Remote Sensing, PMRS）反射率的方法。
近年来，许多被动微波遥感像元分解方法都被提出，以提高数据估计的准确性，例如基于子空间分解（Subspace Decomposition）的方法，基于模型的方法，基于混合模型的方法等。
本文将比较不同的混合像元分解方法，以便更好地理解它们的优缺点。
首先，基于子空间分解的方法是一种基于稀疏性和多心思的技术，这种方法能够从传感器获取信息，识别特征，有效地分离混合像元信号。
它是利用子空间来模拟PMRS反射率的变化趋势。
但是，由于这种方法有一定的假设和条件，所以不适用于一般的PMRS反射率变化模式。
其次，基于模型的方法是一种基于统计模型的技术，它可以将PMRS信号分解成不同的反射率，重建PMRS图像，这样可以有效地减少噪声的影响。
它的优点在于可以减少杂散反射降低空气湿度的影响。
但是，这种方法会产生较大的计算复杂度，而且估计的结果可能会受到特定模型假设的影响，因此可靠性较差。
最后，基于混合模型的方法是一种结合基于子空间的分解和基于模型的方法的技术，它能够有效地消除基于子空间分解方法的假设和基于模型方法的缺点，从而产生更准确的结果。
这种方法以和最小二乘法相结合的映射方式来分析PMRS信号，从而有效地分解出PMRS反射率，并且可以减少噪声对结果的影响。
因此，在进行PMRS反射率估计时，基于子空间分解，基于模型及基于混合模型的MPD方法都有其特定的优缺点。
在空间投影，空间拓扑，噪声消除等应用中，基于混合模型的MPD方法将是一个更优的选择。
因此，为了更准确地估计PMRS反射率，混合模型的MPD方法可以作为一种有效的技术来考虑。
混合像元分解算法的比较和改进
混合像元分解算法的比较和改进混合像元分解是一种图像处理算法，通过将一幅图像分解为几个基本的图像元素，然后再通过重新组合这些元素来实现图像处理。
混合像元分解算法在计算机视觉、图像识别等领域有广泛的应用。
本文将对混合像元分解算法进行比较和改进。
首先，我们将比较几种常用的混合像元分解算法，包括：均值漂移算法、Meanshift算法、K-Means算法以及高斯混合模型算法。
均值漂移算法是一种基于颜色直方图的算法，通过不断迭代寻找局部最大概率密度点来进行图像分割。
这种方法具有较好的抗噪声能力，但在处理大规模数据时，计算复杂度较高。
Meanshift算法是一种非参数化的聚类算法，通过估计图像颜色分布中心并将其与原始图像进行对比，来实现图像分割。
这种方法在处理复杂图像时，往往需要较长的收敛时间。
K-Means算法是一种基于聚类分析的算法，通过将图像像素点划分为不同的簇来实现分割。
这种方法的计算速度较快，但在处理高维数据时，由于存在样本划分不均衡的问题，容易导致结果不稳定。
高斯混合模型算法是一种概率模型，通过对图像像素点进行统计建模，进而进行分割。
这种方法在处理复杂图像时效果较好，但计算复杂度较高。
在比较了以上几种常用的混合像素分解算法后，我们可以发现它们各自具有一定的优势和不足之处。
为了改进这些算法，我们可以考虑以下几个方面：1. 改进聚类算法：针对K-Means算法存在的问题，可以考虑使用基于密度的聚类算法，如DBSCAN。
该算法不需要预先指定簇的数目，可以有效地解决样本划分不均衡的问题。
2.引入上下文信息：在图像分割过程中，通过引入上下文信息，如空间信息、纹理信息等，可以提高图像分割的准确性。
例如，可以将像素点与其周围像素点之间的关系纳入考虑，以更好地描述图像的结构特征。
3.结合深度学习方法：深度学习在图像处理任务中已经取得了重要的突破，可以将其应用于混合像素分解算法中。
通过使用深度神经网络来学习图像的特征表示，可以提高图像分割的性能。
envi混合像元分解步骤
envi混合像元分解步骤
哎呀，envi 混合像元分解呀，这可真是个有意思的事儿呢！咱就一步步来瞧瞧。
首先呢，你得准备好你的数据呀，就像厨师要准备好食材一样。
这些数据就是你的宝贝，要好好对待它们哟！
然后呀，要选择合适的算法，这就好比是选择做菜的方法，不同的算法就像是不同的烹饪技巧，能做出不同风味的成果呢！
接下来，就是开始分解啦！这就好像是把一个大拼图一点点拆开，找出每一块的位置。
在这个过程中呀，你得细心再细心，可不能马虎哟！
分解的时候呢，要注意观察各种特征呀，就像观察菜肴的颜色、形状、味道一样。
每一个细节都可能影响最终的结果呢。
这中间可能会遇到一些小麻烦，就像做菜时不小心盐放多了或者火大了。
但别着急，咱慢慢调整，总能找到最合适的方法。
分解完了之后呢，还得检查检查，看看是不是都分解对了。
这就好比是尝尝菜做的好不好吃，要是味道不对，就得重新调整呀。
你想想看，这 envi 混合像元分解不就像是一场奇妙的冒险嘛！每一步都充满了挑战和惊喜。
咱得有耐心，有毅力，才能把这个任务完成得漂漂亮亮的呀！
在这个过程中，可别嫌麻烦，就跟学骑自行车似的，一开始可能会摔倒，但多练习几次就会啦！而且等你掌握了这个技能，那感觉可太棒啦！就好像你学会了做一道超级美味的菜，能在别人面前好好炫耀一番呢！
总之呀，envi 混合像元分解虽然有点复杂，但只要咱一步一个脚印地去做，就一定能成功的。
加油吧！让我们在这个奇妙的世界里探索出更多的精彩！。
python 混合像元分解方法 -回复
python 混合像元分解方法-回复什么是混合像元分解方法？混合像元分解方法（Mixture Pixel Decomposition）是一种用于解析遥感图像中复杂地物的探测和提取的技术。
遥感图像包含了不同地物的混合像元，即一个像素内存在多种地物的信号。
混合像元分解方法可以将混合像元分离为不同的地物成分，从而获得每个地物的光谱信息，进一步实现对地物进行分类和定量分析。
混合像元分解方法的原理混合像元分解方法通过数学模型对混合像元进行分解，其中最常用的数学模型是线性模型。
假设一个像元包含K 个地物成分，那么混合像元可以表示为K 个地物的线性组合。
即：I = ∑( f * ρ)其中，I 是观测到的混合像元，f 是混合像元中每个地物的系数，表示该地物在混合像元中的比例，ρ是对应地物的光谱响应曲线。
通过对I 进行解析，可以求解出每个地物的成分系数f。
常见的混合像元分解方法1. N-FINDR：N-FINDR 法（Normalized Maximum Likelihood Feature Discrimination）是一种经典的混合像元分解方法。
它通过最大似然估计寻找最优的像元组合，将混合像元分解为基础地物。
N-FINDR 法常用于无监督的遥感图像分类。
2. SISMA：SISMA 法（Spectral Information Subtraction Maximum Likelihood Algorithm）是一种监督的混合像元分解方法。
它引入了监督样本，通过最大似然估计计算每个地物的成分系数。
SISMA 法可以有效地提高分类精度和抑制混合像元效应。
3. VCA：VCA 法（Vertex Component Analysis）是一种基于顶点的混合像元分解方法。
它通过在N 混合像元图中选择顶点，进行解析，找到与顶点最接近的纯地物光谱，从而实现混合像元的分解。
VCA 法适用于对大尺度遥感图像进行定量分析。
混合像元分解方法的应用混合像元分解方法广泛应用于遥感图像解析、地物分类、环境监测等领域。
混合像元分解研究综述
Ｋｅ ｒ ｓ ｒｍｏｅ ｓ ｎ ｉｇ ｙ ｗｏ ｄ ：ｅ ｔ ｅ ｓ ；ｍｉ ｌｍｅ ｔ ｅ ｅ ｏ ｓ ｉ ；ｍｏ ｅ ；８ ｎｌ￣ ｙ ， ｎ ｘ ｅｅ ｎ ；ｄ ｃ ｍｐ ｉ ｏ ｔ ｎ ｄ ｌ １ ｌ － １ ｌ ｌ
１ 引 言
等。
由于传感器 空间分辨率 的限制 以及地物 的复杂 多样性 ， 混合像元 普遍存 在遥感 图像 中， 对地面地物分布比较复杂 的 区域尤其如此。如果将该像元归为一类 ， 势必会带Байду номын сангаас分类误 差， 导致精度 下降 ， 能反映 真实 的地物覆 盖情况 。如果每 不 混合像元能够分懈 而且它 的端元 组分 占像元 的丰 度能够 求得 的话 ， 分类将 更精确 。光谱 分懈 技术 ， 就是 假设某 一像
ｉｇ． ＂ｉ ｒ ｃｅｂ ｉｆ ｔ ｄ ｃ ｓｍａｎ ｄ ｃ ｍｐ ｓ ｏ ｎ ２ ｓａ ｔ ｌ ｒ ｌ ｉ ｒ ｕ ｅ ｉ ｅ ｏ ｏ ｉ ｎ ｈ ｉ ｅ ｙｎ ｏ ｉ ｔ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｍｉ ｌｍ ｎ ｏ ｐ ｔｉ ｅ ｄ ｍａｎ ｏ ， ｏｅ ｓ ｎ ｉ ｇ ｅｎ ａ ｅ ｏ ｓ ｌｅ ｔｅ ｍｉ ｌｍ ｎ ｉ ｒ ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｘ ｅｅ ｅ ｔｉ ａ ｈ ｔ ｓ ｏ ｔ ｏ ｉ ｆｒ ｍ ｔ ｅ ｓ ．Ｂ ｉｇ ｆｉ ｄ ｔ ｏｖ ｘ ｅｅ ｅ ｔ ｌ ｂ ｎ ｓ ｎ ｈ ｅ ｎ ｌ ｈ ｗ ｌ ｉ ａ ｏ ｔ ｉ ｌ ｒ ｅ ｆｌ ｗ ｎ ｐ ｌ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅｒ ｍ ｔ ｂ ｕ ｇｅＴ ｓ ｉ ｔ ｌ ｉ ｇ ａ ｐｉ ｒｓ ａｃ ｔ ， ｏ ｅ哪 ｂ Ｏ ｎｈ ｏｏ ｄ ｅ ｆｈ ｅ
维普资讯
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科
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混合像元分解研究综述——端元内光谱差异问题
混合像元分解研究综述——端元内光谱差异问题或叫做端元变异，端元不稳定(Endmember variation)。
一般的混合像元分解算法假设相同地物都有相同的光谱特征，因而对整幅图像采用相同的端元光谱。
但由于同物异谱现象的存在，端元的光谱并非恒定的值，这就是端元内光谱差异现象。
这种现象的存在常常会导致分解结果的误差。
目前，解决该问题的方法可以分为四类：(1) 多端元方法多端元方法指对每一类地物选取多个端元光谱参与混合像元分解。
其中最典型的方法是由Roberts等(1998)[49]提出的MESMA(Multiple Endmember Spectral Mixture Analysis)方法。
该方法首先为每类地物选取多条光谱，并以此生成多个端元组合（每个端元组合由不同地物中的某一条光谱组成），接着对每个像元寻找最小二乘法误差最小的端元组合，进而求出每个像元的端元比例。
该方法在很多研究中被证实是十分有效的[50-54]。
Bateson等(2000)[55]提出了一种端元束的方法，该方法对每类地物生成端元束（一个端元束由许多同一类地物的光谱组成），将所有端元束的光谱作为端元进行混合像元分解。
因为端元数目超过光谱波段数，方程组欠定，所以只能求解出每一类地物（也就是一个端元束内所有光谱的比例之和）的最小值和最大值，再对其作平均得到每类地物的比例。
该方法的优点在于可以得到每类地物比例的误差范围。
多端元方法机制明确，但计算复杂，耗时过长。
(2) 光谱变换在很多情况下，同类地物的光谱的差别来自绝对值的变化，而光谱形状是相似的。
因此通过对光谱进行一定的变换可以减少端元的光谱差异。
Wu（2003）[56]提出将光谱除以各个波段的均值，再作混合像元分解，并应用于城市监测；Garcia-Haro等（2005）[57]将光谱作标准化后再作混合像元分解；Asner等(2003)[58]将光谱作微分后再作混合像元分解。
Juan Pablo Guerschman等(2009)[59]利用原始光谱计算出归一化差分植被指数（Normalized Difference VegetationIndex, NDVI）和纤维素吸收指数（Cellulose Absorption Index，CAI），假设两个指数也满足线性混合模型，利用两个指数求得光合植被、非光合植被及裸土的比例。
混合像元分解提取植被
混合像元分解提取植被
混合像元分解是一种常用的遥感图像处理方法，它可以将遥感图像中的每个像元分解为不同的成分，从而提取出图像中的各种信息。
其中，植被是遥感图像中常见的一种成分，因此混合像元分解可以被用来提取植被信息。
混合像元分解的基本原理是将遥感图像中的每个像元分解为不同的成分，这些成分包括植被、土壤、水体等。
其中，植被成分可以通过NDVI指数来计算得到。
NDVI指数是一种反映植被覆盖度的指数，它的计算公式为：
NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED)
其中，NIR代表近红外波段的反射率，RED代表红色波段的反射率。
通过计算NDVI指数，可以得到遥感图像中每个像元的植被覆盖度。
除了NDVI指数，混合像元分解还可以使用其他的方法来提取植被信息。
例如，基于像元的分类方法可以将遥感图像中的每个像元分为不同的类别，其中包括植被、土壤、水体等。
通过对每个类别进行统计分析，可以得到遥感图像中植被的分布情况。
混合像元分解可以被广泛应用于植被监测、土地利用、环境保护等领域。
例如，在植被监测中，可以通过混合像元分解来提取植被信息，从而得到植被的分布情况、生长状态等信息。
在土地利用中，可以通过混合像元分解来分析土地利用类型的分布情况，从而为土
地规划和管理提供参考。
在环境保护中，可以通过混合像元分解来监测水体和土壤的污染情况，从而及时采取措施进行治理。
混合像元分解是一种非常有用的遥感图像处理方法，可以被用来提取植被信息以及其他各种信息。
在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的方法和参数，以得到准确的结果。
高光谱遥感影像混合像元分解
04
混合像元分解实验与分析
实验数据介绍
数据来源
01
实验数据来自中国的某高光谱遥感卫星，覆盖了多个地区和不
同的土地利用类型。
数据特点
02
数据具有高光谱分辨率，包含了数百个波段，能够提供丰富的
地物光谱信息。
数据预处理
03
为了提高混合像元分解的精度，需要进行数据预处理，包括辐
射定标、大气校正、几何校正等。
端元数量与分解精度
实验结果表明，随着端元数量的增加，混合像元分解的精度逐渐提高。但端元数量过多会导致解的不稳定，因此需要 选择合适的端元数量。
不同土地利用类型的识别
通过混合像元分解，可以有效地识别不同类型的土地利用，如植被、水体、城市等。这为土地利用变化监测、生态保 护等方面提供了有力支持。
比较不同方法的结果
混合像元分解的必要性
为了更准确地提取地物信息，提高遥感应用的效果，对高光谱遥感影像进行混合像元分解是必要的。通过混合像 元分解，可以将一个混合像元分解成若干个纯像元的线性组合，从而更准确地表达地物的光谱特征。
混合像元分解研究现状
早期研究方法
早期的研究主要采用端元提取和丰度反 演的方法进行混合像元分解。端元提取 的方法主要基于空间和光谱的统计分析 ，从高光谱数据中提取出纯像元；丰度 反演的方法则是基于线性混合模型，通 过优化算法反演出各纯像元的丰度。
VS
近期研究方法
近年来，随着深度学习技术的发展，越来 越多的研究开始采用深度学习的方法进行 混合像元分解。深度学习方法能够自动地 学习和提取高光谱数据中的复杂结构和特 征，从而更准确地分解混合像元。目前， 常见的深度学习方法包括卷积神经网络 （CNN）、生成对抗网络（GAN）等。
混合像元分解笔记
光谱混合分析（SMA）1.光谱分析法：利用光谱学的原理和实验方法以确定物质的结构和化学成分的分析方法。
特点：（1）分析速度较快（2）操作简便（3）不需要纯样品（4）可同时测定多种元素或化合物，省去复杂的分离操作（5）选择性好。
可测定化学性质相近的元素和化合物（6）灵敏度高（7）样品损坏少探随着新技术的采用，定量分析的线性范围变宽，使高低含量不同的元素可以同时测定，还可以进行微区分析。
局限性：光谱定量分析建立在相对比较的基础上，必须有一套标准样品的组成和结构状态应与被分析的样品一致。
2•高光谱遥感：指利用很多很窄的电磁波波段获得观测目标的相关信息。
（即高光谱分辨率）特点：波段数目多，波段宽度窄，波段分布连续，光谱分辨率高，图谱合一。
f 地物识别、分类具有优势，适用于混合像元分析。
高光谱遥感影像分析f 集中于对光谱维信息的提取和定量分析。
（1）影像立方体X, Y:普通影像的长和宽乙由波长长短顺序叠加形成的。
（上短下长）图：单个像元沿Z轴的不同亮度值形成了一条连续的光谱曲线波(X 长，Y亮度)f描述每个像元所代表的地物光谱特征。
(2)光谱数据库：自然条件下，仪器实测的各种地物光谱数据。
人为控制下，测得的矿物，植物矿片等光谱数据。
每条光谱记录都对应有其测量的仪器，气象条件，周围环境等详细信息。
(3)光谱匹配：将地物光谱与实验室测量的参考光谱进行匹配，或将地物光谱与参考光谱数据库进行比较，求得它们之间的相似性或差异性，以达到识别地物的目的。
3.混合光谱分析纯像元：仅包含一种土地覆盖类型。
记录的是该土地覆盖类型的光谱响应特征或光谱信号。
混合像元：包含不止一种土地覆盖类型。
记录的是不同土地覆盖类型光谱响应特征的综合。
(1)线性混合：指传感器无法分辨的多种小地物光谱的线性合成。
只要这些不同小地块的光谱能互不干扰地到达传感器，就可用线性方法通过像元亮度值估算不同地块比例f (各地块分布紧密的区域) 包括：物理学描述，代数学描述，几何学描述。
混合像元分解
混合像元分解
混合像元分解（MixedPixelDecomposition，MPD）是一种不需要任何理论假设的半监督算法，用于自动地从复杂的观测图像中分解出多个不同的像元组。
MPD是计算机视觉和图像处理领域的一个关键技术，它支持多种现代视觉任务，包括目标检测、跟踪、语义分割、深度学习等。
MPD技术应用于图像处理，首先要建立一个模型，该模型由不同的像元组成，比如彩色图像的RGB通道，使用MPD技术，可以将彩色图像分解成RGB三个通道，也可以分解成更多的像元，比如灰度、噪声、亮度、颜色等像元。
使用MPD技术可以方便地处理复杂的图像，将它们分解成可操作的不同像元集。
MPD技术采用半监督学习方法，把原始图像分解成不同的像元，可以是灰度、噪声、亮度、颜色等像元，这样就可以很容易地提取，保存和操作不同的像元，MPD技术的优点是不需要任何理论假设，只要输入输入完整的图像，就可以得到准确的结果。
MPD技术的基本流程是：输入原始图像，通过全局优化算法，得到混合像元，然后使用机器学习模型，学习每个混合像元的结构，最终得到像元分解的结果。
MPD技术的应用非常广泛，可以应用在图像分类和识别、目标检测、图像处理领域，深度学习、自然语言处理等领域。
比如在目标检测任务中，可以使用MPD技术训练的模型来识别目标物体或背景中的特征；在图像处理领域，可以用MPD技术来分离图像中的不同像元，
从而得到更高质量的图像；在深度学习和自然语言处理领域，MPD技术也可以用来提取文本特征和语义信息。
总之，MPD是一种非常有用的技术，可以应用于图像处理、目标检测、深度学习、自然语言处理等领域，可以有效处理复杂的图像信息，提取出单像素或多像素的信息，以及文本特征和语义信息等，为图像分析和处理提供了可靠的基础。
混合像元分解和其应用ENVI操作讲解
混合像元分解和其应用ENVI操作讲解混合像元分解的过程可以通过光谱混合分析法（SMA）来实现。
SMA假设观测到的光谱是由一个像元中每个地物类别的光谱能量线性组合得到的。
为了进行混合像元分解，需要预先获取每个地物类别的光谱特征。
常见的方法是通过野外调查、实地采样或其他遥感图像分类结果来获取这些特征。
在ENVI软件中，实施混合像元分解可以通过以下步骤完成：1.打开ENVI软件并加载需要进行混合像元分解的遥感图像。
2. 选择"Raster"菜单中的"Spectral"，然后选择"Spectral Indices"子菜单。
在弹出窗口中，选择需要进行混合像元分解的图像。
3. 在"Spectral Indices"窗口中，可以选择多种混合像元分解算法。
常见的算法有Jeffries-Matusita Distance、SMA、Parallel Factor Analysis (PARAFAC)等。
选择适合自己需求的算法并点击"OK"进行计算。
4.完成计算后，ENVI将在新窗口中显示出分解后的图像。
每个地物类别将以不同的颜色表示。
5.可以通过调整图像的对比度、亮度等参数，以及使用ENVI软件中的其他图像分析工具来进一步分析和提取分解后的地物类别。
1.土地利用和土地覆盖分类：混合像元分解可以提取出每个像元中不同地物类别的能量贡献，帮助识别和分类土地利用和土地覆盖类型。
这对于土地规划、农业生产、环境保护等有很大的指导作用。
2.环境监测：混合像元分解可以提取出不同地物类别在像元中的分布比例，从而可以监测和分析环境中不同地物的变化。
例如，可以通过监测城市中不同地物类别的分布变化来评估城市扩张对生态环境的影响。
3.自然资源管理：混合像元分解可以提取出影像中的不同地物信息，例如森林、水体、草地等，从而帮助管理和保护自然资源。
混合像元分解
注：由于计算量较大，所以将图像分成三块进行处理，另外此步骤在ENVI Classic里面完成一：纯像元提取（PPI）1、MNF变换选择Spectral→MNF Rotation→Forward MNF→Estimate Noise Statistics from Data在弹出的窗口中选择13-4-26a.img文件，点击ok在弹出的窗口中设定保存路径，文件命名为13-4-26amnf，点击ok2、PPI计算选择Spectral→Pixel Purity Index→[FAST]New Output Band在弹出的窗口中选择13-4-26amnf文件，点击ok在弹出的窗口中设置输出文件，13-4-26appi，点击ok，这一步要等很久。
将获取的纯像元变为ROI：Basic Tools→Region of Interest→Band Threshold to ROI，选择13-4-26appi文件，点击ok弹出的窗口中：3、构建n维窗口，选择端元波谱选择Spectral→n-Dimensional Visualizer→Visualize with New Data在弹出窗口中选择13-4-26amnf文件，点击ok，选中1-5波段（1）在n-D Controls面板中，设置适当的速度（Speed），单击Start按钮，在n-D Visualizer 窗口中的点云随机旋转，当在n-D Visualizer窗口中的点云有部分聚集在一块时，单击Stop 按钮。
借助<-，->，New按钮可以一帧帧从不同视角浏览以辅助删除分散点。
（2）在n-D Controls面板中，选择Class->Items 1:20->red，可选择标志颜色（3）在n-D Visualizer窗口中，用鼠标左键勾画“白点”集中区域，右键结束4、输出端元波谱在n-D Controls面板中，选择Options->Mean All，在Input File Associated with n-D Scatter Plot 对话框中选择原图像13-4-26a，单击OK（2）获取的平均波谱曲线绘制在n_D Mean绘图窗口中。
常见混合像元分解方法简介[技巧]
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常见混合像元分解方法(2011-04-20 20:35:42)转载▼标签：分类：遥感技术混合像元亚像元分解方法线性波谱分离教育常见的混合像元分解方法，主要包括线性波谱分离(Liner Spectrl Unmixing )、匹配滤波(MF )、混合调谐匹配滤波(MTMF）、最小能量约束(CEM）、自适应一致估计（CE）、正交子空间投影(OSP)等。
0000下面分别对几种分类方法原理一一说明。
0000(1)线性波段预测(Liner Bnd Prediction)0000线性波段预测法（LS-Fit）使用一个最小方框（lest squres）拟合技术来进行线性波段预测，它可以用于在数据集中找出异常波谱响应区。
LS-Fit先计算出输入数据的协方差，用它对所选的波段进行预测模拟，预测值作为预测波段线性组的一个增加值。
还计算实际波段和模拟波段之间的残差，并输出为一幅图像，残差大的像元（无论正负）表示出现了不可预测的特征（比如一个吸收波段）。
0000(2)线性波谱分离(Liner Spectrl Unmixing )0000Liner Spectrl Unmixing可以根据物质的波谱特征，获取多光谱或高光谱图像中物质的丰度信息，即混合像元分解过程。
假设图像中每个像元的反射率为像元中每种物质的反射率或者端元波谱的线性组合。
例如：像元中的25%为物质，25%为物质B，50%为物质C，则该像元的波谱就是三种物质波谱的一个加权平均值，等于0.25+0.25B+0.5C，线性波谱分离解决了像元中每个端元波谱的权重问题。
0000线性波谱分离结果是一系列端元波谱的灰度图像（丰度图像），图像的像元值表示端元波谱在这个像元波谱中占的比重。
比如端元波谱的丰度图像中一个像元值为0.45，则表示这个像元中端元波谱占了45%。
丰度图像中也可能出现负值和大于1的值，这可能是选择的端元波谱没有明显的特征，或者在分析中缺少一种或者多种端元波谱。
常见混合像元分解方法
常见混合像元分解方法混合像元分解方法是一种将多源遥感数据中的混合像元拆解成纯净的地物或覆盖类型的方法。
这种方法在遥感影像解译、土地利用/覆盖分类、环境遥感监测等领域具有广泛的应用。
下面将介绍一些常见的混合像元分解方法。
1. 直接解混模型（Direct Unmixing Model）：这是最简单的混合像元分解方法，基于像元的混合像元可以表示为纯净地物的线性组合。
通过线性代数的方法，可以求解出混合比例和纯净地物的光谱特征。
然而，这种方法假设地物的光谱特征是线性可加性的，忽略了光谱混合、非线性效应等因素。
2. 混合参数遥感解译（Mixed Pixel Based Classification）：这种方法是通过将混合像元分解成不同地物类型的纯净像元，然后利用单纯像元的光谱特征进行分类。
常见的做法是选择一个纯净地物的光谱特征作为模板，并利用相似性度量方法（如最小二乘法）将混合像元分解成若干训练样本，然后使用分类算法进行分类。
这种方法适用于光谱混合较小、类别纯度较高的情况。
3. 物理模型解混（Physical Model Based Unmixing）：这是一种基于物质反射特性的混合像元分解方法。
它基于物理模型，将混合像元的反射率建模为纯净地物的反射率和大气效应的线性组合。
通过迭代求解，可以得到混合像元的反射率、大气效应和混合比例。
这种方法能够处理光谱混合、非线性效应等问题，但对数据的大气校正要求较高。
4. 线性光谱混合分析（Linear Spectral Mixture Analysis）：这种方法是在直接解混模型基础上引入非负约束，使得混合比例和纯净地物光谱反射率均呈非负值。
通过最小二乘法等方法，可以求解出混合像元的混合比例和纯净地物光谱反射率。
线性光谱混合分析方法在处理光谱混合问题上比较稳健，但对光谱反射率的非负性要求较高。
5. 稀疏解混分析（Sparse Unmixing Analysis）：这种方法假设混合像元是由少量纯净地物组成的，并通过稀疏表示方法来实现解混。
混合像元分解算法的比较和改进
混合像元分解算法的比较和改进
混合像元分解是一种用于图像压缩和图像分割的算法。
在传统图像压缩中，利用DCT或者小波变换对图像进行变换，然后采用量化和编码的方式进行压缩处理。
然而，这些方法不能得到图像的结构信息，从而导致图像压缩的效果较差。
混合像元分解算法（HMRF）结合了有监督和无监督方法，能够有效地提取图像的结构信息，从而得到更好的图像压缩效果。
HMRF的基本思想是将图像分割为多个区域，并且每个区域采用不同的编码方式进行压缩。
具体来说，HMRF算法包含以下几个步骤：
3.编码：将每个区域内的像素点进行压缩编码，可以选择传统的DCT 或者小波变换等方法进行编码。
4.重构：将压缩后的编码数据进行解码和重构，得到压缩后的图像。
与传统的图像压缩方法相比，HMRF算法的优势主要体现在以下几个方面：
1.结构信息提取：HMRF能够有效地提取图像的结构信息，从而得到更好的图像压缩效果。
传统的压缩方法只能对像素点进行变换和量化，而无法提取图像的结构信息。
然而，HMRF算法也存在一些问题，需要改进：
综上所述，混合像元分解算法是一种有效的图像压缩和分割方法，能够提取图像的结构信息，得到更好的压缩效果。
然而，该算法还存在一些问题，需要进一步改进，提高压缩率和迭代的效率。
优化端元提取方法的高光谱混合像元分解
优化端元提取方法的高光谱混合像元分解高光谱混合像元分解是一种常用的遥感数据分析方法，可以用于提取地物信息和监测环境变化。
在实际应用中，为了提高分解结果的准确性和可靠性，需要进行端元提取的优化。
端元提取是指从高光谱数据中选择代表地物的像元进行分解。
传统的端元提取方法主要基于经验或人工选择，存在以下问题：首先，传统方法需要人工选择代表地物样本进行端元提取，这种方式受主观因素干扰较大，容易引入误差。
为了减少主观因素的干扰，可以使用统计学方法来进行自动化的端元提取。
常用的统计学方法有聚类分析、主成分分析和最大似然分类等。
其次，传统方法在进行端元提取时通常只考虑了光谱信息，而忽略了空间信息。
然而，地物的空间分布特征对端元提取和混合像元分解结果的准确性和可靠性有重要影响。
因此，应该将空间信息考虑进来，可以利用地物边界信息和多源遥感数据进行融合，以提高端元提取的准确性。
此外，高光谱混合像元分解还需要考虑混合像元的数量和选择。
传统方法通常假设混合像元是由两个或三个端元组成的，但实际情况往往更为复杂，混合像元可能由多个端元组成。
因此，可以利用自适应光谱混合方法，对混合像元数量进行估计，并选择最优的混合像元组合来进行分解。
最后，在进行端元提取和混合像元分解时还应考虑光谱响应的非线性和光谱混叠的影响。
非线性效应会导致混合像元分解结果的偏差，光谱混叠则会造成端元提取的困难。
因此，可以利用非线性光谱混合像元分解方法和反混叠技术，来克服这些问题，提高分解结果的准确性。
综上所述，优化端元提取方法的高光谱混合像元分解可以使用统计学方法进行自动化的端元提取，同时考虑空间信息和光谱非线性效应等因素。
通过合理选择混合像元数量和采用反混叠技术，可以提高分解结果的准确性和可靠性，从而更好地应用于地物信息提取和环境监测等领域。
完全约束最小二乘法混合像元分解
完全约束最小二乘法混合像元分解是一种用于遥感影像处理的方法，其主要目的是将遥感像元分解为其混合的成分，通过这种方法可以更好地理解遥感图像所包含的信息，从而更好地支持遥感应用和研究。
1. 混合像元分解的原理完全约束最小二乘法混合像元分解是基于遥感图像混合像元模型的理论，通过最小二乘法来确定每个像元由哪些成分混合而成。
在这个过程中，对于每个像元来说，其反射率可以被表示为各种地物类型的反射率及其混合比例之和。
通过这种方式，可以更加真实地还原遥感图像所代表的地物信息。
2. 完全约束最小二乘法的优势相比较其他的像元分解方法，完全约束最小二乘法混合像元分解有着一些独特的优势。
完全约束最小二乘法混合像元分解可以更加准确地还原遥感像元的混合成分，这对于地物分类和识别有着重要的意义。
这种方法可以充分利用各种地物类型的光谱特征，减少了信息的损失，从而有利于提高遥感图像的解译精度。
3. 完全约束最小二乘法混合像元分解的应用完全约束最小二乘法混合像元分解在遥感领域有着广泛的应用。
它可以用于提取地表覆盖类型的信息，对于土地利用、土地覆被变化等研究具有重要意义。
这种方法还可以应用于环境监测、资源调查等领域，为相关研究提供重要的数据支持。
完全约束最小二乘法混合像元分解还可以应用于城市规划、灾害监测等领域，为城市发展和灾害监测提供重要的科学依据。
4. 完全约束最小二乘法混合像元分解的未来发展随着遥感技术和数据处理方法的不断发展，完全约束最小二乘法混合像元分解也将会得到进一步完善和扩展。
未来，我们可以期待这种方法在时序遥感数据分析、高光谱遥感数据处理等领域的应用，从而更好地支持遥感科学研究和应用。
完全约束最小二乘法混合像元分解是一种重要的遥感数据处理方法，其在地物信息提取、环境监测、资源调查等领域都具有重要的应用价值，并且有着广阔的发展前景。
相信随着遥感技术的不断进步和完善，完全约束最小二乘法混合像元分解将会在更多领域展现其重要作用，为遥感科学研究和应用提供更为可靠的数据支持。
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常见混合像元分解方法
(2021-04-20 20:35:42)
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分类：遥感技术
标签：
混合像元
亚像元分解方法
线性波谱别离
教育
常见的混合像元分解方法，主要包括线性波谱别离(Linear Spectral Unmixing )、匹配滤波(MF )、混合调谐匹配滤波(MTMF〕、最小能量约束(CEM〕、自适应一致估计〔ACE〕、正交子空间投影(OSP)等。
下面分别对几种分类方法原理一一说明。
(1)线性波段预测(Linear Band Prediction)
线性波段预测法〔LS-Fit〕使用一个最小方框〔least squares〕拟合技术来进展线性波段预测，它可以用于在数据集中找出异常波谱响应区。
LS-Fit先计算出输入数据的协方差，用它对所选的波段进展预测模拟，预测值作为预测波段线性组的一个增加值。
还计算实际波段和模拟波段之间的残差，并输出为一幅图像，残差大的像元〔无论正负〕表示出现了不可预测的特征〔比方一个吸收波段〕。
(2)线性波谱别离(Linear Spectral Unmixing )
Linear Spectral Unmixing可以根据物质的波谱特征，获取多光谱或高光谱图像中物质的丰度信息，即混合像元分解过程。
假设图像中每个像元的反射率为像元中每种物质的反射率或者端元波谱的线性组合。
例如：像元中的25%为物质A，25%为物质B，50%为物质C，那么该像元的波谱就是三种物质波谱的一个加权平均值，等于，线性波谱别离解决了像元中每个端元波谱的权重问题。
线性波谱别离结果是一系列端元波谱的灰度图像〔丰度图像〕，图像的像元值表示端元波谱在这个像元波谱中占的比重。
比方端元波谱A的丰度图像中一个像元值为，那么表示这个像元中端元波谱A占了45%。
丰度图像中也可能出现负值和大于1的值，这可能是选择的端元波谱没有明显的特征，或者在分析中缺少一种或者多种端元波谱。
(3)匹配滤波(Matched Filtering )
使用匹配滤波〔MF〕工具使用局部分离获取端元波谱的丰度。
该方法将端元波谱的响应最大化，并抑制了未知背景合成的响应，最后“匹配〞波谱。
该方法无需对图像中所有端元波谱进展理解，就可以快速探测出特定要素。
这项技术可以找到一些稀有物质的“假阳性(false positives)〞。
匹配滤波工具的结果是端元波谱比较每个像素的MF匹配图像。
浮点型结果提供了像元与端元波谱相对匹配程度，近似混合像元的丰度，表示完全匹配。
(4)混合调谐匹配滤波(Mixture Tuned Matched Filtering〕
使用Mixture Tuned Matched Filtering (MTMF )工具运行匹配滤波，同时把不可行性〔Infeasiblility〕图像添加到结果中。
不可行性图像用于减少使用匹配滤波时会出现的“假阳性(false positives)〞像元的数量。
不可行性值高的像元即为“假阳性(false positives)〞像元。
被准确制图的像元具有一个大于背景分布值的MF值和一个较低的不可行性值。
不可行性值以sigma噪声为单位，它与MF值按DN值比例变化〔图〕。
图混合调制匹配滤波技术图解
混合调谐匹配滤波法的结果每个端元波谱比较每个像元的MF匹配图像，以及相应的不可行性图像。
浮点型的MF匹配值图像表示像元与端元波谱匹配程度，近似亚像元的丰度，表示完全匹配；不可行性〔Infeasibility〕值以sigma噪声为单位，显示了匹配滤波结果的可行性。
具有高的匹配滤波结果和高的不可行性的“假阳性(false positives)〞像元，并不与目的匹配。
可以用二维散点图识别具有不可行性低、匹配滤波值高的像元，即正确匹配的像元。
(5)最小能量约束(Constrained Energy Minimization〕
最小能量约束法〔CEM〕使用有限脉冲响应线性滤波器〔finite impulse response -FIR)
和约束条件，最小化平均输出能量,以抑制图像中的噪声和非目的端元波谱信号，即抑制背景光谱，定义目的约束条件以别离目的光谱。
最小能量约束法的结果是每个端元波谱比较每个像元的灰度图像。
像元值越大表示越接近目的，可以用交互式拉伸工具对直方图后半部分拉伸。
(6)自适应一致估计〔Adaptive Coherence Estimator〕
自适应一致估计法〔ACE〕起源Generalized Likelihood Ratio (GLR)。
在这个分析过程中，输入波谱的相对缩放比例作为ACE的不变量，这个不变量参与检测恒虚警率〔Constant False Alarm Rate (CFAR)〕。
自适应一致估计法结果是每个端元波谱比较每个像元的灰度图像。
像元值表示越接近目的，可以用交互式拉伸工具对直方图后半部分拉伸。
(7)正交子空间投影(Orthogonal Subspace Projection)
正交子空间投影法〔OSP〕首先构建一个正交子空间投影用于估算非目的光谱响应，然后用匹配滤波从数据中匹配目的，当目的波谱很特别时，OSP效果非常好。
OSP要求至少两个端元波谱。
正交子空间投影法结果是每个端元波谱匹配每个像元的灰度图像。
像元值表示越接近目的，可以用交互式拉伸工具对直方图后半部分拉伸。