目錄
前言
實驗內容與實驗安排
第1章 導論 1
1.1 高光譜遙感數據采集 2
1.2 高光譜遙感數據預處理 6
1.2.1 輻射校正 7
1.2.2 大氣校正 7
1.2.3 光滑平滑 9
1.2.4 缺失值處理 9
1.2.5 波段選擇與降維 10
1.2.6 圖像配準 11
1.3 高光譜遙感數據分析 11
1.4 高光譜遙感數據應用 13
1.4.1 農林業(yè)監(jiān)測 13
1.4.2 水質監(jiān)測 14
1.4.3 地質調查 14
1.5 高光譜遙感數據處理軟件 15
1.6 高光譜遙感未來發(fā)展 17
參考文獻 19
第2章 地物光譜信息獲取與分析 20
2.1 地面光譜數據采集方法 20
2.1.1 地面光譜采集原理 20
2.1.2 ASD地物光譜儀 21
2.1.3 SVC HR-1024i地物光譜儀 25
2.1.4 iSpecField-HH地物光譜儀 29
2.2 無人機高光譜遙感影像采集方法 31
2.2.1 設備介紹 32
2.2.2 儀器組裝 33
2.2.3 手動航線規(guī)劃 35
2.2.4 自動航線規(guī)劃 38
2.2.5 采集數據 39
2.2.6 數據導出 43
2.3 光譜庫構建 43
2.3.1 數據預處理 44
2.3.2 數據類別標注 44
2.3.3 建立光譜庫 45
2.4 典型地物光譜特征分析 47
2.4.1 自建光譜庫特征分析 48
2.4.2 內置光譜庫特征分析 49
2.5 光譜特征參量化 51
2.5.1 包絡線去除 52
2.5.2 光譜導數 53
2.5.3 光譜吸收指數 53
2.5.4 光譜斜率和坡向 55
2.5.5 光譜指數 58
2.6 實驗數據介紹 60
2.6.1 校園地面光譜數據 60
2.6.2 校園無人機高光譜數據 60
2.6.3 校園星載多光譜數據 61
2.6.4 河流無人機高光譜數據 62
2.6.5 礦坑無人機高光譜數據 62
2.6.6 偽裝目標無人機高光譜數據 63
參考文獻 63
第3章 高光譜遙感數據預處理 65
3.1 非正常像元處理 65
3.1.1 條紋修復 65
3.1.2 壞線去除 68
3.1.3 未定標波段去除 70
3.1.4 水汽影響波段去除 72
3.1.5 D_Streak處理 74
3.1.6 Smile 效應校正 76
3.1.7 非正常像元處理流程與步驟 79
3.2 輻射定標 82
3.2.1 輻射定標的定義與重要性 83
3.2.2 輻射定標的原理與算法 84
3.2.3 輻射定標的類型 87
3.2.4 輻射定標的流程與步驟 88
3.2.5 輻射定標的精度評估 92
3.2.6 輻射定標的不確定性分析 94
3.2.7 輻射定標的發(fā)展趨勢 95
3.3 大氣校正 97
3.3.1 大氣校正的定義與重要性 97
3.3.2 大氣校正原理 98
3.3.3 大氣校正的類型與方法 100
3.3.4 大氣校正的流程與步驟 102
3.3.5 大氣校正的精度評估 108
3.3.6 大氣校正的不確定性分析 108
3.3.7 大氣校正的發(fā)展趨勢 109
3.4 幾何校正 111
3.4.1 幾何校正的定義與重要性 111
3.4.2 幾何校正原理 112
3.4.3 幾何校正的類型 113
3.4.4 幾何校正的流程與步驟 114
3.4.5 幾何校正的精度評估 122
3.4.6 幾何校正的不確定性分析 122
3.4.7 幾何校正的發(fā)展趨勢 123
3.5 圖像配準 124
3.5.1 圖像配準的定義與重要性 124
3.5.2 圖像配準原理 125
3.5.3 圖像配準的類型 126
3.5.4 圖像配準的流程與步驟 126
3.5.5 圖像配準的精度評估 132
3.5.6 圖像配準的不確定性分析 133
3.5.7 圖像配準的發(fā)展趨勢 133
3.6 圖像鑲嵌 134
3.6.1 圖像鑲嵌的定義與重要性 135
3.6.2 圖像鑲嵌原理 135
3.6.3 圖像鑲嵌的類型與方法 136
3.6.4 圖像鑲嵌的流程與步驟 137
3.6.5 圖像鑲嵌的精度評估 143
3.6.6 圖像鑲嵌的不確定性分析 144
3.6.7 圖像鑲嵌的發(fā)展趨勢 145
參考文獻 146
第4章 高光譜遙感影像降維 150
4.1 特征提取降維算法 150
4.1.1 主成分分析 150
4.1.2 特征提取實驗步驟 152
4.2 特征選擇降維算法 154
4.2.1 基于信息熵的特征選擇 154
4.2.2 基于方差的特征選擇 154
4.2.3 特征選擇實驗步驟 155
4.3 降維結果精度評價 158
參考文獻 165
第5章 高光譜遙感影像分類 166
5.1 非監(jiān)督分類 166
5.1.1 K-均值 166
5.1.2 ISODATA 168
5.2 監(jiān)督分類 171
5.2.1 樣本標注 171
5.2.2 馬氏距離 173
5.2.3 最大似然法 176
5.2.4 光譜角匹配 178
5.2.5 支持向量機 181
5.2.6 神經網絡分類 183
5.3 分類后處理 186
5.4 精度評價 189
參考文獻 190
第6章 高光譜遙感混合像元分解 192
6.1 端元數目估計 192
6.2 端元提取 195
6.2.1 基于幾何學的端元提取 195
6.2.2 基于純像元指數的端元提取 198
6.3 豐度估計 203
6.3.1 全約束最小二乘法 204
6.3.2 線性波譜分離 206
6.3.3 匹配濾波 207
6.3.4 混合調諧匹配濾波 209
6.4 混合像元分解的一體化模型 212
6.4.1 基于SMACC 的混合像元分解 212
6.4.2 基于自動波譜沙漏的混合像元分解 214
參考文獻 216
第7章 高光譜目標探測 218
7.1 目標探測概述 218
7.2 匹配目標探測 219
7.2.1 匹配目標探測算法原理 219
7.2.2 匹配目標探測流程 220
7.3 異常探測 229
7.3.1 異常探測算法原理 229
7.3.2 異常探測流程 231
參考文獻 236
第8章 高光譜分辨率數據與高空間分辨率數據融合 238
8.1 主成分變換 238
8.1.1 同源數據融合 240
8.1.2 異源數據融合 242
8.2 Gram-Schmidt變換 244
8.2.1 同源數據融合 244
8.2.2 異源數據融合 247
8.3 NNDiffuse變換 249
8.3.1 同源數據融合 250
8.3.2 異源數據融合 252
8.4 融合結果評價 255
8.4.1 融合前分類結果與精度 255
8.4.2 融合后分類結果與精度 257
參考文獻 260
第9章 高光譜遙感應用 262
9.1 地質調查 262
9.1.1 高光譜地質調查實驗目的 262
9.1.2 高光譜地質調查實驗內容與原理 262
9.1.3 高光譜地質調查實驗設備與數據 262
9.1.4 高光譜地質調查實驗步驟 263
9.2 濕地精細分類 269
9.2.1 高光譜濕地精細分類實驗目的 269
9.2.2 高光譜濕地精細分類實驗內容與原理 270
9.2.3 高光譜濕地精細分類實驗設備與數據 270
9.2.4 高光譜濕地精細分類實驗步驟 270
9.3 偽裝目標探測 273
9.3.1 偽裝目標探測實驗目的 273
9.3.2 偽裝目標探測實驗內容 273
9.3.3 偽裝目標探測實驗數據 274
9.3.4 偽裝目標探測實驗步驟 274
9.4 水質監(jiān)測 280
9.4.1 高光譜水質監(jiān)測實驗目的 280
9.4.2 水質監(jiān)測研究內容 281
9.4.3 水質參數反演原理 282
9.4.4 目標區(qū)域實驗設備與數據 283
9.4.5 高光譜水質監(jiān)測實驗步驟 283
參考文獻 292
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