目錄
前言
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)安排
第1章 導(dǎo)論 1
1.1 高光譜遙感數(shù)據(jù)采集 2
1.2 高光譜遙感數(shù)據(jù)預(yù)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(zhǔn) 11
1.3 高光譜遙感數(shù)據(jù)分析 11
1.4 高光譜遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用 13
1.4.1 農(nóng)林業(yè)監(jiān)測(cè) 13
1.4.2 水質(zhì)監(jiān)測(cè) 14
1.4.3 地質(zhì)調(diào)查 14
1.5 高光譜遙感數(shù)據(jù)處理軟件 15
1.6 高光譜遙感未來發(fā)展 17
參考文獻(xiàn) 19
第2章 地物光譜信息獲取與分析 20
2.1 地面光譜數(shù)據(jù)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(jī)高光譜遙感影像采集方法 31
2.2.1 設(shè)備介紹 32
2.2.2 儀器組裝 33
2.2.3 手動(dòng)航線規(guī)劃 35
2.2.4 自動(dòng)航線規(guī)劃 38
2.2.5 采集數(shù)據(jù) 39
2.2.6 數(shù)據(jù)導(dǎo)出 43
2.3 光譜庫構(gòu)建 43
2.3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理 44
2.3.2 數(shù)據(jù)類別標(biāo)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(nèi)置光譜庫特征分析 49
2.5 光譜特征參量化 51
2.5.1 包絡(luò)線去除 52
2.5.2 光譜導(dǎo)數(shù) 53
2.5.3 光譜吸收指數(shù) 53
2.5.4 光譜斜率和坡向 55
2.5.5 光譜指數(shù) 58
2.6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹 60
2.6.1 校園地面光譜數(shù)據(jù) 60
2.6.2 校園無人機(jī)高光譜數(shù)據(jù) 60
2.6.3 校園星載多光譜數(shù)據(jù) 61
2.6.4 河流無人機(jī)高光譜數(shù)據(jù) 62
2.6.5 礦坑無人機(jī)高光譜數(shù)據(jù) 62
2.6.6 偽裝目標(biāo)無人機(jī)高光譜數(shù)據(jù) 63
參考文獻(xiàn) 63
第3章 高光譜遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理 65
3.1 非正常像元處理 65
3.1.1 條紋修復(fù) 65
3.1.2 壞線去除 68
3.1.3 未定標(biāo)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(yīng)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(biāo) 82
3.2.1 輻射定標(biāo)的定義與重要性 83
3.2.2 輻射定標(biāo)的原理與算法 84
3.2.3 輻射定標(biāo)的類型 87
3.2.4 輻射定標(biāo)的流程與步驟 88
3.2.5 輻射定標(biāo)的精度評(píng)估 92
3.2.6 輻射定標(biāo)的不確定性分析 94
3.2.7 輻射定標(biāo)的發(fā)展趨勢(shì) 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(píng)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(shì) 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(píng)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(shì) 123
3.5 圖像配準(zhǔn) 124
3.5.1 圖像配準(zhǔn)的定義與重要性 124
3.5.2 圖像配準(zhǔn)原理 125
3.5.3 圖像配準(zhǔn)的類型 126
3.5.4 圖像配準(zhǔn)的流程與步驟 126
3.5.5 圖像配準(zhǔn)的精度評(píng)估 132
3.5.6 圖像配準(zhǔn)的不確定性分析 133
3.5.7 圖像配準(zhǔn)的發(fā)展趨勢(shì) 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(píng)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(shì) 145
參考文獻(xiàn) 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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟 155
4.3 降維結(jié)果精度評(píng)價(jià) 158
參考文獻(xiàn) 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(biāo)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(jī) 181
5.2.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類 183
5.3 分類后處理 186
5.4 精度評(píng)價(jià) 189
參考文獻(xiàn) 190
第6章 高光譜遙感混合像元分解 192
6.1 端元數(shù)目估計(jì) 192
6.2 端元提取 195
6.2.1 基于幾何學(xué)的端元提取 195
6.2.2 基于純像元指數(shù)的端元提取 198
6.3 豐度估計(jì) 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(diào)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(dòng)波譜沙漏的混合像元分解 214
參考文獻(xiàn) 216
第7章 高光譜目標(biāo)探測(cè) 218
7.1 目標(biāo)探測(cè)概述 218
7.2 匹配目標(biāo)探測(cè) 219
7.2.1 匹配目標(biāo)探測(cè)算法原理 219
7.2.2 匹配目標(biāo)探測(cè)流程 220
7.3 異常探測(cè) 229
7.3.1 異常探測(cè)算法原理 229
7.3.2 異常探測(cè)流程 231
參考文獻(xiàn) 236
第8章 高光譜分辨率數(shù)據(jù)與高空間分辨率數(shù)據(jù)融合 238
8.1 主成分變換 238
8.1.1 同源數(shù)據(jù)融合 240
8.1.2 異源數(shù)據(jù)融合 242
8.2 Gram-Schmidt變換 244
8.2.1 同源數(shù)據(jù)融合 244
8.2.2 異源數(shù)據(jù)融合 247
8.3 NNDiffuse變換 249
8.3.1 同源數(shù)據(jù)融合 250
8.3.2 異源數(shù)據(jù)融合 252
8.4 融合結(jié)果評(píng)價(jià) 255
8.4.1 融合前分類結(jié)果與精度 255
8.4.2 融合后分類結(jié)果與精度 257
參考文獻(xiàn) 260
第9章 高光譜遙感應(yīng)用 262
9.1 地質(zhì)調(diào)查 262
9.1.1 高光譜地質(zhì)調(diào)查實(shí)驗(yàn)?zāi)康?262
9.1.2 高光譜地質(zhì)調(diào)查實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理 262
9.1.3 高光譜地質(zhì)調(diào)查實(shí)驗(yàn)設(shè)備與數(shù)據(jù) 262
9.1.4 高光譜地質(zhì)調(diào)查實(shí)驗(yàn)步驟 263
9.2 濕地精細(xì)分類 269
9.2.1 高光譜濕地精細(xì)分類實(shí)驗(yàn)?zāi)康?269
9.2.2 高光譜濕地精細(xì)分類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理 270
9.2.3 高光譜濕地精細(xì)分類實(shí)驗(yàn)設(shè)備與數(shù)據(jù) 270
9.2.4 高光譜濕地精細(xì)分類實(shí)驗(yàn)步驟 270
9.3 偽裝目標(biāo)探測(cè) 273
9.3.1 偽裝目標(biāo)探測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?273
9.3.2 偽裝目標(biāo)探測(cè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 273
9.3.3 偽裝目標(biāo)探測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 274
9.3.4 偽裝目標(biāo)探測(cè)實(shí)驗(yàn)步驟 274
9.4 水質(zhì)監(jiān)測(cè) 280
9.4.1 高光譜水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?280
9.4.2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)研究?jī)?nèi)容 281
9.4.3 水質(zhì)參數(shù)反演原理 282
9.4.4 目標(biāo)區(qū)域?qū)嶒?yàn)設(shè)備與數(shù)據(jù) 283
9.4.5 高光譜水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)步驟 283
參考文獻(xiàn) 292
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