技术专题高光谱数据的处理与分析

1、技术专题：高光谱数据的处理与分析技术支持邮箱： .cn技术支持热线： -5官方技术博客： 官方技术 高光谱分辨率遥感（Hyperspectral Remote Sensing）空间成像的同时，记录下成百个连续光谱通道数据光谱通道窄（10-2）而连续，从每个像元均可提取一条连续的光谱曲线专题背景高光谱遥感本身的特点具有很大的应用前景本专题介绍高光谱图像预处理、物质识别、图像分类的处理流程专题介绍1、波谱库自ENVI5.2版本，重新梳理了原有的标准波谱库，新增一些物质波谱，ENVI5.4版本存放在HarrisENVI54 resourcespeclib，分别存放在四个文件夹中ASTER Spect

2、ral Library Version 2IGCP264波谱库USGS植被波谱库1.1 ENVI标准波谱库保留原来的5种标准波谱库，存放在HarrisENVI54classicspec_lib，分别在5个文件夹中，储存为ENVI波谱库格式USGS矿物波谱植被波谱JPL波谱库IGCP264波谱库JHU波谱库1.1 ENVI Classic标准波谱库ENVI提供自定义波谱库功能，允许您基于不同的波谱来源创建波谱库，波谱来源包括：ASCII文件，由ASD波谱仪获取的波谱文件，其他波谱库，感兴趣区均值，波谱剖面和曲线等等。步骤输入波长范围波谱收集保存波谱库1.2 波谱库创建波谱库浏览器提供很多的交互功

3、能，包括设置波谱曲线的显示样式、添加注记、优化显示曲线等编辑数据、绘图参数添加注记波谱曲线对比1.3 波谱库交互2、图像预处理高光谱图像的预处理主要是辐射校正，辐射校正包括传感器定标和大气纠正。辐射校正一般由数据提供商完成。图像预处理专题内容：用FLAASH对AVIRIS航空高光谱数据进行大气校正数据：“301-技术专题：高光谱数据处理与分析1-大气校正1-AVIRIS高光谱数据”航空高光谱数据FLAASH大气校正专题内容：用FLAASH对HJ-HIS航天高光谱数据进行大气校正数据：“301-技术专题：高光谱数据处理与分析1-大气校正2-HJ-HSI高光谱数据”航天高光谱数据FLAASH大气校

4、正3、端元波谱端元的物理意义是指图像中具有相对固定光谱的特征地物类型，它实际上代表图像中没有发生混合的“纯点”。类似于监督分类中的训练样本端元光谱的确定有两种方式：使用光谱仪在地面或实验室测量到的“参考端元”，一般从标准波谱库选择在遥感图像上得到的“图像端元”：从二维散点图中基于几何顶点的端元提取借助纯净像元指数（Pixel Purity IndexPPI）和n维可视化工具用于端元波谱收集基于连续最大角凸锥（Sequential Maximum Angle Convex Cone简称SMACC）的端元自动提取。端元波谱4、高光谱图像物质识别ENVI提供许多波谱分析方法，包括：二进制编码、波谱角

5、分类、线性波段预测（LS-Fit）、线性波谱分离、光谱信息散度、匹配滤波、混合调谐匹配滤波（MTMF）、包络线去除、光谱特征拟合、多范围光谱特征拟合等4 物质识别专题内容：用波谱角分析方法从高光谱图像中识别物质数据“301-技术专题：高光谱数据处理与分析2-物质识别”4 物质识别端元波谱收集物质识别5、高光谱图像分类5 高光谱图像分类流程专题内容基于PPI端元提取方法完成高光谱图像分类数据数据“301-技术专题：高光谱数据处理与分析3-高光谱分类”5 高光谱图像分类5.1 端元波谱获取（一、基本流程）MNF变换计算纯净像元指数PPIN维可视化工具选取样本像元获取样本像元的平均波谱识别平均样本波

6、谱MNF变换重要作用用于判定图像内在的维数分离数据中的噪声减少计算量弥补了主成分分析在高光谱数据处理中的不足计算时需要输入的参数统计信息的图像范围shift diff subset噪声统计文件（可以用到另一副图像上做变换）MNF统计文件(反变换的时候要用)MNF变换输出波段选择(根据特征值选择输出波段)5.1 端元波谱获取（二、MNF变换）计算纯净像元指数PPIPPI生成的结果是一副灰度的影像,DN值越大表明像元越纯.作用及原理纯净像元指数法对图像中的像素点进行反复迭代，可以在多光谱或者高光谱影像中寻找最” 纯”的像元.(通常基于MNF变换结果来进行)纯净像元指数可以将N维散点图迭代映射为一个

7、随机单位向量来计算,每次映射的极值像元被记录下来,并且被标为极值的总数也被记录下来.按照多次映射每个像元被记录为极值像元的次数来决定该像元是否为纯净像元.计算时需要输入的参数进行迭代的次数设置域值的系数(极值像元的域值)数据二次采样(减少内存,但不能太小)5.1 端元波谱获取（三、PPI计算）端元波谱收集N维可视化工具选取样本像元生成地物平均波谱波谱分析,端元识别5.1 端元波谱获取（四、端元波谱收集）波谱角分类/Classification/Supervised Classification/Spectral Angle Mapper Classification5.2 波谱识别得到的结果就是ENVI的分类文件的格式，自动加载显示在图中。分类后处理5.3 分类结果浏览及后处理向导式波谱分析工具影像亮度值定标为反射率最小噪声分离（MNF）纯净像元指数（PPI）N维散度分析选择终端单元地物制图（地物识别）5.4 向导式目标识别沙漏分析工具Apparent ReflectanceMNFPPIn-DIDMap Distributionand Abundance流程化操作进行地物识别本