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來源:賽斯拜克 發(fā)表時(shí)間:2023-06-14 瀏覽量:836 作者:
高光譜遙感圖像是一種三維立體圖像,可反映地物的空間信息和光譜信息,其數(shù)據(jù)量龐大. 高光譜遙感的特點(diǎn)是譜分辨力的提高,但其高數(shù)據(jù)維給圖像進(jìn)一步處理帶來了困難,因此有必要對(duì)其進(jìn)行有效壓縮處理。
①光譜的波段范圍廣且光譜分辨率非常高。成像光譜儀獲得的光譜范圍可以從可見光延伸到短波紅外,甚至到中紅外,其波段數(shù)高達(dá)數(shù)百個(gè),形成一條近似于連續(xù)的光譜曲線,光譜分辨率可達(dá)10nm以內(nèi)。
②高光譜遙感數(shù)據(jù)立方體包含豐富的圖像信息及光譜信息。在高光譜遙感圖像中,它在普通的二維空間圖像的基礎(chǔ)上,增加了一維光譜數(shù)據(jù),整個(gè)數(shù)據(jù)形成一個(gè)光譜圖像立方體,每一個(gè)像元的光譜數(shù)據(jù)展開來就對(duì)應(yīng)為一條光譜曲線,整個(gè)數(shù)據(jù)就是圖譜合一的立方體。
③描述高光譜數(shù)據(jù)的模型有多種形式,如圖像模型、光譜模型與特征模型,使得數(shù)據(jù)的分析和處理更加靈活、方便。
④高光譜數(shù)據(jù)中存在大量冗余信息。因?yàn)楦吖庾V數(shù)據(jù)是由很多狹窄的波段構(gòu)成的,所含數(shù)據(jù)數(shù)量巨大,同時(shí)相鄰波段之間存在空間相關(guān)、譜間相關(guān),以及波段相關(guān),這都導(dǎo)致高光譜數(shù)據(jù)中冗余信息的增多。
⑤高光譜遙感具有非線性特性。其非線性出現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面是地物反射太陽光的過程,是一個(gè)典型的非線性過程;另一方面是太陽入射光和地物反射光在空氣中的傳播,也是一個(gè)非線性的過程。
⑥信噪比低。高光譜數(shù)據(jù)較低的信噪比給其處理也增加了很大難度。
1)波段多,波段寬度窄。成像光譜儀在可見光和近紅外光譜區(qū)內(nèi)有數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)波段。與傳統(tǒng)的遙感相比,高光譜分辨率的成像光譜儀為每一個(gè)成像象元提供很窄的(一般<10nm)成像波段,波段數(shù)與多光譜遙感相比大大增多,在可見光和近紅外波段可達(dá)幾十到幾百個(gè),且在某個(gè)光譜區(qū)間是連續(xù)分布的,這不只是簡(jiǎn)單的數(shù)量的增加,而是有關(guān)地物光譜空間信息量的增加。中國(guó)儀器網(wǎng)
(2)光譜響應(yīng)范圍廣,光譜分辨率高。成像光譜儀響應(yīng)的電磁波長(zhǎng)從可見光延伸到近紅外,甚至到中紅外。成像光譜儀采樣的間隔小,光譜分辨率達(dá)到納米級(jí),一般為10nm左右。精細(xì)的光譜分辨率反映了地物光譜的細(xì)微特征。
(3)可提供空間域信息和光譜域信息,即“譜像合一”,并且由成像光譜儀得到的光譜曲線可以與地面實(shí)測(cè)的同類地物光譜曲線相類比。在成像高光譜遙感中,以波長(zhǎng)為橫軸,灰度值為縱軸建立坐標(biāo)系,可以使高光譜圖像中的每一個(gè)像元在各通道的灰度值都能產(chǎn)生1條完整、連續(xù)的光譜曲線,即所謂的“譜像合一”。
(4)數(shù)據(jù)量大,信息冗余多。高光譜數(shù)據(jù)的波段眾多,其數(shù)據(jù)量巨大,而且由于相鄰波段的相關(guān)性高,信息冗余度增加。
(5)數(shù)據(jù)描述模型多,分析更加靈活。高光譜影像通常有三種描述模型:圖像模型、光譜模型與特征模型。