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遥感影像可变多组分光谱混合分析方法研究

作　者: 张璎璎
导　师: 曾永年
学　校: 中南大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 混合像元分解 TM/ETM+ 子像元 图像分区 可变多组分光谱混合分析
分类号: P237
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 190次
引　用: 4次
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内容摘要


中分辨率遥感影像(TM/ETM+数据等)在城市研究中使用广泛,但城市地物复杂,具有强烈的空间异质性,所以城市中分辨率遥感影像中存在着大量的混合像元。混合像元使基于像元级的传统遥感研究方法(监督分类、非监督分类)遇到了困难,分类精度往往达不到实用要求。为提高中分辨率遥感影像在城市研究中的应用,必须解决混合像元分解的问题。以长沙市城区为实验区,针对中等分辨率遥感影像在城市中存在的混合像元问题,探讨子像元尺度上混合像元分解方法。以植被-非渗透面-土壤(Vegetation-Impervious surface-soil, V-I-S)模型为基础,探讨基于分区的可变多组分光谱混合分析法,并研究这种方法与基于像元的可变多组分光谱混合分析法在混合像元分解中的优势与不足。主要研究工作包括：(1)结合监督分类和可变多组分混合分析法,探讨基于分区的可变多组分光谱混合分析方法,在ENVI4.1和IDL6.1的软件环境中开发实现,对实验区做混合像元分解,得到四种分量图。(2)将基于像元的可变多组分光谱混合分析法应用到实验区,做混合像元分解,得到植被、低反射率、高反射率和土壤四种分量图。(3)以V-I-S模型为基础,结合研究区域实际情况,选择合适的组分。采用组分优化选择方法,先对图像做最小噪声分离变换(Minimum Noise Fraction Rotation, MNF Rotation)进行数据降维,然后利用纯净像元指数(Pixel Purity Index, PPI)筛选出纯净度较高的像元,采用交互式的方法选择纯净像元作为组分。(4)对分类结果做精度评定,并探讨基于像元和基于分区的可变多组分光谱混合分析法在城市研究应用中的优势和不足。并进一步说明可变多组分光谱混合分析法在解决混合像元分解方面的优越性。(5)指出基于分区的可变多组分光谱混合分析的优势及存在问题,并提出可变多组分光谱混合分析在城市研究的进一步发展方向。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章 引言  9-15
  1.1 研究背景及意义  9-12
    1.1.1 混合像元分解方法研究的意义  9
    1.1.2 混合像元分解方法研究的进展  9-12
  1.2 研究目标与研究内容  12-13
  1.3 研究所用数据与技术路线  13-14
  1.4 论文组织结构  14-15
第二章 数据预处理  15-22
  2.1 实验区域概况  15
  2.2 遥感数据选取  15-16
  2.3 数据预处理  16-21
    2.3.1 几何校正  17-18
    2.3.2 建立水体掩膜  18-19
    2.3.3 MNF变换  19-21
  2.4 本章小结  21-22
第三章 可变多组分光谱混合分析  22-48
  3.1 基本原理及步骤  22-24
    3.1.1 基本原理  22-23
    3.1.2 实现步骤  23-24
  3.2 构建组分库  24-30
    3.2.1 组分初步确定  26
    3.2.2 组分优化选择  26-28
    3.2.3 组分的确定及光谱特征  28-30
  3.3 影像初分类  30-31
  3.4 建立SMA模型  31-44
    3.4.1 基于分区的MESMA法  31-37
    3.4.2 基于像元的MESMA法  37-44
  3.5 结果  44-47
    3.5.1 城市非渗透面丰度的计算  44-45
    3.5.2 V-I-S模型分析  45-47
  3.6 本章小结  47-48
第四章 误差分析与精度验证  48-57
  4.1 误差来源分析  48
  4.2 精度验证  48-53
    4.2.1 定性分析  48-49
    4.2.2 定量验证  49-53
  4.3 基于分区MESMA法与其他方法的比较  53-56
    4.3.1 与基于像元的MESMA法比较  53-54
    4.3.2 与固定组分光谱混合分析法比较  54-56
    4.3.3 与监督分类法比较  56
  4.4 本章小结  56-57
第五章 主要结论与展望  57-60
  5.1 主要结论  57-58
  5.2 存在不足与展望  58-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
攻读硕士学位期间的研究工作  65

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 摄影测量学与测绘遥感 > 测绘遥感技术
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