高光谱与高空间分辨率遥感实习课件
ENVI实习-高光谱遥感
ENVI实习-高光谱遥感高光谱遥感第三次实习一、实习任务：运用MNF变换后的波段以及散点图工具提取端元运用MNF变换后的波段以及纯净像元指数工具以及N维可视化仪提取端元运用提取的端元进行分类和制图二、实习目标以及用时：学习运用ENVI软件进行纯净像元的提取方法三、教学方式：依据实习指导书进行实验，并完成实习报告四、使用器材：美国内华达的赤铜矿AVIRIS遥感数据，该数据已经经过ATREM大气校正，ENVI遥感软件五、具体实习过程本次实习主要内容：本章选用的实验数据是一幅经过校准的AVIRIS图像，处理的结果用于地质学应用，这主要是考虑到，到目前为止地质学研究仍然是高光谱遥感的主要应用领域之一。
在ENVI主菜单下选择：File > Open Image File，在打开的文件选择窗口中选择图像文件cup95eff，点击OK打开图像：这是一幅经过校准的有50个波段的AVIRIS图像，图中显示的是将第183、193、207波段分别赋红、绿、蓝合成的彩色图像。
我们可以打开它的2-D 散点图观察一下。
在主图像窗口中选择：Tools > 2-D Scatter Plots，在随即弹出的波段选择窗口中任意选择两个波段，点击OK构成2-D 散点图。
这里选择的是第172、173波段。
在这幅2-D三点图上我们可以观察到，在由172和173波段组成的光谱特征空间中图像上的点明显地呈线状点云分布，说明这两个波段的相关性极强。
遥感图像的某些波段之间往往存在着很高的相关性，直观上波段图像彼此很相似，从提取有用信息的角度考虑，有相当一部分数据是多余和重复的，解决这一问题的有效方法是进行特征提取和特征选择，去相关和分离噪声。
在多光谱遥感图像处理中，我们会采取PC旋转，但是相比之下，MNF变化更适用于高光谱遥感数据。
下面我们就用MNF 变换对图像进行处理。
最低噪声分数（MNF）变换用以确定图像数据的内在维度、隔离噪声以及降低后处理的计算要求。
高光谱遥感第三章ppt课件
Lt
DN -b a
a (增益系数)，b (暗电流)
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第三章
高光谱遥感图像
辐射与几何校正
场地定标常用方法：
- 反射率法 - 辐亮度法 - 辐照度法
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第三章
高光谱遥感图像
辐射与几何校正
辐射传输方程为
dI dz
I
sI
B
sJ
是介质所有气体及粒子的吸收系数之和
是
s
介
质
所
有
气
体
及粒
子
的
散
射
系
数
之
和
B是介质热发射能量
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
第三章
高光谱遥感图像
辐射与几何校正
（3）场地定标 辐射校正场包括 敦煌陆面试验场和青海湖水面试验场；
辐射标准和设备定标实验室； 光学特性和环境参数观测实验室； 辐射校正资料处理、存档和信息服务实验室
第三章
高光谱遥感图像
辐射与几何校正
• 6S模型（Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum）
高光谱遥感的应用(课堂PPT)
不同传感器红外波段与红波段的光谱响应
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实例1：MODIS数据
原始modis影像
(b) 植被指数NDVI影像图
(a) 植被指数VIUPD影像图
12
实例2：日本高光谱GLI数据
全球反射率影像图(B1+B5+B8) (GLI数据2003年4月7日)
全球植被指数影NDVI像图 (GLI数据2003年4月7日)
14
地表岩性
岩石分为三大类：沉积岩、火成岩和变质岩， 各类岩石由于形成的环境不同，具有不同的光 谱特性。
沉积岩：以Fe离子的变化作为判别依据，三阶 铁离子（0.5和0.9微米）与二阶铁离子（1.0微 米）的光谱特性并不一样。
火成岩：SiO2的含量。 变质岩：比如白云石和方解石中的Mg和Ca离
新
疆
柯
坪
地
区
岩
石灰岩
性
填
图
白云岩
18
19
20
矿山污染
甘甫平等利用航天 Hyperion高光谱数 据研究矿山污染物 的识别，通过对矿 山野外光谱特征综 合分析，结合污染 物的特征，展开对 废矿的污染物提取 的研究。 （2004）
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油气渗漏探测
当石油在地表的侵入点明显而且范围较大的时候，高 光谱遥感的发展为油气管线渗漏监测提供了有效的解 决方案。
油气渗漏和土壤混杂点很难被多光谱遥感监测到，原 因在于它们被其他材料所冲淡。而高光谱遥感器提供 了充足的光谱分辨率，可以在可见光，近红外，短波 红外提供大量的光谱数据。
国外政府的投入很大，大的石油公司都有一套完备的 高光谱遥感油气管道监测系统。
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三、农业方面的应用
高光谱遥感在农业科研和应用技术上主要表现在以下几 个方面：
福州大学空间中心遥感课件_第9讲高光谱
高光谱目标探测
概念：
1、分类：类别出现的概率大 2、目标探测：目标低概率小 采用方法： 1、分类：类间差别大，类内差别小 2、目标探测：尽量背景消除和噪声， 同时增强目标信号。 评价方法: 1、分类：分类整体误差最小，混淆矩阵 2、目标探测：NP准则，在虚警率一定水平下， 探测率最高（LRT)；ROC曲线
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
光谱特征提取与选择
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
混合像元分解
混合像元分解
目标光谱
实验结果
目标坐标：60*(3+6*I)+30, I=1,…,6,混合目标：rand*background+(1-rand)*target
加入目标
检测结果
目标坐标：1800+10*(I-1)+5,I=1,2,3,4,5,6
加入目标
检测结果
PHI高光谱数据
背景 目标
目标光谱：钙铁榴石 [0.4，2.5]
原始 AVIRIS影像
组分合成影像
误差影像
IEA提取的端元分布图
a
b
c
d
e
a：山体、阴影；b：黄钾铁矾；c：针铁矿；d：明矾； e：白云母；f：玉髓；g：高岭石；h：方解石
f
g
h
混合像元分解
可视化评价
混合像元分解
高光谱遥感分类
遥感图像的空间分辨率与光谱分辨率解读
遥感图像的空间分辨率与光谱分辨率解读遥感图像是通过遥感技术获取的地球表面信息的图像。
它是利用飞机、卫星等传感器对地球表面进行观测和探测，通过光电转换技术将观测到的信息转化为数字信号，再经过一系列处理，生成用于科学研究、资源调查、环境监测等领域的图像数据。
遥感图像的分辨率是指图像中显示的最小可分辨的特征的大小。
它分为空间分辨率和光谱分辨率两种类型。
空间分辨率是指遥感图像中所显示的最小可分辨物体的大小。
通常来说，空间分辨率越高，图像所显示的物体越小，细节越清晰。
空间分辨率取决于传感器的分辨能力，较高的空间分辨率可以提供更为细致的地表信息，对于城市规划、土地利用等研究具有重要意义。
光谱分辨率是指遥感图像能够区分不同波长范围内的电磁能量的能力。
通过分析不同波段的电磁能谱，可以获取有关被观测物体的物理、化学特性等信息。
一般来说，光谱分辨率越高，可以获取的信息越丰富。
光谱分辨率对于农业、林业等领域的研究尤为重要，可以用于监测植被生长状况、水质监测等应用。
空间分辨率和光谱分辨率的提高可以更准确地获取地球表面信息，提高遥感图像在科学研究和应用中的价值。
然而，提高分辨率也面临一些挑战。
首先，提高空间分辨率和光谱分辨率会导致图像数据量增大，给数据存储和处理带来困难。
对于大规模遥感图像数据的处理，需要耗费大量的计算资源和存储空间，提高了处理成本。
其次，高分辨率的遥感图像对传感器和设备的要求更高。
高分辨率传感器的研发和制造成本较高，而且在实际应用中，高分辨率的图像采集也更加困难。
此外，高分辨率图像的使用也面临一些技术问题。
由于图像文件较大，传输速度较慢，限制了遥感图像的实时监测和广泛应用。
在解读遥感图像时，需要综合考虑空间分辨率和光谱分辨率。
空间分辨率可以帮助我们观察到尺度较小的地表特征，例如建筑物、道路等，而光谱分辨率可以提供物体的物理属性、化学成分等信息，例如植被类型、土壤含水量等。
在农业领域的应用中，可以利用高空间分辨率的遥感图像观察农田的变化，监测作物的生长状况。
高光谱遥感第二章ppt课件
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
我校现有设备 Headwall
- 成像光谱仪的光谱与辐射定标技术
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
- 成像光谱信息处理技术
海量数据非失真压缩技术 高速化处理技术 辐射量的定量化和归一性 图像特征提取及三维谱像数据的可视化
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
5 成像光谱仪的空间成像方式 高光谱遥感成像包括空间维成像和光谱维成
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
1 基本概念
光谱学 成像技术
成像 光谱学
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
(1) 光谱分辨率 —指探测器在波长方向上的记录宽度，又称为
波段宽度。
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
(2) 空间分辨率—对于成像光谱仪，其空间分辨率 是由仪器的角分辨力，即仪器的瞬时视场角 （IFOV）决定的。
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
- 二元光学元件成像光谱技术
二元光学元件沿轴向色散，利用面阵CCD 探测器沿光轴方向对所需波段的成像范围进行 扫描，每一位置对应相应波长的成像区。
- 三维成像光谱技术
三维成像光谱仪是在光栅色散型成像光谱 仪的基础上改进而来的，其核心是一个像分割 器，将二维图像分割转换为长带状图像。
(3）仪器的视场角（FOV）—指仪器的扫描镜在空中 扫过的角度。
第二章 高光谱遥感成像机理与 成像光谱仪
高光谱与空间分辨率实验1报告-CUIT
实验报告
班级：姓名：学号：
一、实验名称
高光谱与高分辨率遥感影像融合
二、实验目的
1、理解高光谱与高分辨率遥感影像的区别；
2、理解融合的基本概念；
3、使用transform/image sharpening实现融合，并观察融合前后影像特征差别；
4、学会使用help帮助命令，在help中了解spectral工具栏下的命令意思。
三、实验数据
1、高分辨率遥感图像：bldr_sp.img
2、高光谱遥感图像：TM-30m.img
四、实验内容
1、打开融合的两个文件TM-30m.img和bldr_sp.img；
2、选择主菜单→Transform→ImageSharpening→Color Normalized(Brovey),在弹出的
Select Input RGB对话框中选择从波段列表中选择；
3、在弹出的“High Resolution Input File”对话框中选择高分辨率图像bldr_sp.img，单击
OK按钮；
4、在弹出的Color Normalized(Brovey)输出对话框中，选择重采样方式、输出文件路径及名称，单击OK按钮，完成融合过程。
5、融合结果
融合前的432波段组合融合后的图像6、实验总结
融合后图像的空间分辨率与融合时使用的高分辨率图像bldr_sp.img相同，同时它还具有本身遥感图像多光谱的特点。
融合就是指将低空间分辨率的多光谱图像或高光谱数据与高空间分辨率的单波段图像重采样，生成一副高分辨率多光谱的遥感图像的过程。
高光谱与高空间分辨率遥感实习课件
数据质量评价
01
数据完整性
检查获取的数据是否完整，是否存 在缺失或异常值。
辐射与几何精度
对数据的辐射和几何精度进行评估 ，确保数据质量可靠。
03
02
精度评价
通过与已知地物信息进行对比，评 估分类与识别的精度。
应用效果评价
将处理后的数据应用于实际应用场 景，评估其效果和价值。
04
04
案例分析与实践操作
高光谱遥感的应用领域
高光谱遥感广泛应用于环境监测、资源调查、城市规划等领 域。
在环境监测方面，高光谱遥感可用于检测大气污染、水体污 染和土壤污染等；在资源调查方面，可用于调查土地利用、 森林覆盖、矿产资源等；在城市规划方面，可用于城市扩张 监测、城市绿化监测和城市环境质量评估等。
02
高空间分辨率遥感基本原 理
高空间分辨率遥感图像能够准确监测土地 资源的利用状况和变化情况，为土地管理 和治理提供依据。
环境保护和治理
灾害监测与救援
通过高空间分辨率遥感图像的监测，可以 及时发现和评估环境问题，为环境保护和 治理提供决策支持。
高空间分辨率遥感图像能够快速获取灾区 地形地貌和灾情状况，为灾害监测、救援 和恢复提供重要信息。
报告撰写
撰写实习报告，总结实习过程、 方法、成果和经验教训，为后续 实践提供参考。
05
实习总结与展望
实习收获与体会
掌握高光谱与高空间分辨 率遥感技术的基本原理和 应用方法。
学会使用相关软件和工具 进行遥感数据处理和分析 ，如ENVI、ERDAS Imagine等。
ABCD
了解遥感数据处理和分析 的流程，包括数据预处理 、特征提取和分类识别等 。
特征提取
从遥感图像中提取地物光谱、纹理、形状等特征 ，为后续分析提供依据。