高光谱特征参量与光谱库分享课件.ppt

第六章 高光谱特征参量与光谱库;6.1 光谱形态学分析－－光谱特征参量化;1）光谱吸收特征参数 主要是用来识别各种矿物成分或空间分布，通 过定义的光谱参数来提取各种定量信息。 吸收波长位置（P） 在光谱吸收谷中，反射率最低处的波长位置。 吸收深度（H） 在某一波段吸收范围内，反射率最低点到归一化包 络线的距离。 吸收宽度（W） 最大吸收深度一半处的光谱 带宽。 ; 面积（A） 对称度（S）以吸收位置垂线为界限，右边区域面积与左边区 域面积比值的常用对数。 斜率（K）;光谱吸收指数：SAI（spectral absorption index）一条光谱曲线的光谱吸收特征可以由 光谱吸收谷点M与光谱吸收两个肩部的S1与 S2组成。; 光谱特征参量的分析，尤其是光谱吸收指数（SAI）的计算，可以进行矿物吸收特征的鉴别，主要是特定波长吸收深度图像的生成。不同吸收波长位置的SAI图像序列形成光谱吸收图像立方体，它构成了矿物识别分类与填图的特征参数集。例如，2.33微米的SAI图像可以得到碳酸盐矿物分布图。2.20微米的SAI图像可以得到粘土矿物分布图，2.12微米的SAI图像可以得到铵化物的分布图等等。;２）光谱斜率与坡向;３）光谱二值编码;最简单的编码方法;10;复杂一点的光谱匹配方式：;12;4）光谱吸收特征提取实例;第一个特征参量：最大吸收位置W ;第二个特征参量：光谱吸收深度D（0到1之间）。 第三个特征参量：对称性S，这里不用面积作为衡量单位。 利用这3个光谱吸收特征参数，对图像进行分析可以 分别得到高光谱影像的吸收位置图、吸收深度图以及 对称性图。;分别利用这三个吸收特征参数对美国内华达cuprite矿区影像进行分析处理。 该地区原始影像是由航空可见光/红外成像光谱仪（AVIRIS）于1995年获得，共50个波段。; 主要分析Al-O和C的特征，并选择相应的吸收波段： （1）Al-O分子的左右肩部分S1和S2别采用了第178个波段（2.0509um）和第199波段(2.2606um)，两个吸收点A1和A2分别为第184个波段（2.1110um）和第196个波段（2.2307um）。 （2）C分子的左右肩部分S1和S2别采用了第197个波段（2.2407um）和第212波段(2.3898um)，两个吸收点A1和A2分别为第201个波段（2.2805um）和第210个波段（2.3700um）;Al—O分子的光谱吸收位置图;光谱吸收深度图 ;5）光谱导数（微分）;6）光谱积分;7）光谱曲线模拟;23;6.2 光谱数据库;6.2.1 数据特点;测量仪器;常见的光谱库 ;(2) JPL是美国喷气推进实验室 (JPL Jet Propulsion Laboratory )用Beckman UV-5240型号的仪器对160种不同粒度的常见矿物进行了测试，并同时进行了X光测试分析。最后按照小于45um，45～125um，125～500um 3种粒度，分别建立了3个光谱库JPL1，JPL2，JPL3，突出反映了粒度对光谱反射率的影响。除光谱数据外，还规范了样品采集、样品纯度和组分分析方法。;(3) 约翰霍普金斯大学(JHU)提供了包含15个子库的光谱库，针对不同的地物类型选用了不同的分光计，并且每种地物都给出了详细的文本介绍。其中，2.03～2.5μm的光谱数据是用BeckmanUV-5240仪器测试得到的，2.08～15μm的光谱数据是用FTIR仪器测试得到的。;(4) 美国在IGCP-264工程实施过程中，为了比较 光谱分辨率和 采样间隔 对光谱特征的影响，对26种样本采用5种分光计测试，并同时进行了EDS、SEM、XRD分析测试。最后建成了5个光谱库。 (5) 2000年5月，加利福尼亚技术研究所建立了ASTER光谱库，该库还配备了相关的辅助信息，并带有数据库有哪些信誉好的足球投注网站功能，用户能查询光谱数据。; 光谱库的数据来源于USGS、JPL、JHU3个光谱库，共计8类，即:矿物类(1348种)，岩石类(244种)，土壤类(58种)，月球类(17种)，陨石类(60种)，植被类(4种)，水/雪/冰(9种)和人造材料(56种)。 其中矿物和陨石采用双向反射波谱测量，波谱覆盖率为2.08～25um，其它都采用半球反射测量，波谱覆盖范围略有不同，但大致在0.3～15um范围内。;在许多遥感商用软件中也包含高光谱数据库模块，如：在ENVI软件中拥有波谱库管理、编辑及分析模块，它包含了美国地质调查局的USGS光谱库，喷气推进实验室的JPL标准物质成分光谱库，John Hopking 大学热红外及植被光谱库，用户可查看、建立、重采样标准光谱库和自己的光谱库。;在我国，一些科研单位也着力于高光谱