遥感影像提取冰川信息方法研究

以天山博格达峰地区为例,综合目视解译以及计算机自动解译,主要介绍具有代表性的冰川信息提取方法。对各种方法的原理、特点、优势与限制进行了分析、对比、并展望下一步研究方向。在冰川边界提取研究中,目视解译精度高,仍是冰川解译研究中重要的手段。传统基于光谱的解译方法各有优缺,应用于冰川信息的提取需借助于人工修正;基于象元的遥感解译方法应尝试应用到冰川的解译中。     

基于混合象元分解的辽东湾海冰资源量估算

应用二元素混合象元分解法,以气候统计方法作为辅助方法,对辽东湾的NOAA/AVHRR影像进行象元分解,提取混合象元中海冰信息,精确地估算辽东湾海冰资源量.通过与阈值法提取结果的比较,表明在空间分辨率较低的影像图上提取信息,混合象元分解不失为一种好的选择.     

遥感影像混合象元的色调合成概率判别算法研究

提出了一种利用色调合成概率识别算法判别遥感影像中混合象元的方法。因遥感图象数据量大,处理时间长,且一般的判别方法较难得到明显的边界,因此利用色调合成来判别混合象元具有操作简单,判别结果清晰的优点,为遥感图象的简单处理提供了一种方法。     

基于优化ICA算法的高光谱矿物识别

混合像元是影响岩矿高光谱由定性解译向定量反演发展的关键因素之一.以往分离岩矿高光谱混合像元,需要先获得参与混合的端元数量及端元光谱,这在许多场合是难以做到的.独立成分分析可以在端元光谱、混合矩阵未知且没有任何先验知识的情况下,有效分离岩矿高光谱混合像元,只要端元光谱是非高斯性信号且满足统计独立性.它实现了矿物识别,并为矿物丰度反演及成分识别打下了基础.通过引入调整因子,改善独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)算法的收敛性.当参与混合的端元光谱相似度较高或者端元光谱的非高斯性较低时,岩矿高光谱混合像元的分离精度将受到影响.     

非线性系统的递推最小二乘自适应模糊控制

提出了一种可有效消除被控系统不确定性的自适应模糊控制方法．该方法采用模糊逻辑系统（FLS）来辨识系统的未知函数，并采用连续形式的递推最小二乘算法作为自适应律调节FLS权参数．该自适应律可保证FLS权参数稳定收敛，最终收敛至最佳值的一个很小邻域中，同时保证跟踪误差指数衰减趋于0．倒立摆仿真结果表明，采用该方法时，辨识的归一化平方误差小于2％，其相对跟踪误差较混合自适应控制方法减少了58％．     

中国滑坡崩塌危险性编码及其蒙特卡罗解译

将滑坡崩塌危险性多尺度编码及其蒙特卡罗解译方法(简称编码方法)应用于中国滑坡崩塌危险度识别的研究。在全国范围内, 以县市为基本单元对滑坡崩塌危险性信息进行编码, 并通过蒙特卡罗模型解译部分单元的编码作为参照组, 其余单元的编码则可通过与参照组单元编码的快速匹配运算确定其危险度。根据编码解译结果, 将中国按照滑坡崩塌危险度分为高、较高、中、较低、低5个类区。相关分析表明, 滑坡崩塌危险性编码与地质码及地形码相关性比较高。 神经网络的检验、蒙特卡罗解译结果与历史灾害记录的对比, 以及编码方法计算结果与其他方法计算结果的对比, 共同验证了编码方法具有较高的准确性。     

基于改进自组织竞争神经网络的高光谱图像分类

针对传统的SOFM网络对高光谱图像分类精度低的缺点,提出了采用模糊积分与神经网络相结合的分类方法．即在改变网络的学习速率函数和邻域函数的前提下,同时对分类结果采用基于模糊积分的信息融合,使分类器之间相互补偿,并用高光谱图像的分类实验进行验证．与普通的SOFM网络和K均值聚类方法相比较,分类效果更好．     

基于模糊邻域粗糙集的信息系统不确定性度量方法

邻域粗糙集和模糊粗糙集是粗糙集理论中处理数值型数据的两种重要模型.在数值型信息系统中融合两者在不确定性度量方面的优越性,首先引入了模糊邻域粗糙集模型,并在该模型上定义了模糊邻域粗糙度的概念.模糊邻域粗糙度是通过粗糙集的边界域来度量信息系统的不确定性,为了达到更为全面的度量效果,在模糊邻域粗糙集模型中定义了模糊邻域粒结构,并基于该粒结构提出了模糊邻域粒度的概念,模糊邻域粒度是对信息系统分类能力的一种度量.最后,通过将两种度量方法进行结合,提出了一种基于模糊邻域粗糙集的混合不确定性度量方法,并从理论上证明其有效性.实验结果表明,所提出的混合度量方法综合了两种单独度量方法的优点,在数值型信息系统中具有更好的度量效果,因此所提出的不确定性度量方法更具有一定的优越性.     

基于遥感技术的内蒙古自然旅游资源开发研究

采用遥感技术与典型地区地面调查相结合的方法，对内蒙古的自然旅游资源进行调查，通过各种自然旅游资源的光谱特征与TM影像色彩的对应关系以及选取的典型地区调查等建立了准确的解译标志，并以TM741波段合成的真彩色遥感影像图为主要资料进行目视解译，从而判读出主要自然旅游资源，并发现了新的旅游资源．     

四噻吩/富勒烯混合薄膜和混合液中的荧光猝灭研究

用荧光光谱方法分别测量了四噻吩信勒烯混合薄膜和混合液的荧光光谱,与纯四噻吩荧光光谱相比较,发现四噻吩／富勒烯混合液在光激发后,其荧光强度比混合薄膜中的光致感应的荧光强度更强烈地猝灭,而且荧光光谱波形也被强烈地调制,这个实验结果与马库斯电子转移模型不相符合．通过分析表明,在混合液中光致电子转移过程中,当受主的吸收光谱与施主的吸收以及荧光光谱部分交叠时,由于受主分子对激发光的竞争吸收和对施主荧光的重吸收,造成了荧光强度在}昆合液中比混合薄膜更有效猝灭的赝象．因而在用荧光光谱研究施主／受主混合液中光致电子转移时必须考虑到这些光物理过程对荧光猝灭的影响．     

基于空间光谱信息协同的城市不透水层提取方法比较研究

[目的]利用不同的端元提取方法及混合像元分解算法计算南京市2018年城市不透水层覆盖度,评估各方法的精度,为城市可持续发展提供可靠的基础数据支撑.[方法]采用Landsat 8 OLI遥感影像,基于像元纯度指数(pixel purity index,PPI)并考虑空间光谱信息协同提出空间像元纯度指数(spatial p...     

高光谱识别目标的光谱分离分析方法

介绍了线性混合光谱模型,提出了一种分析复合光谱的方法-通过已有的光谱数据库,利用约束最小二乘法分离出像元组份,并能计算像元组份比,对此进行实验,验证了其可行性,并分析了一个30通道的遥感图像。实验以及图像分析的结果表明此种方法能用来分析混合像元问题,即能分离出像元组份,计算出像元组份比获昨比值图像,能利用高光谱数据识别小于地面像元的目标。     

基于数据约减和中心化的像元纯净指数端元提取方法

像元纯净指数(pixel purity index, PPI)算法是最为常用的端元提取算法之一,但算法中投影向量的随机性导致多次运行的端元提取结果不一致。为此,提出一种基于数据约减和中心化的像元纯净指数端元提取方法(pixel purity index endmember extraction algorithm based on data reduction and centralization, DRC-PPI)。首先利用自动目标生成算法生成候选端元,并进行无约束最小二乘解混,将解混丰度为负的像元从原始数据中移除得到约减数据。其次,对约减数据进行数据中心化进而获得投影向量,将约减数据投影到这些向量上,然后根据样本点的像元纯净指数选择端元光谱。仿真数据和真实高光谱数据实验结果表明,DRC-PPI算法克服了PPI端元提取结果不一致性,大大减少了投影计算量,其端元提取精度总体上高于PPI算法。     

基于环境一号HSI高光谱数据提取叶绿素a浓度的混合光谱分解模型研究

随着遥感技术的应用推广以及对研究精度的要求提高,越来越多的研究注意到混合像元的问题。在水质遥感监测中传感器探测的水体辐射亮度值是纯水和各种水质参数辐射亮度值的叠加,混合像元问题严重影响了水质定量遥感反演的准确性。基于环境一号HSI高光谱数据,首先分析了混合光谱分解模型的物理基础,然后基于采样点浓度大小和PPI(纯净像元指数)方法在遥感影像上提取纯水和叶绿素a的端元波谱,并利用线性光谱分解方法得到叶绿素a的丰度值找丰度值与叶绿素a浓度值之间的统计关系,建立了叶绿素a浓度反演的混合光谱分解模型,且反演精度较高。本文为水质定量遥感提供了一种新的思路。     

基于最小体积约束的非负矩阵分解模型的高光谱解混算法探究

高光谱遥感图像中,遥感影像的分类精度和地物识别会因混合像元的存在而受到影响,从而限制了遥感科学向定量化发展.基于最小体积约束的非负矩阵分解方法,不仅不需要假定纯像元的存在,而且在自动提取端元的同时获取对应的丰度图,这种非监督的光谱解混技术克服了传统方法的限制条件,为高光谱图像中混合像元问题的解决提供了新的思路和方法.     

基于图像欧氏距离流形降维的端元提取算法

由于多重反射和散射,高光谱图像中的混合像元实际上是非线性光谱混合传统的端元提取算法是以线性光谱混合模型为基础,因此提取精度不高针对高光谱图像的非线性结构.本文提出了基于图像欧氏距离非线性降维的高光谱遥感图像端元提取方法该方法结合高光谱数据的物理特性,将图像欧氏距离引入局部切空间排列进行非线性降维以更好的去除高光谱数据集中冗余的空间信息和光谱维度信息,然后对降维后的数据利用寻找最大单形体体积的方法提取端元.真实高光谱数据实验表明,提出方法对高光谱图像端元提取具有良好的效果,性能优于线性降维的主成分分析算法和原始的局部切空间排列算法.     

高光谱影像端元数目估计的HAHT模型

端元提取是高光谱遥感研究的重点内容之一,在高光谱影像信息识别、环境监测、资源探测和丰度反演等领域有着重要运用。为了实现有效的端元提取,如何准确估计（尤其是未知区域）高光谱影像中端元数目就显得更为关键,特别是在无人或境外地区的遥感探测方面极有实际价值。端元数目估计过多或者过少都会影响端元提取和混合像元分解的精度。本文基于谐波分析（Harmonic Analysis,HA）理论实现了高光谱影像有效去噪,并结合二元假设检验方法构建了一种高光谱影像端元数目估计的谐波分析假设检验（HA-Hypothesis Testing,HAHT）模型。通过AVIRIS和Hyperion高光谱影像的可行性分析与普适性验证,并与HFC（Harsanyi Farrand Chang）、特征值极大似然函数（Eigenvalue Likelihood Maximization, ELM）和最小误差高光谱信号辨识法（Hyperspectral Signal Identification by Minimum Error, Hysime）等常规的端元数估计算法应用成果相对比,表明HAHT模型所估计的端元数目与实际地物数具有更高的吻合度。同时,采用较成熟的连续最大角凸锥（Sequential Maximum Angle Convex Cone,SMACC）方法提取了端元波谱曲线,通过比较设置2（HFC估计数）、8（HAHT估计数）和14（Hysime估计数）不同端元数的提取结果,也证明HAHT模型在估计端元数目时具有较高准确性,以及较好的适用性和应用前景。     

结合FDA与NMF的高光谱数据解混方法

高光谱图像解混是遥感图像处理的重要技术之一．利用非负矩阵分解（NMF）进行高光谱图像解混是近年来发展起来的一种方法．这种解混方法假设光谱具有稳定的光谱特性;但实际上光谱经常是多变的,这个现象影响着解混的精度．为了减小这一影响,首先利用Fisher判别分析（FDA）对高光谱数据进行线性变换,而后利用变换后的高光谱数据提出了一种FDA与NMF相结合的高光谱数据解混方法．实验表明新方法能够有效地提高解混精度与效率．     

SAM权重法在端元提取中的应用

高光谱遥感的出现使得在宽波段遥感中不可探测的物质能被探测。获得的高光谱数据大都具有数据冗余度高、信噪比低等特点。文章通过idl编程实现高光谱数据的特征提取并利用其做了端元提取流程与光谱解混,及权重法SAM端元提取、混合光谱分解模型及实现。利用SAM权重法能够完成端元提取并最终得到的解混结果。     

一种基于模糊C均值聚类的图像区域分割方法

提出一种基于模糊C均值聚类的彩色图像区域分割方法。该方法首先选用适当的彩色空间对图像中的每个像素抽取颜色、纹理及空间位置等综合特征;然后,利用模糊C均值聚类方法进行聚类,利用提出的确定最佳聚类簇数的方法,确定聚类簇数、中心等参数;根据每个像素的隶属函度,将像素初步划归不同的组,利用连接原理对图像区域进一步分割,并提供了图像描述特征。实验结果表明,该方法分割效果很好。