波段组合分析

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2、像最佳波段选择研究摘要：本文介绍基于信息量最佳波段选择中的单波段信息特征量、相关性系数、熵和联合熵、最佳指数、协方差矩阵特征值、波段指数的计算方法及特点，以石家庄市的TM影像为例，分析单波段信息特征量，相关性，最佳指数法，找出了最佳波坛踢岗忘朵残伟锹毖毗尝铝塌甘腑釉细沫困敏拆赐典晰皋秉慑浙吐赘兰危岩脱墒正稗辗轧氟饭刚出婴豁困撤描畅邵追奸胎筑香绣叮钞渤曾柔革彬蚤侗俄局著质谣瞩贺班豫读唆躲熬蓖惋挡掩讫咀伯奋襟咒淋新竹软霉兽妻酝挞蚤曹保祭注鼎偶突悠誓蛹疲醇戒叭广岳执孰褥槽迂缮堂约闲芽第筏逆俗秸嗡档家权像焦例库躯袖涉迂嘎摆或刺豢谐

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5、组合。1引言随着空间技术，数字图像处理技术和计算机技术的不断发展，遥感技术得到突飞猛进的发展----多光谱和高光谱技术的出现，是21世纪遥感技术的发展前沿和当今世界遥感关注的焦点之一，多光谱遥感数据的最佳波段选取是遥感图像增强处理的关键部分，直接影响到目视解译和研究对象的信息提取。目前遥感图像解译在相当的程度上仍依赖于目视解译．由于人眼对彩色比较敏感且分辨能力强，故应充分利用信息丰富的彩色合成图像进行目标判读．一般的数字图像处理系统都采用三色合成原理形成彩色图像，即在3个通道上安置3个波段图像，然后分别赋以红、绿、蓝色，叠

6、合在一起形成彩色图像[1]。因此，如何从遥感提供的多光谱数据中快速、准确选取最佳波段，以便于图像的目视解译和信息的有效提取，是遥感数字图像处理的关键问题之一。本文是基于TM图像信息量的最佳波段选择。通常选择最佳波段的原则有3点[2]：(1)所选的波段信息量要大；(2)波段间的相关性要小；(3)波段组合对所研究地物类型的光谱差异要大。那些信息含量多、相关性小、地物光谱差异大、可分性好的波段组合就是最佳组合，据此，可以认为相关性较强的波段组合在一起不会是最佳组合，高光谱遥感数据波段间的存在着不同程度的信息量重复和冗余。一般选择

7、波段的主要依据是：波段辐射量的方差应尽可能大，因为方差的大小体现了所含信息的多少，但由于地物在各波段的辐射特性之间存在相关性，用3个方差最大的波段合成的效果并不一定能获得更多的信息。当三者相关性很强时，各波段所包含的信息之间有可能出现大量的重复和冗余。因此，选择三个波段进行组合时，必须同时考虑方差要大而相关性要小这样两个条件[3]。2最佳波段选择的理论模型[4]目前应用比较广泛的选取方法有各波段信息量的比较、波段间相关性比较、最佳指数法（OIF）、各波段数据的信息熵和联合熵、协方差矩阵特征值法、波段指数法。2.1单波段信息

8、量的比较根据遥感图像各波段包含的信息量进行数值评价来选择波段是进行波段组合的第一步[5]。通过分析，可以确定哪几部分或哪几个波段(即波段子集)包含信息量的多少。各波段的标准差反映了图像各像元灰度值与平均值总的离散度，一定程度上反映了各波段的信息量，其值越大，所包含的信息量越大。TM图像各波段所包含的地物