4envi高光谱的分析

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1、ENVI高光谱分析技术邓书斌主要内容1、高光谱简介2、高光谱数据预处理3、物质制图与识别、探测4、植被分析1、高光谱遥感简介光学遥感技术的发展：全色（黑白）－－彩色摄影－－多光谱扫描成像－－高光谱遥感高光谱分辨率遥感（HyperspectralRemoteSensing）用很窄（10-2λ）而连续的光谱通道对地物持续遥感成像的技术。在可见光到短波红外波段其光谱分辨率高达纳米(nm)数量级，通常具有波段多的特点，光谱通道数多达数十甚至数百个以上，而且各光谱通道间往往是连续的，因此高光谱遥感又通常被称为成像光谱（ImagingSpectrometry）遥感。从光谱影像上获得光谱曲

2、线高光谱图像空间成像的同时，记录下成百个连续光谱通道数据从每个像元均可提取一条连续的光谱曲线对高光谱图像的处理实质是对像元光谱曲线的定量化处理与分析高光谱成像技术成像光谱仪：与地面光谱辐射计相比，成像光谱仪不是在“点”上的光谱测量，而是在连续空间上进行光谱测量，因此它是光谱成像的；与传统多光谱遥感相比，其光谱通道不是离散而是连续的，因此从它的每个像元均能提取一条平滑而完整的光谱曲线。成像光谱仪系统介绍航空成像光谱仪系统国内系统：MAIS、OMIS-1、OMIS-2、PHI、WHI、LASIS国外系统：AIS、AVIRIS、TRWIS、GERIS、HYDICEAISA、DAIS

3、、CASI、HYMAPAVIRISSpectralcoverage:VIStoNIR(400-2500nm)Spectralbands:224Spectralresolution:<10nmFOV:30°IFOV:1.0mradDigitization:12bitsHYMAPSpectralcoverage:VIS:400-800nm,15nmbands;NIR:881-1335nm,14nmbands;SWIR1:1400-1813nm,12nmbands;SWIR2:1950-2543nm,16nmbands;Spectralbands:126FOV:60°IFOV:2.

4、5mrad(along_track)2.0mrad(across_track)Pixelsperline:512航天成像光谱仪系统——Hyperion/EO-1国家：美国时间：2000年11月卫星发射成功扫描带宽：7.5km,空间分辨率：30米，在0.4－2.5μm共有220波段:可见光－近红外(400-1000nm):60波段，短波红外(900-2500nm):160波段。环境与减灾小卫星星座（HJ-1B）2、高光谱数据预处理传感器定标大气校正传感器定标传感器定标是针对设备本身，建立传感器每个探测元件输出的数据量化值（DN）与它所对应像元内的实际地物的辐射亮度之间的定量关系

5、（陈述彭等，1998）。辐射亮度（辐射率）单位可为：（μW）/（cm2*nm*sr）。ENVI提供针对特定传感器的定标，包括ASTER、AVHRR、MODIS、MSS、TM、IKONOS、QuickBird、WorldView等；通用方法，包括：平场域定标、对数残差、内部平均反射率法和经验线性；针对热红外数据，还提供大气校正工具、相对通道发射率、归一化发射率、Α残差等定标工具。为什么做大气纠正？太阳辐射通过大气以某种方式入射到物体表面然后再反射回传感器原始影像包含物体表面，大气，以及太阳的信息如果我们想要了解某一物体表面的光谱属性，我们必须将它的反射信息从大气和太阳的信息中分

6、离出来。大气散射直接反射邻接反射大气校正方法基于辐射传输模型LOWTRAN模型MORTRAN模型ATCOR模型6S模型基于统计学模型平场域定标对数残差内部平均反射率法经验线性基于简化辐射传输模型的黑暗像元法基于统计的不变目标法基于植被指数的大气阻抗植被指数法……ENVI大气校正模块ENVI的大气校正模块的模型为MODTRAN4+模型，它是由SpectralSciences,Inc.(SSI)和AirForceResearchLabs(AFRL)合作开发，ITTVIS进行整合和图形化。ENVI的大气校正模块能够对高光谱、多光谱影像进行校正。高光谱包括：HyMAP、AVIRIS、

7、HYDICE、HYPERION、Probe-1,CASI、AISA等；多光谱包括：ASTER、AVHRR、IKONOS、IRS、Landsat、MODIS、SeaWiFS、SPOT、QuickBird等，以及航空（860nm-1135nm）数据。多光谱与高光谱的模型基础一样：MODTRAN4+。这个模块通过高光谱像素光谱上的特征来估计大气的属性，可以有效地去除水蒸气,气溶胶散射，漫反射的邻域效应。采用向导式操作流程，还包括快速大气校正功能。使用ENVI大气校正模块——输入文件准备数据是经过定标后的辐射亮