高光谱吸收峰的特征定量化分析方法研究

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1、硕士学位论文题目:高光谱吸收峰的特征定量化分析方法研究研究生：石俊峰专业：控制工程指导教师：郭宝峰研究员完成日期：2015年12月杭州电子科技大学硕士学位论文高光谱吸收峰的特征定量化分析方法研究研究生：石俊峰指导教师：郭宝峰研究员2015年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchonQuantitativeAnalysisMethodsofHyperspectralAbsorptionPeaksCandidate:ShiJunfengSupervisor:Pr

2、of.GuoBaofengDecember，2015杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明：本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论义不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集。体，均已在文中｛＾明确方式标明一切相关责任申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担。论文作者签名：亦歡缉日期；２／？化年３月／午日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生

3、在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阔论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可Ｗ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名；：给曰期三飾年月０３／午指导教师签名；日期：如年月日化＾ｔｋＪ今杭州电子科技大学硕士学位论文摘要高光谱遥感作为最近几十年发展起来的技术，在各个领域都发挥着越来越重要的作用。在高光谱众多的研究分支中，光谱匹配是一个重要的研究方向。高效率高

4、精度的光谱匹配算法是实现高光谱分类的一个手段。由于高光谱曲线可以看作是一个高维矢量，具有方向和数值两方面的特性。传统的光谱匹配方法往往只是侧重光谱的方向或者数值特性，加上高光谱遥感数据又容易受到噪声、大气的干扰，造成高光谱数据的信噪比过低，使光谱匹配的精度降低。为解决这一问题，根据光谱曲线的吸收峰反映了地物内在分子结构的这一基本特点，本文重点研究了在高光谱吸收峰特征参量的基础上进行的光谱匹配方法，主要工作如下：（1）综述了高光谱匹配的基本知识和研究现状。对高光谱匹配和光谱的吸收特征参量做了介绍，比较了常用光谱匹配算法的优缺点。（2）提出了基于高光谱吸收峰特征参量的光谱匹配方

5、法。根据不同物质的光谱吸收峰特征相异的特点进行光谱的匹配。首先对得到的光谱曲线进行包络线消除与归一化预处理，然后基于新提出的光谱吸收特征参数以及重新定义的光谱特征参量重新组成了吸收峰特征参量矩阵，最后根据特征矩阵的相似度进行光谱匹配，通过两组实验验证，根据新的特征参量和匹配算法，匹配的结果在精度上有一定的提升。（3）提出了一种基于欧氏—余弦距离的联合距离选择算法，根据选择后的吸收峰特征参量矩阵进行光谱曲线匹配。该算法首先根据标准特征参量矩阵与待测特征参量矩阵的每个向量的余弦—欧氏距离来逐一寻找吸收峰的匹配向量，之后根据选择后的吸收峰特征参量矩阵进行光谱匹配。实验结果表明，该

6、算法可以搜寻到最佳的特征参量向量，从而实现吸收峰的选择。用选择到的吸收峰特征参量矩阵进行高光谱匹配后，匹配的误差有一定程度的下降。关键词：光谱学，高光谱遥感，光谱匹配，吸收峰特征，吸收峰选择,向量距离I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTHyperspectralremotesensing,asatechnologydevelopedinrecentyears,playsamoreandmoreimportantroleinremotesensingarea.Hyperspectralmatchingisusefulinmanyhyperspectralapplic

7、ations.Inordertorealizethehyperspectralclassificationandotherhyperspectraltechnology,accuratespectralmatchingalgorithmsareneeded.Thehyperspectralcurvescanbeconsideredashighdimensionalvectors,andithastheadvantagesofboththedirectionalandthenumerical.Thetradition