高光谱数据处理技术研究

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1、圆幽密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences博士学位论文研究所：2013年4月RESEARCHONTECHNOLOGIESOFHYPERSPECTRALDATAPRoCESSINGByGaoXiaohuiSupervisedbyProfessorXiangliBinADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementFor

2、thedegreeofDoctorofEngineeringXi’anInstituteofOptics＆PrecisionMechanics，ChineseAcademyofSciencesApril，2013科研道德声明秉承研究所严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中所引用的内容都已给予了明确的注释和致谢。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论

3、文作者签名：主逢坠Ft期：2竺!主2￡之p知识产权声明本人完全了解中科院西安光学精密机械研究所有关保护知识产权的规定，即：研究生在所攻读学位期间论文工作的知识产权单位系中科院西安光学精密机械研究所。本人保证离所后，发表基于研究生工作的论文或使用本论文工作成果时必须征得产权单位的同意，同意后发表的学术论文署名单位仍然为中科院西安光学精密机械研究所。产权单位有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；产权单位可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定

4、)论文作者签名：麦嚏裂导师签H期：≯D坞c)j夕夕日期：≯D／乡ojc≥≥致谢光阴飞逝，转瞬己过五载。在这五载中，我受恩师指点，众人帮扶，才初入光谱遥感之门。在博士论文完成之际，在此表达我无限的感激之情。首先感谢恩师相里斌研究员，在攻读博士学位期间，相里老师的悉心指导和关怀鼓励让我受益颇深，为此常常感动不已。相里老师知识渊博，治学严谨，具有极高的学术造诣，是我国光谱成像技术方向的著名专家，我有幸得老师之教诲，受益终身。他为人谦和正直，待人诚恳，对待科研工作孜孜不倦，是我们学习的榜样。博士即将毕业，这份师生之情我

5、将永远铭记在心。感谢远在北京航空航天大学的师母袁艳研究员，她和相里老师一起为我们开题和论文的顺利开展尽心尽力!感谢西安光机所光谱室的刘学斌研究员、王忠厚研究员、白清兰研究员、白加光研究员、胡炳襟研究员、李自田研究员、计忠瑛老师、熊望娥老师、光电研究院黄曼研究员，吕群波研究员、周锦松研究员在学习工作方面给予的支持和帮助，特别是吕群波研究员，提供了论文研究所需的大部分数据。论文的顺利完成离不开同事和朋友的帮助，感谢魏儒义、于涛、景娟娟、卫俊霞、王爽、王新全，你们陪我一起走过难忘的岁月。感谢所有提供研究数据的单位和个

6、人!感谢研究生部领导和老师们：李晋芳主任、张波主任、赵萍老师、王哲老师，感谢你们对我的支持和帮助!特别感谢我的父母，论文的完成凝聚了你们的辛劳!你们将我抚养成人，又帮忙照顾我的孩子，尽量减轻我的负担。感谢我的丈夫徐光辉，你的默默支持是我最大的依靠。博士学业的结束，意味着新征程的开始。再次感谢恩师，亲人、朋友及所有帮助过我、关心过我的人!您们的教导，鼓励，关心，爱护将永远陪我向前!高晓惠2013年4月摘要本论文主要以我国首台业务运行星载光谱仪数据作为数据源，针对高光谱数据处理过程中的几个关键问题进行分析，提出解决

7、方案和具体方法，为高光谱数据处理及应用研究工作奠定基础。本论文的主要研究内容包括：1．对高光谱遥感技术进行归纳总结。介绍了高光谱遥感的概念，应用、光谱成像仪的分类及数据处理技术。2．针对目前仅从图像信息保持能力进行条带去除算法评价的不足，提出条带去除算法的光谱信息保持能力评价标准。在分析干涉式成像光谱仪条带噪声产生机理的基础上，提出了可用于HJ．1A超光谱成像仪条带噪声去除的二次灰度系数校正法，该方法在图像信息保持能力和光谱信息保持能力上优于传统算法。比较了实验室定标和星上定标的差异，提出一种有利于条带噪声消除

8、的推扫型干涉成像光谱仪辐射场绝对辐射定标方法。3．分析了使用FLAASH和QUAC进行HJ．1AHSI数据大气校正的效果，提出一种基于厚云光谱的快速大气校正方法(BCSQUAC)，该方法在保证大气校正精度的情况下，具有远优于QUAC的速度。4．以光谱距离公式为基础，推导了光谱距离随谱段增加的变化趋势，通过在波段增加过程中控制光谱距离的变化趋势来达到进行最优波段选择的目的。提出可用于多种