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1、第1期,总第63期国土资源遥感No.1,20052005年3月15日REMOTESENSINGFORLAND&RESOURCESMar.,2005光谱重建与光谱真实性检验中地物光谱的作用111213甘甫平,张宗贵,王润生,杨凯,刘圣伟,闫柏琨(1.中国国土资源航空物探遥感中心,北京100083;2.澳大利亚联邦科工组织勘探与采矿所;3.中国地质大学,北京100083)摘要:将地物光谱与高光谱重建、影像光谱真实性检验相结合,重点阐述地物光谱在高光谱数据预处理中的主要作用。以新疆东天山航空HyMap数据为例,在光谱重建过程中导入数据区特征地物(白云母和高岭石)光谱,以对利用大气模型
2、校正的视反射率影像光谱进行平滑、去/伪0或增强处理。进一步利用2种矿物的特征光谱评价重建光谱的真实性,从数据源头确保高光谱遥感数据光谱特性的准确与可靠。关键词:高光谱;光谱重建;光谱真实性检验;HyMap中图分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:1001-070X(2005)01-0012-05进行高光谱遥感数据光谱真实性检验与评价,确保0引言后续高光谱信息的提取与地学应用信息的精度与可靠性。光谱识别是高光谱区别于多光谱的主要技术优势。在高光谱地学应用中,地物光谱特征是地物信1HyMap数据特征及数据区地质概况息直接提取的基础。根据地物波谱特征设计信息分[1]类、提取
3、与分割算法,如IHS编码与吸收波段图、HyMap是澳大利亚HyVista公司研制的生产运[2~5]光谱角识别方法SAM(SpectralAngleMapper)和营型航空成像光谱仪,在400nm~2500nm光谱区[6]光谱匹配SM(SpectralMatching)等,都必须在对间共128个通道,光谱分辨率10~20nm,信噪比达[15]地物的光谱特征进行综合分析的基础上进行开发与500︰1以上,适合矿物填图等地学应用的需求。设计。因此,从高光谱影像数据中直接提取出地物2002年10月10日至10月22日,利用该成像光谱信息,地物的光谱重建是首要,也是必须的步骤。通仪获取了新
4、疆东天山地区的高光谱数据。过光谱重建,实现高光谱信息的图像)光谱转换。数据获取区无植被覆盖,位于准噶尔板块东南在光谱重建过程中,辐射校正是最重要的一环。缘活动带康古尔塔格泥盆)石炭纪岛弧带的南带和[2,7~14]目前,针对高光谱应用的辐射校正方法较多,塔里木板块东北边缘活动带觉罗塔格石炭纪岛弧带在校正过程中,由于噪声等影响,可能会增加一些的北带的对接部位。出露地层主要为中石炭统梧桐/伪0特征或使地物的一些次级特征不明显或丧失,窝子组中基性火山碎屑岩、火山熔岩。以玄武岩、安需要根据数据区地物光谱的先验知识进行去/伪0、山岩、凝灰岩以及正常碎屑沉积岩为主。区内岩浆增强或平滑处理,以
5、提高地物光谱区分与识别能力;活动强烈,岩浆岩的分布面积约占基岩出露区的同时,也应根据数据区特征地物类型的光谱对重建30%,其中,大部分花岗岩已物理或化学风化成碎屑光谱数据进行真实性检验与评价,从源头上把握高状,并部分蚀变成绢云母或高岭石化。光谱数据的质量。本文将东天山HyMap高光谱数据、6S模型与图2地物光谱对光谱重建的影响像水汽波段相结合,研究大气校正与光谱重建过程中主要岩矿光谱对重建影像波谱的影响。同时,也2.1大气校正利用该区分布的特征地物(白云母和方解石)光谱,利用澳大利亚针对HyMap仪器所开发的、基于收稿日期:2004-07-21;修订日期:2004-10-09基
6、金项目:国家自然科学基金(40201034)、国家863计划(2002AA130010-3)、国土资源部重点科研项目(2002206)以及/国土资源部百名优秀青年科技人才计划0资助。第1期甘甫平,等:光谱重建与光谱真实性检验中地物光谱的作用#13#3+6S模型的专用模块/HyCorrforHyMapAtmospheric选择中,有意避开Fe吸收波段区间中的940nm波Correction0,对所获取的数据进行大气校正。该模块段,而选择1140nm水汽波段进行大气校正。是基于水汽,如940nm、1140nm以及氧气820nm对图像数据进行大气校正后,最直观的评价方波段的吸收特征,
7、逐像元进行大气消减,重建地物的法是通过对大气校正中所生成水汽图像的评估来评光谱特征。判校正的好坏。一般而言,如果水汽图像成云雾状,在利用6S模型进行大气校正时,若地面存在大表示校正效果,如果水汽图像中还能看见地物,则表面积水体,将增加对整个图像数据水汽含量的估计,示校正的效果较差,需重新设定参数进行再校正。误导大气校正结果。因此,在实际校正中,应将其掩图1是利用不同参数对该区第9和第17航带校正膜。东天山地区位于大陆腹地,气候干燥,植被不发的结果。育,但是,该区存在褐铁矿化,在进行大气校正参
