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基于BRDF模型的hymap高光谱影像辐射畸变校正方法研究

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基于BRDF模型的HyMap高光谱影像辐射畸变校正方法研究

作者：刘文良中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

在遥感影像获取的过程中,由于多种原因,使得影像存在不同程度的辐射失真,这使得同一地物在影像上的灰度存在差异,严重影响了图像的质量和后期的应用。产生辐射失真的原因有很多,比如传感器的光谱响应特性、大气条件、地形起伏、光照情... 详细信息

在遥感影像获取的过程中,由于多种原因,使得影像存在不同程度的辐射失真,这使得同一地物在影像上的灰度存在差异,严重影响了图像的质量和后期的应用。产生辐射失真的原因有很多,比如传感器的光谱响应特性、大气条件、地形起伏、光照情况以及地物本身的反射特性等。对于本文所采用的hymap数据而言,由于成像光谱仪的工作平台和工作方式的特点,航带内各像元的传感器观测角和航带间像元的太阳入射角差异很大,在相同地理范围内相对于航天平台的卫星影像来说辐射失真也更为明显,反映在影像上是灰度分布存在较大差异,进行拼接时会出现明显的拼接接缝。本文的目的是对这种辐射失真进行逐像元校正,补偿影像的色调差异,并生成无缝拼接的数据产品。文中仅针对因太阳天顶角和传感器观测角不同造成的hymap影像的辐射失真问题进行研究,这种既与观测方向有关又与入射方向有关的特性称为二向性反射。随着多角度遥感和定量遥感的发展,目前,针对二向反射特性建立起来的BRDF模型有数十种之多。结合国内外前人对该问题的研究探索、研究区的地貌以及hymap数据的特点,本文对半经验的Lommel＿Seeliger模型和Kennedy经验模型进行了研究,利用东天山地区的hymap影像完成了两种模型的构建,并利用甘肃营毛沱地区的hymap影像对改进的Kennedy经验模型进行了适用性验证。主要结论如下:（1）半经验的Lommel＿Seeliger模型本是用于月表影像光度校正的一种模型方法,该模型能够在一定程度上校正hymap影像的辐射失真,但是模型应用到地表数据中还存在一些问题。（2）Kennedy经验模型经过改进后,能够较好的处理影像的辐射失真。通过影像镶嵌结果、同名点像元辐射亮度光谱曲线等方面来看,改进Kennedy经验模型的校正效果要优于半经验的Lommel＿Seeliger模型。（3）改进Kennedy模型在甘肃营毛沱地区的验证结果表明该模型不仅能够校正影像成像过程中出现的辐射畸变,消除原多航带影像拼接的接缝现象。而且,利用这个模型进行的处理工作能够保留影像像元的光谱吸收和反射特征,并且该项工作有利于矿物信息的提取。

关键词：辐射失真 hymap BRDF 影像无缝拼接西北地区

新疆哈密三种典型蚀变矿物的hymap高光谱遥感信息提取

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国土资源遥感 2005年第1期17卷 37-40,i003页

作者：阚明哲田庆久张宗贵南京大学国际地球系统科学研究所南京210093 中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

利用机载的可见光、近红外及短波红外成像光谱(hymap)数据,对新疆哈密地区岩矿信息识别方法进行研究。基于方解石、绿泥石和绢云母3种常见蚀变矿物的光谱特征,在遥感数据定标和反射率图像转换的基础上,应用光谱角度模型(SAM)分类法进行... 详细信息

利用机载的可见光、近红外及短波红外成像光谱(hymap)数据,对新疆哈密地区岩矿信息识别方法进行研究。基于方解石、绿泥石和绢云母3种常见蚀变矿物的光谱特征,在遥感数据定标和反射率图像转换的基础上,应用光谱角度模型(SAM)分类法进行自动匹配识别和信息提取。通过掩膜技术进行方解石、绿泥石和绢云母矿物填图,并结合实验室光谱数据库光谱进行了验证。

关键词： hymap 高光谱遥感蚀变矿物信息提取光谱

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澳大利亚机载成像光谱仪及其应用

地质装备 2005年第2期6卷 31-33页

作者：郭洪周房晓钟张宗贵甘甫平中国地质调查局基础调查部北京100011 中国地质装备总公司北京100085 中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

本文主要介绍了当今实用的澳大利亚机载成像光谱仪(hymap)主要特点和主要技术指标,以及首次在我国应用效果。

关键词：澳大利亚机载成像光谱仪 hymap 技术指标几何校正新疆成像光谱技术

高光谱遥感技术在基岩区区域地质调查填图中的应用

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地质通报 2021年第1期40卷 13-21页

作者：李娜董新丰甘甫平闫柏琨朱婉菁中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心北京100083 自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

高光谱遥感以其超高的光谱维数据优势,使对地物的精细识别和区分能力较传统多光谱遥感数据有质的提升。以HyM ap高光谱数据和高分五号高光谱数据为数据源,选择中国西部基岩区区域开展了高光谱遥感岩性-构造解译工作。通过图像增强处理后... 详细信息

高光谱遥感以其超高的光谱维数据优势,使对地物的精细识别和区分能力较传统多光谱遥感数据有质的提升。以HyM ap高光谱数据和高分五号高光谱数据为数据源,选择中国西部基岩区区域开展了高光谱遥感岩性-构造解译工作。通过图像增强处理后,对研究区地层单元、岩体/脉、构造等进行了遥感地质解译。对比已有的地质调查结果,发现高光谱遥感数据相较多光谱/高分数据对岩性-构造信息的展布情况显示得更加清晰和直观,同时其对不同岩性段、不同岩相带,以及细小构造等区分能力突出,表现出明显的技术优势。研究认为,高光谱遥感可为基岩区区域地质填图提供更加客观、真实的地质体、构造展布情况,能提高地质调查填图的效率和质量。

关键词：高光谱遥感地质填图 hymap 高分五号遥感地质

Monitoring the Sewage Draining in Shenzhen Reservoirs Using Hyperspectral Data

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Journal of Computer and Communications 2014年第2期2卷 8-13页

作者： Yin Li Wei Pan Xiaomao Yang Qinglin Tian CNNC Beijing Research Institute of Uranium Geology (BRIUG) Beijing China College of Environmental Sciences and Engineering Peking University Beijing China

Freshwater resources are regarded as the foundation of urban development and assure the sustainable prosperity of the city. The contaminations of fresh water in reservoirs can threaten safety of people directly and force the Industrial processes to be suspended. Therefore, developing a method to detect the potential locations where contaminated water drains off into the reservoirs efficiently and precisely is a challenging task but in urgent need. In this research, we used the air-borne sensor hymap to get the hyperspectral data of Shenzhen. Finally we find a way to invert five water quality parameters (Suspended Solid (SS), Total Nitrogen (TN), Total Phosphorus (TP), Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD5)) from the hymap image and we distinguish the clear water and polluted water on the image successfully.

关键词： Hyperspectral Water hymap Shenzhen Reservoirs

成像光谱技术在典型蚀变矿物识别和填图中的应用

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中国地质 2006年第1期33卷 178-186页

作者：刘圣伟甘甫平闫柏琨杨苏明王润生王青华唐攀科中国国土资源航空物探遥感中心北京100083 中国地质大学北京100083

成像光谱矿物识别和填图技术是中国国土资源调查和监测重点发展的高新技术之一。笔者以国土资源调查应用为主要目标,研究了成像光谱矿物识别和矿物填图技术实用化中的一些关键技术问题。分析了白云母和绿泥石两种重要蚀变矿物的光谱特... 详细信息

成像光谱矿物识别和填图技术是中国国土资源调查和监测重点发展的高新技术之一。笔者以国土资源调查应用为主要目标,研究了成像光谱矿物识别和矿物填图技术实用化中的一些关键技术问题。分析了白云母和绿泥石两种重要蚀变矿物的光谱特征及光谱变异特征;以新疆东天山黄山地区的hymap数据为例,对目前已较为系统化的成像光谱识别技术(如MNF变换、像元纯度指数PPI和N维可视化端元识别NDVI)在典型蚀变矿物识别和填图中的应用进行介绍。

关键词：成像光谱矿物填图矿物光谱 hymap 黄山

哈密土墩矿区高光谱影像蚀变矿物识别初步研究

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矿床地质 2006年第3期25卷 329-336页

作者：周强甘甫平陈建平闫柏琨王润生中国地质大学北京100083 中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

文章以哈密土墩矿区为例,利用航空高光谱hymap数据,从单矿物光谱与混合像元光谱之间的相似概率和模型化参数出发,发展了基于光谱混合组成的极大相关高光谱矿物识别方法,初步识别出该区与成矿关系密切的6种蚀变矿物及其空间分布趋势,并... 详细信息

文章以哈密土墩矿区为例,利用航空高光谱hymap数据,从单矿物光谱与混合像元光谱之间的相似概率和模型化参数出发,发展了基于光谱混合组成的极大相关高光谱矿物识别方法,初步识别出该区与成矿关系密切的6种蚀变矿物及其空间分布趋势,并为野外地质工作与薄片鉴定所证实。该研究初步表明,高光谱遥感可为地质学中矿物的空间分布研究提供有用的新技术。

关键词：地质学 hymap 矿物识别数理统计高光谱土墩矿区

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基于光谱特征的湿地植物种类识别

国土资源遥感 2016年第3期28卷 86-90页

作者：柴颖阮仁宗柴国武傅巧妮河海大学地球科学与工程学院南京210098 河南省南阳水文水资源勘测局南阳474500

光谱特征的选择对于湿地植被的识别精度和效率有直接的影响作用。以美国舍曼(Sherman)岛水域为研究区,基于Hy Map航空高光谱遥感影像数据,分析湿地植被的一阶微分光谱和光谱吸收特征,利用逐步判别分析法筛选识别精度较好的光谱特征参数... 详细信息

光谱特征的选择对于湿地植被的识别精度和效率有直接的影响作用。以美国舍曼(Sherman)岛水域为研究区,基于Hy Map航空高光谱遥感影像数据,分析湿地植被的一阶微分光谱和光谱吸收特征,利用逐步判别分析法筛选识别精度较好的光谱特征参数参与C4.5决策树分类。结果表明:4种湿地植被的一阶导数光谱特征差异较小,吸收特征差异性相对较大;基于一阶微分光谱特征和光谱吸收特征利用C4.5决策树进行分类,可以实现湿地植被在物种水平上的识别,并达到较好的分类精度。

关键词：高光谱遥感光谱特征湿地植被 hymap

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多源遥感数据的蚀变异常信息提取及对比研究

太原理工大学学报 2017年第5期48卷 765-771页

作者：刘知周萍王鸿燕中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心北京100048

分别使用多光谱Aster数据和hymap航空高光谱数据对新疆若羌的研究区进行矿物填图,并通过实地考察与样本光谱检测分析将验证结果与提取结果进行准确度评价。结果表明,两种遥感数据的提取结果吻合度较高,高光谱hymap数据无论在填图精度还... 详细信息

分别使用多光谱Aster数据和hymap航空高光谱数据对新疆若羌的研究区进行矿物填图,并通过实地考察与样本光谱检测分析将验证结果与提取结果进行准确度评价。结果表明,两种遥感数据的提取结果吻合度较高,高光谱hymap数据无论在填图精度还是在准确度方面都远远优于多光谱Aster数据,填图结果可以为新疆若羌的矿产勘探提供数据参考。

关键词：新疆若羌多源数据蚀变提取光谱测量 hymap