基于DART模型的PROBA/CHRIS数据叶面积指数反演

叶面积指数（LAI）是生态环境研究中一个关键的生物物理变量,是陆地植被能量交换的重要途径。基于多角度高光谱植被辐射传输理论,根据DART模型,将天顶角和方位角离散成61个方向组合,建立适于多角度高光谱遥感数据的叶面积指数反演查找表;选取长白山地区高光谱多角度PROBA/CHRIS遥感数据,在进行HRIS数据预处理的基础上,利用最小二乘原理进行CHRIS数据与LAI查找表匹配,反演研究区的LAI;并对490 nm和700 nm波长在不同LAI和61个离散方向的BRDF敏感性因子进行评价分析：随着LAI值的增大,490 nm波长的BRDF值先增大后减小, 700 nm波长的BRDF值减小;BRDF值沿天顶角增大的方向下降,在天顶附近时值为最小。     

大气校正方法及其在高光谱影像Hyperion中的应用

利用遥感影像反演地物反射率,大气校正必不可少。对于高光谱影像,其信噪比与多波段遥感影像相比非常低,消除大气的影响显得尤为重要。在大气辐射传输模型Modtran4.0基础上,给出了一种直接、有效的大气校正参数计算方法。结合MODIS/TERRA大气温湿度廓线产品,使用此方法计算了高光谱影像Hyperion大气校正参数,并用于Hyperion影像的部分波段的反射率反演,与卫星过境时地面同步实测的典型地物反射率以及高光谱大气校正软件ACORN的计算结果进行比较,获得了比较好的结果。研究表明,大气辐射传输模型和卫星遥感大气参数产品相结合用于遥感影像的大气校正是可行的。     

EO-1Hyperion高光谱数据FLAASH模块大气纠正

EO-1Hyperion高光谱遥感影像在实际应用中,需对图像进行大气纠正及补偿等预处理,以便获得较好质量的图像,为进一步分析和应用提供保障.笔者运用FLAASH大气校正模型对中国云南香格里拉地区的Hyperion卫星影像进行大气校正,利用图像MNF转换法对光谱曲线进行去噪平滑优化,再对校正前后影像进行遥感影像和典型地物光谱曲线对比分析.结果表明,影像经FLAASH大气校正和MNF平滑后,较好地消除了大气影响和Hyperion高光谱遥感图像的光谱噪声.     

CASI/SASI数据在宁夏汝箕沟煤田中的应用

航空机载高光谱遥感数据(CASI/SASI)具有图谱合一的优势,能够根据光谱特征进行地物的直接识别。以宁夏汝箕沟煤田的CASI/SASI航空机载成像光谱测量影像数据为主要信息源,利用ENVI软件对数据进行了辐射校正和辐射定标、大气校正(光谱重建)与几何校正等预处理,同时利用FieldSpec~Pro FR便携式光谱仪对研究区烧变岩及煤层各类样本进行光谱测试,提取其光谱特征。在数据处理和实测光谱(野外与室内)分析的基础上,运用混合调制匹配滤波法,对研究区烧变岩和煤层进行高光谱识别,获得了研究区烧变岩和煤层高光谱分布图。通过野外调查验证和地质综合分析可知,野外观察的烧变岩及煤层分布与高光谱遥感解译结果基本吻合。该实例表明CASI/SASI航空机械成像高光谱数据在烧变岩及煤层勘查领域具有较好的应用效果和广泛的前景。     

基于FLAASH的高光谱遥感数据大气校正应用

星载传感器接收到的电磁波,必经大气吸收和散射的影响。高光谱分辨率遥感影像具有大量光谱信息,为了精确提取高光谱遥感信息,对大气校正是必不可少的。对于Hyperion遥感影像而言,其信噪比较低,在反演地表反射率过程中,此项工作尤为重要。基于FLAASH对Hyperion影像进行了大气校正,分析了不同地物校正前、后的光谱特征,与标准库对比后,取得了比较理想的校正效果。结果说明,通过大气辐射传输模型理论进行大气校正是可行的。     

内蒙古本巴图铀资源勘查远景区航空高光谱数据不同大气校正方法评价及应用

航空高光谱遥感在岩石矿物精细识别和填图方面具有显著优势和应用前景。大气校正是实现航空高光谱影像中矿物反射光谱重建的关键技术,现有的大气校正模型方法需进一步评价和开发,以适应地质矿产勘查领域中的实用化需求。文章以内蒙古巴丹吉林盆地东部的本巴图铀资源勘查远景区为试验区,基于4种经典大气校正模型开发了航空高光谱数据大气校正批处理软件,对试验区SASI航空高光谱影像开展大气校正不同方法的试验评价。以试验区5种典型蚀变矿物的反射光谱重建作为评价对象,通过与USGS标准矿物光谱进行对比,结果表明：经过FLAASH模型、6S模型、快速大气校正模型和经验线性模型校正后的SASI影像均能较准确地反映矿物的诊断性光谱特征,吸收峰波长位置未发生明显偏移。相对而言,经验线性法更好地保持了矿物的光谱形态,作为试验区航空高光谱数据大气校正的优选方法。最后,在航空高光谱大气校正的基础上,完成了本巴图铀资源勘查远景区矿物填图,为分析和评价该地区铀成矿潜力提供了技术支撑。     

火星高光谱遥感大气校正方法

高光谱遥感是火星探测的主要技术手段之一,由于火星与地球大气成分的差异,火星高光谱遥感的大气影响与地球有所不同.火星高光谱遥感大气校正可采用平场域法(FF)、内部平均相对反射率法(IARR)、辐射传输算法,解混算法和ETF算法等.文中分析了各算法的主要思路和优缺点,讨论了使用参数的差异及其不同的计算过程,并对火星南极地区一幅影像(ORB0942_2)进行了ETF、FF和IARR三种大气校正试验.通过某些特定矿物(如石膏)的光谱特征拟合分析,认为ETF方法在特征吸收拟合方面效果较好,而FF和IARR在总体拟合度方面效果较好.     

福建矾山Hyperion高光谱数据预处理及效果评价

高光谱遥感数据预处理是其应用于地物识别与信息提取过程中一项繁琐而必要的工作,预处理流程包括波段筛选、Smile效应纠正、坏线及垂直条纹去除、大气校正等。引入信噪比、均值、方差等参数进行了波段筛选;利用MNF变换、差值两类方法进行了Smile效应的检测,并通过线性拟合内插的方法纠正了Smile效应;利用均值法修复坏线、全局法去除垂直条纹均取得了较好的效果。大气校正过程中,选用了适宜的参数指标反演地表反射率,并经光谱优化减小了"噪声"的干扰。最后,通过波谱曲线形态分析及波谱匹配方法来评价预处理的效果。在此基础上总结了预处理的优化流程,并将该流程应用于福建矾山Hyperion高光谱遥感数据的预处理中,获得验证评价较好的160个波段数据,为后期的福建矾山高光谱遥感信息找矿奠定了基础。     

基于FLAASH模块的遥感数据大气校正应用研究

星载传感器成像获取地表信息过程中，由于受到大气散射、辐射等影响而引起辐射失真。大气校正是消除各种辐射畸变，获取地表真实信息、实现地表参数定量遥感研究的前提。研究基于ENVI软件的FLAASH模块ASTER数据大气校正的实现。根据研究区的情况，选用中纬度夏天大气模型，校正一景ASTER数据。对比处理前后的图像，可知校正后的图像视觉效果提高，有利于遥感地质解译应用研究，校正后获取的反射率图像是遥感矿化蚀变信息提取和识别的前提。     

高分辨率遥感在西藏罗布莎地区地质调查中的应用

研究区位于西藏罗布莎地区,其罗布莎蛇绿岩体蕴藏着我国目前规模最大的铬铁矿床。以WorldView-2高空间分辨率遥感数据为基本信息源,对研究区进行遥感地质解译。与传统多光谱数据ETM+、ASTER等相比,WorldView-2具有更高的空间分辨率和相对较窄且连续的光谱。对研究区WorldView-2图像进行正射校正、大气校正和影像融合后,采用最佳指数法选择8-6-4波段组合进行假彩色合成,同时结合真彩色5-3-2波段,突出各地质体单元色调差异。我们利用其空间分辨率优势建立区内主要岩性和构造的高空间分辨率遥感解译标志。通过野外地质验证,解译结果充分显示了WorldView-2高分辨率影像在海拔较高、工作环境恶劣地区进行矿产资源勘查的技术优势和应用前景。     

热红外遥感岩矿信息提取研究进展

热红外遥感是岩矿遥感信息领域起步未久,且表现出巨大潜力的技术手段。从岩矿发射率光谱、数据处理及信息提取技术方法、应用研究3个方面对热红外遥感在岩矿信息提取中的研究现状进行了全面总结,在此基础上对其发展难点及趋势进行了讨论,并对其在地质领域的应用前景进行了评估。在数据获取方面,高光谱分辨率数据是应用要求与发展趋势;数据处理方面,对大气影响进行定量评价并力求高精度的大气校正方法是难点与不可回避的问题,大气是影响数据质量的最大因素。岩矿热红外遥感信息机理（矿物发射率光谱特征与机理、光谱混合行为、光谱变异因素）的定性研究取得了一定进展,定量化的研究是发展趋势;在地质领域,因为可以对矿物种类(包括不含水矿物)及含量进行高精度提取的突出优势,不仅在矿产勘探,而且在基础地质研究方面将发挥巨大作用。     

Hyperspectral satellite data (Hyperion) preprocessing—a case study on banded magnetite quartzite in Godumalai Hill, Salem, Tamil Nadu, India

This paper deals with many calibration methods involved in preprocessing of hyperspectral remote sensing data, while radiation calibration with respect to magnetite minerals without altering image reflectance. Radiometric calibration is the basis and important for both hyperspectral data applications and quantitative remote sensing. While at present there are many methods available for radiometric calibration in the spaceborne hyperspectral data, here, we used the highest spectral resolution Hyperion EO-1 satellite data using a variety of calibration models, which include the calibration model based on atmospheric radiation theory, conversion model as scene dependent such as flat field model, internal average reflectance model, logs residual modified model, and linear model based on the experience of the ground calibration, and so on, and hyperspectral data calibration study was implemented with magnetite mineral. After the above three models contrast, we have arrived at the conclusion that calibration model based on atmospheric radiation theory is the finest radiation calibration method for Hyperion satellite data preprocessing.     

高光谱遥感岩矿端元提取与分析方法研究

端元提取是高光谱遥感信息提取与分析的基础,也是解决高光谱图像混合像元分解的关键.本文针对研究区高光谱遥感数据特点,进行了辐射校正、最小噪声分离变换(MNF)及纯净像元指数(PPI)处理,在此基础上,应用二维散点图和三维散点图分别提取了端元波谱,并开展了端元属性的判别研究.岩矿端元的提取与分析为后续岩矿种类识别奠定了基础,直接影响最终成果的准确度.     

高光谱遥感定量反演成矿元素含量的研究进展

随着遥感技术的不断发展,高光谱遥感也相应取得了较大的进步,而其应用于找矿方面也越来越广阔。在有土壤覆盖物的多金属矿区,遥感土壤地球化学方法也相应地取得了较大的发展。多金属矿区土壤覆盖物的重金属元素含量测量是判断矿区成矿元素地球化学异常的标志,同时为找矿预测打下基础。使用遥感手段定量化的提取矿区表层覆盖物（土壤）中地球化学信息是找矿预测的必经之路。文章从理论、技术及定量化反演方法三个方面对高光谱遥感应用于土壤地球化学研究取得的新进展进行归纳和总结,并展望遥感土壤地球化学的应用前景。     

高光谱遥感在煤矿区的应用探讨

高光谱遥感在煤矿区具有广泛的应用潜力,在总结高光谱遥感技术发展及其应用现状的基础上,结合煤矿区资源环境特点,对数据获取、先验知识与光谱模型研建、定量模型建立、信息处理方法、精度评价等问题进行了分析,为应用高光谱遥感在煤矿区资源集约利用、生态环境保护、区域持续发展等方面的系统应用提供了技术和方法支持。     

高光谱遥感技术在基岩区区域地质调查填图中的应用

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。     

Hyperspectral Remote Sensing of Forests: Technological advancements,Opportunities and Challenges

In real world what we are able to see is just because of light or energy reflected or emitted from the viewing object is falling upon retina of human eye. The variations in intensity of light reflected back from any object in different wavelengths are sensed and provide ability of discriminating different objects having similar size and shape. In the same way, in spectroscopy we sense the reflected light through artificial sensors and record as image (in airborne and satellite spectroscopy) or as spectrum (in field spectroscopy). In remote sensing discrimination of different object mainly depends on difference in reflection of energy in different wavelength region of light. Considering this behaviour of light, in hyperspectral remote sensing the reflected light coming from object is split into multiple continuous and small-small wavelength bands and are sensed in each wave band separately. Therefore we are having reflection response of object in multiple and narrow wavelength regions, which can be used in discrimination of different objects that are not separable in multispectral remote sensing due to less number of broad range wave bands. Collection of data is one aspect of the technology but as soon as these data are collected, a question arises how to and where to use this data? To answer where to use, a list of applications like discrimination, mapping and monitoring of different features and process of landforms in ecosystem have been reported, and forestry is one of them. And question of how to use these data in each applications involve converting the raw data into useful information using a multistep process of atmospheric, radiometric and geometric correction, removal of bad data and data redundancy, transformation and extraction of most useful data, data segmentation and extraction of useful information. For this purpose variety of data processing techniques, algorithms, concepts and schemes have been reported from time to time. In this review article we have summarized the available technical developments in hyperspectral remote sensing during the last three decades and tried to discuss the opportunities and challenges in hyperspectral remote sensing applications in the forestry sector.     

高分五号航天高光谱遥感技术在甘肃龙首山铀矿找矿中的应用

为深入研究和探讨高分五号(GF-5)航天高光谱遥感技术在铀矿地质找矿中的应用效果和潜力,基于龙首山成矿带航天高光谱数据,开展高光谱数据处理和蚀变信息提取工作,创新实现了GF-5高光谱波段修复,通过构建标准光谱库和诊断光谱,运用MNF算法、PPI算法,结合SAM光谱角填图技术,完成蚀变矿物端元提取和光谱匹配,实现研究区钠长石、方解石、石英、绿泥石、赤铁矿和高岭土蚀变矿物的提取,综合区域铀矿成矿地质背景,通过开展地面波谱测量和野外调查,在验证蚀变准确度的基础上,剖析航天高光谱蚀变信息和成矿规律,构建了区域找矿定位模型,圈定找矿预测区3处,取得了较好的找矿效果,为国产GF-5高光谱遥感在地质找矿中的应用提供了参考。     

黑河试验中机载红外广角双模式成像仪的设计及实现

多角度航空遥感飞行试验是黑河试验的重要组成部分,在介绍了机载红外广角双模式成像仪(Wide-angle Infrared Dual-mode line/area Array Scanner,WiDAS)的研制背景、硬件构架和多角度成像原理之后,结合其数据特点,详细描述了WiDAS数据处理流程并设计了WiDAS系统的红外产品体系。最后,用地面同步测量数据对定标后的WiDAS辐射亮温进行了验证,并从飞行数据中提取了黑河试验区6种典型地物的辐射亮温随观测角度的变化情况。