基于FastICA算法的高光谱矿物丰度反演

高光谱分离是定性与定量岩矿分析的核心基础。仿真数据和测量数据可通过FastICA算法处理,计算混合像元中端元数量及端元光谱,并根据计算结果进行丰度反演。实验结果表明：FastICA算法即使在端元光谱、混合矩阵未知且没有任何先验知识的情况下,也能有效分离岩矿高光谱混合像元并得到端元的估计光谱,从而实现矿物识别和矿物丰度反演;但当混合像元中参与混合的端元光谱相似度较高或端元光谱的非高斯性较低时,混合像元的分离精度将降低,混合像元的分离精度越高,端元丰度反演结果越准确。     

混合像元分解法在植被覆盖区矿化蚀变信息提取中的应用——以江西大浩山金矿区为例

在植被覆盖区,由于高植被、多水系、多阴影的影响,遥感蚀变信息提取一直未能取得良好的矿化蚀变效果。江西大浩山金矿区位于九江坳陷与江南地块九岭隆起的交界部位,区内植被覆盖稠密、水系沟壑纵横,传统的干扰信息掩膜+主成分分析方法难以有效提取相关的矿化蚀变信息。采用混合像元分解技术（SMACC,端元提取技术）,通过对像元线性分解可从遥感图像中获取各个地物端元的反射亮度值及丰度信息;识别各地物端元,去除干扰端元（植被、水体等）,进而对有用地物端元进行有补偿机制的遥感影像重组;最终采用主成分分析法从重组影像中有效提取矿化蚀变信息。与传统的掩膜方法相比,在植被覆盖率较高的区域,混合像元分解法避免了传统方法在掩膜干扰信息的同时消除矿化蚀变信息的弊端,取得了良好的效果;在植被覆盖率较低的区域,混合像元分解能分离去除少量植被信息,提取更为微弱的矿化蚀变信息。     

基于相似像素选择的双边滤波图像去噪

针对双边滤波在一定程度上模糊了图像特征的缺陷,提出一种基于相似像素选择的图像双边滤波算法。该算法首先在图像中搜索所处理像素的邻域内所有相似像素(与其像素值相近的像素),然后依据相似像素占全部邻域像素比例,确定该像素为特征像素或非特征像素。对于特征像素,采用其相似像素进行双边滤波;对于非特征像素,采用全部邻域像素进行双边滤波。仿真实验表明,该算法相对一般双边滤波,能够在去除噪声的同时,更好地保持图像特征。     

基于驱动脉冲延迟的线阵CCD亚像素测量系统

通过CPLD设计间隔精准延迟的驱动脉冲,将线阵CCD空间信息转换为在一个脉冲单元内变化的时间信息,并通过高精度步进电机位移平台进行了检测,实验证明该方法可以有效地突破线阵CCD像元精度限制,实现亚像素测量。     

Correlation-based temperature and emissivity separation algorithm

Based on analyzing the relationship between the atmospheric downward radiance and surface emis- sivity, this paper proposes a correlation criterion to optimize surface temperature during the process of temperature and emissivity separation from thermal infrared hyperspectral data, and puts forward the correlation-based temperature and emissivity separation algorithm (CBTES). The algorithm uses the correlation between the atmospheric downward radiance and surface emissivity to optimize surface temperature, and obtains surface emissivity with this temperature. The accuracy of CBTES was evalu- ated by the simulated thermal infrared hyperspectral data. The simulated results show that the CBTES can achieve high accuracy of temperature and emissivity inversion. CBTES has been compared with the iterative spectrally smooth temperature/emissivity separation (ISSTES), and the comparison results show that they have relative accuracy. Besides, CBTES is insensitive to the instrumental random noise and the change of atmospheric downward radiance during the measurements. As regards the noniso- thermal pixel, its radiometric temperature changes slowly with the wavenumber when its emissivity is defined as r-emissivity. The CBTES can be used to derive the equivalent temperature of nonisothermal pixel in a narrow spectral region when we assumed that the radiometric temperature is invariable in the narrow spectral region. The derived equivalent temperatures in multi-spectral regions in 714―1250 cm?1 can characterize the change trend of nonisothermal pixel's radiometric temperature.     

雷达遥感滑坡隐患识别与形变监测

滑坡是全球发生最为频繁、造成损失最严重的自然灾害之一,滑坡表面形变测量对于滑坡的早期识别、监测和预警具有重要意义.雷达遥感具有非接触式大范围空间连续覆盖和高精度形变测量等优势,在滑坡地质灾害领域中取得了广泛的应用.本文概述武汉大学干涉雷达遥感团队近几年在利用雷达遥感监测滑坡形变方面的研究内容,包括:雷达遥感在滑坡形变监...     

用多谱阈值法进行GMS-5卫星云图云型分类的研究

介绍了利用GMS-5卫星云图资料获得晴空、半透明云或碎云和高、中、低云的方法。基于最优回归统计法得出多谱阈值与等压面温度的统计关系，利用MM5中尺度数值预报模式的预报结果计算动态变化的多谱阈值，使云判别阈值能适应不同的天气。实际资料试验表明：多谱阈值法是一种可行的云判别和支分类的方法。该方法能较准确地区分云与晴空、判别出高云和低云，对半透明云或碎云及中云也有一定的判别能力。该方法基本能应用于实时云分类 业务。     

黑河中下游植被覆盖度变化遥感监测

自2000年国家决策实施水量统一调度以来,黑河中下游生态环境得到好转,但缺乏一个客观公正的评价方法加以验证。本文考虑黑河中下游区域面积大、数据资料缺乏等特点,提出了基于卫星遥感影像提取生长季植被指数计算植被覆盖度（VFC）,并对VFC的空间分布特征、面积占比、变化趋势等进行了分析。研究表明,2000—2017年18年间,黑河中下游区域均存在低覆盖植被向其他类型覆盖植被转化现象,高植被覆盖区域面积增加,植被覆盖情况整体趋好。该结论与黑河中下游区域生态环境变化现状相符,证明本文方法可以作为区域生态环境评价的重要方法支撑。     

最小二乘混合像元分解的端元丰度信息提取研究

针对无约束最小二乘混合像元分解算法提取地物端元丰度出现的局限性问题,通过野外实地采集的地物光谱数据建立研究区典型的地物波谱库,以Landsat OLI影像作为主要数据源,在经过Gram-Schmidt(GS)影像融合的基础上,利用纯净像元指数(PPI)及基于几何顶点的端元提取技术提取研究区典型地物端元,最后通过完全约束的最小二乘混合像元分解算法完成对研究区典型地物端元丰度的提取。结果较好地解决了无约束最小二乘混合像元分解算法提取的端元丰度信息出现负值的情况,并且提高了典型地物丰度信息提取的精度。完全约束最小二乘混合像元分解算法的RMSE误差均控制在0.174 913左右,在很大程度上提高了混合像元分解精度及实用性。     

面向线性光谱混合分解的邻域像元集螺线型构建方法

高时间分辨率遥感影像在地表景观破碎区域易形成混合像元,难以发挥其高时间维度优势。现有方式多是基于线性光谱混合模型,借助邻域像元所构成的像元集合组成线性方程组,求出组分光谱值的最小二乘解,提高其空间分辨率。然而,现有方法依赖窗口形式来构建邻域像元集合,在某些区域易造成方程组无解的欠定问题。本文在分析其问题原因的基础上,引入阿基米德螺线代替传统的矩形窗口,对邻域各像元依次遍历,构建空间邻近、组分相近的邻域像元集合来解决该问题。在GlobeLand 30数据上的试验表明,螺线型构建方法对5种混合尺度上多种类型地物均具有稳定的精度,与传统窗口构建方法相比,可从构建邻域像元集合方面将总体理论精度提高2%,分解结果精度提高近1个数量级。