高光譜遙感考試必備

1、1.1.高光譜分辨率遙感高光譜分辨率遙感:用很窄（102λ）而連續(xù)的光譜通道對地物持續(xù)遙感成像的技術。在可見光、近紅外、短波紅外和熱紅外波段其光譜分辨率高達納米(nm)數(shù)量級，通常具有波段多的特點，光譜通道數(shù)多達數(shù)十甚至數(shù)百個以上，而且各光譜通道間往往是連續(xù)的。2.2.高光譜遙感特點高光譜遙感特點①波段多數(shù)據(jù)量大②光譜范圍窄(高光譜分辨率)③在成像范圍內(nèi)連續(xù)成像④信息冗余增加3.3.高光譜遙感的發(fā)展趨勢高光譜遙感的發(fā)展趨勢（1）遙感信息

2、定量化（2）“定性”、“定位”一體化快速遙感技術4.4.光譜特征的產(chǎn)生機理光譜特征的產(chǎn)生機理：在絕對溫度為0K以上時，所有物體都會發(fā)射電磁輻射，也會吸收、反射其他物體發(fā)射的輻射。高光譜遙感準確記錄電磁波與物質(zhì)間的這種作用隨波長大小的變化，通過反映出的作用差異，提供豐富的地物信息，這種信息是由地物的宏觀特性和微觀特性共同決定的。宏觀特性:分布、粗糙度、混雜微觀特性:物質(zhì)結(jié)構5.反射分為三種反射分為三種：鏡面反射，漫反射，實際物體反射6.6

3、.典型地物反射典型地物反射：水體的反射主要在藍綠光波段，其他波段吸收都很強，特別到了近紅外波段，吸收就更強，所以水體在遙感影像上常呈黑色。植被的反射波譜特征：①可見光波段有一個小的反射峰，位置在0.55um處，兩側(cè)0.45um(藍)和0.67um(紅)則有兩個吸收帶。這一特征是葉綠素的影響。②在近紅外波段(0.70.8um)有一反射的“陡坡”（被稱為“紅邊”)，至1.1um附近有一“峰值”，形成植被的獨有特征。這一特征由于植被結(jié)構引起。

4、③在中紅外波段(1.32.5um)，反射率大大下降，特別以1.45um和1.95um為中心是水的吸收帶，形成低谷。土壤:由于土壤反射波譜曲線呈比較平滑的特征，所以在不同光譜段的遙感影像上，土壤的亮度區(qū)別不明顯.自然狀態(tài)下土壤表面的反射率沒有明顯的峰值和谷值，一般來講土質(zhì)越細反射率越高，有機質(zhì)含量越高和含水量越高反射率越低，此外土類和肥力也會對反射率產(chǎn)生影響。6.野外光譜測量的影響因素野外光譜測量的影響因素（1）大氣透射率（2）水蒸氣3）

5、風（4）觀測幾何7.地面光譜的測量方法地面光譜的測量方法：實驗室測量，野外測量8.垂直與野外測量的區(qū)別垂直與野外測量的區(qū)別:垂直測量：為使所有數(shù)據(jù)能與航空、航天傳感器所獲得的數(shù)據(jù)進行比較，一般情況下測量儀器均用垂直向下測量的方法，以便與多數(shù)傳感器采集數(shù)據(jù)的方向一致。由于實地情況非常復雜，測量時常將周圍環(huán)境的變化忽略，認為實際目標與標準板的測量值之比就是反射率之比。野外測量（非垂直測量）：在野外更精確的測量是測量不同角度的方向反射比因子。

6、凝視時間：探測器的瞬時視場角掃過地面分辨單元的時間稱為凝視時間（dwelltime）。探測器的凝視時間在數(shù)值上等于行掃描時間除以每行的像元個數(shù)。凝視時間越長，進入探測器的能量越多，光譜響應越強，圖像信噪比越高。光譜圖像立方體：空間平面：OXY平面；線光譜平面：OXZ，OYZ平面9.高光譜遙感圖像數(shù)據(jù)表達高光譜遙感圖像數(shù)據(jù)表達：A.光譜圖像立方體B.二維光譜曲線C.三維光譜曲面10.空間成像方式空間成像方式：（1）擺掃型成像光譜儀：定義：

7、它由光機左右擺掃和飛行平臺向前運動完成二維空間成像，其線列探測器完成每個瞬時視場像元的光譜維獲取。原理：45斜面的掃描鏡，電機進行360旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)水平軸與遙感平臺前進方向平行，掃描鏡掃描運動方向與遙感平臺運動方向垂直，光學分光系統(tǒng)形成色散光源再匯集到探測器上，這樣成像光譜儀所獲取的圖像就具有了兩方面的特性：光譜分辨率與空間分辨率。（2）推掃型成像光譜儀：定義：采用一個面陣探測器，其垂直于運動方向在飛行平臺向前運動中完成二維空間掃描；平行

8、于平臺運動方向，通過光柵和棱鏡分光，完成光譜維掃描。散射的一些近似，如對氣溶膠顆粒模型的假設，不同的氣溶膠模型會對表觀反射率的計算造成較大影響。輻亮度基法，輻亮度法的基本原理是：利用搭載于飛機上的光譜輻射計在中高空與衛(wèi)星傳感器同步測量相同目標的輻亮度，通過對飛行高度以上的大氣訂正，實現(xiàn)衛(wèi)星遙感器的在軌輻射定標。三種場地定標方法的比較：測量參數(shù)，測量條件，復雜度，精度，優(yōu)缺點21.（填選）輻射定標與輻射校正的區(qū)別（填選）輻射定標與輻射校正

9、的區(qū)別：輻射定標是建立探測器輸出DN值與具有一定物理意義參量之間的關系；輻射校正要消除依附在輻射亮度中的各種輻射失真，如探測器誤差、大氣影響等；輻射校正包括輻射定標和大氣校正。即輻射定標是輻射校正的一個步驟。22.（填選）輻射傳輸方程（填選）輻射傳輸方程：23.表觀反射率的定義表觀反射率的定義:以“地表大氣”為整體目標，入射輻射能量與出射輻射能量的比例。24.輻射校正的統(tǒng)計學模型輻射校正的統(tǒng)計學模型:暗目標法內(nèi)部平均相對反射率模型平面場

10、模型對數(shù)殘差修正模型25.25.高光譜數(shù)據(jù)為什么要降維（維指光譜空間的維數(shù)），高光譜特征會帶來什么問題？高光譜數(shù)據(jù)為什么要降維（維指光譜空間的維數(shù)），高光譜特征會帶來什么問題？高光譜影像屬于高維空間數(shù)據(jù)，已有的研究結(jié)果表明，這種數(shù)據(jù)有許多不同于低維數(shù)據(jù)的分布特性，這些特性決定了人們在對高光譜影像分析時應采用不同策略和方法。問題：1)信息冗余大2)高維數(shù)據(jù)分布的稀疏性和空空間現(xiàn)象3)“維數(shù)災難”問題4)高維空間中的參數(shù)估計問題5)高階統(tǒng)計

11、特性維數(shù)災難：如果訓練樣本不足時，往往會出現(xiàn)在樣本點數(shù)目一定的前提下，分類精度隨著特征維數(shù)的增加“先增后降”的現(xiàn)象，這就是所謂的Hughes”維數(shù)災難”現(xiàn)象。26.26.判別判別：從高維數(shù)據(jù)中得到了一組用來分類的特征，需要一個定量的標準來衡量特征對分類的有效性。27.27.特征選擇特征選擇：針對特定對象選擇光譜特征空間中的一個子集，這個子集是一個縮小了的光譜特征空間特征提?。禾卣魈崛∈侵笇υ嫉墓庾V空間特征進行重新組合和優(yōu)化，提取出最適

12、合當前應用（分類）需求的新特征兩者的區(qū)別：概念上：特征提取原始特征空間的重組運算，特征選擇原始特征空間的子集挑選特點上：特征提取映射方式未知，特征是未知的，運算規(guī)則；特征選擇波段選擇，特征是已知的，搜索策略。28.28.自動子空間劃分方法的思路自動子空間劃分方法的思路：依據(jù)高光譜影像相關系數(shù)矩陣灰度圖的“成塊”特點根據(jù)高光譜影像相鄰波段相關系數(shù)的大小把波段劃分為若干個子空間然后分別在各個子空間內(nèi)利用聯(lián)合熵算法進行波段的選擇。2929：包

13、絡線去除：包絡線去除：過包絡線去除，可以有效地突出光譜曲線的吸收和反射特征?；诎j線去除后的光譜曲線可以用于特征波段選擇。自動子空間劃分方法的思路：依據(jù)高光譜影像相關系數(shù)矩陣灰度圖的“成塊”特點根據(jù)高光譜影像相鄰波段相關系數(shù)的大小把波段劃分為若干個子空間然后分別在各個子空間內(nèi)利用聯(lián)合熵算法進行波段的選擇。30.高光譜特征參量化的目的高光譜特征參量化的目的：對高光譜特征進行定量表達，用數(shù)值化的形式來描述光譜特征。地位：在地物光譜重建的基