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1、环 境 遥 感第 卷 第 期份 。 年 月,。 呼图 像 的 光 谱 信 息 特 征 与 最 佳 波 段 组 合戴 昌 达 雷 莉 萍中 国 科 学 院 遥 感 卫 星 地 面 站年 月 日 收 稿摘 要本 文 分 析 了 北 自 黑 龙 江 省 寒 温 带 缓 岗 平 原 、 南 至 广 东 省 南 亚 热 带 丘 睦 等 个 不 同 景 观 类 型 样 区 的图 像 数 据 , 查 明 图 像 的 光 谱 信 息 具 一 维 结 构 , 其 物 理 含 义 相 当 于 “ 亮 度 ” 、 “ 绿 度 ” 和 “ 热 度 ” 、 “ 湿 度 ” 。在 个 光 谱 图 像 中 , 一 般 以
2、第 波 段 包 含 的 地 物 信 息 最 丰 富 。 个 可 见 光 波 段 即 第 , , 波 段 之 间 ,两 个 中 红 外 波 段 即 第 , , 波 段 之 间 相 关 性 很 高 , 表 明 这 些 波 段 的 信 息 中 有 相 当 大 的 “ 重 复 性 ” 或 “ 冗 余 性 ” 。第 咚 , 波 段 则 颇 特 殊 , 尤 其 是 第 波 段 与 各 波 段 的 相 关 性 都 很 低 , 表 明 这 个 波 段 的 信 息 有 很 大 的 独 立 性 。 计算 种 组 合 的 嫡 值 的 结 果 表 明 , 由 一 个 可 见 光 波 段 、 一 个 中 红 外 波 段
3、 及 第 波 段 组 合 而 成 的 彩 色 合 成 图 像 ,一 般 其 有 最 丰 富 的 地 物 信 息 , 其 中 又 常 以 , , 或 呼 , , , 波 段 的 组 合 为 最 佳 。关 钮 词 信 息 结 构 信 息 虽 最 佳 波 段 组 合一 已 言、 , 夕 卜 门美 国 于 和 年 相 继 发 射 了 陆 地 卫 星 号 和 号 。 星 上 安 置 的 新 一 代 传 感 器专 题 成 像 仪 与 第 一 代 传 感 器 相 比 , 空 间 分 辨 力 由 米 提 高 到 了 米 探测 波 谱 通 道 由 斗 个 增 加 为 个 , 并 调 整 了 可 见 光 与 红
4、外 通 道 的 光 谱 带 范 围 卫 星 姿 控 、 定位 及 扫 描 成 像 方 式 等 也 相 应 做 了 改 进 。 这 些 调 整 与 改 进 对 图 像 的 信 息 特 征 、 处 理 方 法 、 应用 效 果 等 会 产 生 什 么 重 大 影 响 美 国 航 宇 局 于 陆 地 卫 星 号 发 射 前 后 , 主 持 开 展 了图 像 数 据 质 量 分 析 计 划 , 有 关 专 家 的 分 析 研 究 结 果 表 明 图 像 的 辐 射 测量 和 几 何 保 真 度 与 相 比 都 有 很 大 提 高 。 空 间 分 辨 力 也 与 设 计 指 标 一 致 。 其 后 ,
5、包括 笔 者 在 内 的 一 些 遥 感 应 用 研 究 者 , 在 不 同 地 区 , 结 合 不 同 应 用 目 的 , 陆 续 开 展 了 有 关丁 图 像 信 息 特 征 及 最 佳 波 段 组 合 的 研 究 娜 , , 这 些 研 究 者 根 据 地 物 波 谱 测 试 数 据 , 图像 的 可 判 性 分 析 , 以 及 应 用 处 理 的 实 践 , 得 出 一 些 相 似 的 看 法 , 认 为 新 增 加 的 两 个 中红 外 波 段 即 , , 包 含 着 极 丰 富 的 地 物 信 息 , 尤 其 是 , 波 段 , 信 息 量 之 丰 富 , 往 往 是各 可 见 光
6、 波 段 所 远 不 及 的 由 中 红 外 、 近 红 外 、 可 见 光 各 个 波 段 例 如 , , 组 合 而成 的 彩 色 图 像 , 对 于 许 多 应 用 目 的 来 说 , 往 往 比 其 它 组 合 的 合 成 片 具 有 更 佳 的 判 读 性 。 但由 于 以 上 研 究 结 果 一 般 都 是 作 者 根 据 一 二 个 试 区 资 料 得 出 的 , 缺 乏 较 全 面 、 广 泛 和 系 统 的分 析 论 证 , 故 并 未 引 起 有 关 方 面 的 足 够 重 视 。 至 今 世 界 上 能 接 收 处 理 图 像 的 几 个 地面 站 , 销 售 数 量 较
7、 大 的 合 成 图 像 产 品 仍 沿 用 , , 赋 红 、 绿 、 蓝 色 的 组 成 方 案 。 这 种组 合 的 光 谱 响 应 与 原 来 , , 赋 红 、 绿 、 蓝 的 常 规 合 成 片 一 致 。 符 合 许 多 判 读 者 的习 惯 , 且 由 于 的 空 间 分 辨 力 比 提 高 了 一 倍 多 , 这 三 个 波 段 的 光 谱 带 范 围 也 做了 适 当 调 整 , 故 这 种 图 像 包 含 的 信 息 量 与 可 判 性 明 显 优 于 。 从 分 析 植 被 长 势 、 量 算第 期 戴 昌 达 等 图 像 的 光 谱 信 息 特 征 与 最 佳 波 段
8、 组 合大 宗 作 物 面 积 、 探 测 水 深 、 水 质 变 化 、 区 分 水 陆 界 线 等 应 用 月 的 来 说 , 也 不 失 为 最 佳 组 合 之一 。 但 是 这 种 组 合 排 斥 了 信 息 量 很 丰 富 的 中 红 外 波 段 , 毕 竟 是 个 损 失我 国 遥 感 卫 星 地 面 站 建 成 投 产 以 来 , 一 已 接 收 处 理 出 数 千 景 图 像 , 覆 盖 了 中 国 一半 多 面 积 , 包 括 各 种 景 观 类 型 地 区 。 订 购 图 像 的 用 户 越 来 越 多 。 为 了 充 分 开 发图 像 所 包 含 的 丰 富 信 息 ,
9、进 一 步 提 高 图 像 的 处 理 、 分 析 水 平 与 实 际 应 用 效 果 , 笔者 感 到 很 有 必 要 、 也 具 备 了 条 件 对 图 像 的 信 息 特 征 及 最 佳 波 段 组 合 等 问 题 进 行 更 广泛 深 人 的 分 析 研 究 , 以 便 获 得 更 精 确 、 更 具 普 遍 意 义 的 认 识 。 本 文 是 对 我 国 北 起 黑 龙 江 寒温 带 缓 岗 平 原 , 南 至 广 东 省 南 亚 热 带 丘 陵 山 地 , 包 括 个 不 同 景 观 类 型 样 区 的 图 像 ,进 行 分 析 研 究 的 主 要 结 果 。二 、 样 区 概 述
10、样 区 的 编 号 、 位 置 及 有 关 基 本 情 况 如 下 拓 一样 区 黑 龙 江 省 大 兴 安 岭 北 坡 , 漠 河 荟 , 图 号 几 一 。 样 区 范 围 像元 。 一 年 月 ” 日 成 像 , 属 寒 温 带 、 舞 岗 地 貌 。 在 黑 龙 江 沿 岸 冲 积 平 原 有 些 农 地 尚 未播 种 。 大 面 积 覆 盖 以 兴 安 落 叶 松 为 优 势 种 的 原 始 森 林 。 年 , 月 日 发 生 的 特 大 森林 火 灾 , 使 部 分 林 地 与 居 民 点 夷 为 焦 土 , 成 像 时 局 部 地 方 尚 在 燃 烧 。样 区 黑 龙 江 省 穆
11、 梭 县 , 图 号 巧 一 , 样 区 范 围 , 像 元 , 年 石 月日 成 像 。 属 温 带 河 谷 低 丘 。 河 谷 中 多 稻 田 , 刚 进 人 播 种 插 秧 期 , , 部 分 坡 地 森 林 保 存 尚氛 大 部 分 辟 为 农 地 清 播 作 瘫 于 苗 期 。样 区 黑 龙 江 省 东 宁 县 , 图 号 巧 一 ” , 样 区 范 围 像 元 , 年 月日 成 像 。 属 温 带 山 地 , 林 木 葱 郁 。 局 部 地 段 开 矿 挖 石 , 岩 、 土 出 露 。 、样 区 北 京 市 平 谷 县 , 图 号 一 , 样 区 范 围 像 元 , 年 月 日成
12、 像 , 属 暖 温 带 山 前 平 原 。 主 要 作 物 玉 米 已 基 本 收 割 完 , 正 陆 续 播 种 冬 麦 。 近 年 发 展的 小 面 积 旱 稻 及 县 城 村 镇 附 近 的 菜 地 、 果 园 仍 是 一 片 葱 绿 , 但 面 积 比 重 不 大 。样 区 河 北 省 兴 隆 县 , 图 号 一 , 样 区 范 围 像 元 , 年 月 日成 像 , 属 暖 温 带 山 地 , 株 木 、 草 、 灌 的 覆 盖 度 不 很 高 , 长 势 开 始 衰 败 。 试 区 内 有 座 山 间 水 库 。 样 区 河 北 省 南 皮 县 。 图 号 铸 , 样 区 范 围,
13、 像 元 , 年 , 月 日成 像 , 属 暖 温 带 冲 积 天 平 原 。 约 面 积 种 植 冬 素 , 正 处 齐 稗 期 , 果 园 、 人 工 草 地 郁 郁 葱葱 , 春 播 作 物 或 尚 未 出 土 , 或 处 苗 期 。 连 年 千 早 , 河 流 渠 道 大 多 干 涸 。样 区 山 东 省 利 津 县 , 图 号 一 七 样 区 范 围 , , 像 元 , 年 月 日成 像 , 属 暖 温 带 滨 海 平 原 , 包 括 海 域 、 滩 涂 及 部 分 黄 河 老 三 角 洲 耕 地 , 正 处 春 播 期 , 小 面 积冬 麦 已 拔 节 , 生 机 盎 然 一样 区
14、 杭 州 市 , 图 号 一 , 样 区 范 围 义 像 元 , 年 月 日 成 像 ,属 北 亚 热 带 平 原 低 丘 。 样 区 包 括 山 水 相 映 、 景 色 如 画 的 西 湖 风 景 区 及 濒 湖 伸 展 的 杭 州 市与 邓 区 。 一 、样 区 资 料 摘 自 浙 往 大 学 赵 元 洪 、 陈 岚 等 及 浙 江 农 业 大 学 王 人 潮 、 王 深 法 等 人 报 告 。斗 环 境 遥, 感 第 卷样 区 广 东 省 高 要 县 , 图 号 一 , 样 区 范 围 究 又 , 像 元 , 年 月 日成 像 。 属 南 亚 热 带 丘 陵 山 地 。 丘 间 谷 地
15、均 辟 为 水 田 , 双 季 晚 稻 已 经 封 行 。 山 坡 上 林 、 灌 、草 长 势 不 一 , 局 部 地 段 采 矿 挖 石 , 岩 、 土 裸 露 。 池 塘 、 水 库 、 村 镇 似 天 上 繁 星 散 布 在 农 田 与林 草 植 被 中 。 、三 、 图 像 的 光 谱 信 息 结 构图 像 共 有 个 光 谱 响 应 通 道 , 构 成 维 光 谱 空 间 , 但 正 如 图 像 具 有 维 光谱 空 间 却 仅 为 二 维 光 谱 信 息 结 构 一 样 , 图 像 的 光 谱 信 息 结 构 也 不 是 维 。 从 前 述 样区 的 主 成 分 分 析 结 果
16、表 看 , 它 基 本 上 属 于 一 维 结 构 。 有 些 样 区 , 如 南 皮 等 , 前 面个 主 分 量 的 贡 献 累 计 值 已 达 多 , 以 后 几 不 主 夯 量 的 贡 献 都 不 足 多 , 这 类 地 区 图表 光 谱 值 主 成 分 分 析 结 果一 一 。 一 必 。 一 你 。主主主 分分 特 征 值值 贡 献 累 计计 一 特 征 向 量 量量量量量 肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠肠序序序 号号号号 斗斗样样样 , 。 。 。 。 一 。 。 。区区区 。 一 勺 。 一 。 任 月 石石 一 仓 。 。, 。 一 。 布布 一 。 , 一 。 。 一 , 一 。斗斗斗斗 。 。 一 。 一 。 一 。 一 、 一 。 峪峪 。 。 。 。 。 , 。 。 。 。 。 。 一 。 。 , 。 。 一 。 。 一 。 。 一 。 一 。 。一一一一一一一一一一 、样样样 。 。 斗斗 。 。 。 。 。 斗 。
