[發明專利]植被覆蓋區高光譜遙感蝕變礦物提取方法

有效

• 申請號: 201310204230.5
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103383348A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 陳圣波;劉彥麗
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

1.一種植被覆蓋區高光譜遙感蝕變礦物提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、在太陽高度角大于45°的時間段，首先測量白板的反射率，并觀察其波譜曲線，直到曲線近似成為在100%反射率附近的一條直線，校正完畢；

b、然后用探測槍對準寬葉植物的頁面直接測量葉面反射光譜，草本植物測量冠層的反射光譜，土壤測試其新鮮面的反射光譜，并保存所測植物和土壤的波譜曲線；

c、對測定的植物反射光譜與土壤反射光譜進行比較，選出植物反射率與土壤反射率差較大的一對不同波段，且這兩個波段的植物反射率相同，選出的每兩個波段作為一對；

d、對EO-1Hyperion數據進行預處理，包括對Hyperion數據進行未定標和受水汽影響波段的去除、絕對輻射值轉換、壞線修復和大氣校正；

e、從預處理后的數據中找出步驟c中對應的波段，對每一對波段都進行波段差分計算：計算公式：b=b₁-b₂

式中：b為波段差值計算得到的新波譜反射率，b₁、b₂為選出的每一對用來植被抑制的波譜反射率；

f、以植被抑制后的波段為一組，通過公式：

C(i,j)=E{(xi(k,l)-x‾i)(xj(k,l)-x‾j)]]>??①

求協方差矩陣的特征值和特征向量

|λE-C|=0????②

A=C^T????③

Y=AX????④

其中，x_i(k,l)為像素點所在行列號（κ,ι）在i波段處的值，為i波段的數據平均值，C(i,j)為協方差矩陣，A是X空間的協方差矩陣C的轉置矩陣(T)，Y為新的主分量矩陣，X為原始矩陣，做主成分分析，得到主分量，求得主分量之后，根據公式：

αn=λn/Σn=1mλn]]>??⑤

求得主成分分析特征值；

其中，α_i是原變量X的第n個主成分的特征值，λ_i表示協方差矩陣C的第n個特征值，這兩個n是一樣的；

g、依據主成分分析特征值，找出絕對值較大而符號相反的兩個主分量，根據兩個主分量做2-D散點圖；

h、選擇散點圖拐點處的數據為圈定的端元波譜，每一處拐點標記為不同的顏色，當一個拐點需要確定范圍時，首先需要先圈定最外層的異常設定為一級異常，通常用紅色表示。通過公式：

X‾=Σq=1NXqN]]>????⑥

求出一級異常的平均波譜；

其次再往內圈定二級異常，通常用綠色表示，通過公式⑥求出二級異常的平均波譜；然后對兩個波譜進行波譜匹配，分數為0.8以上則判定為同一類型波譜，說明此拐點處的一級異常與二級異常為同一類型異常，否則為不同類型異常。其中是平均波譜值，q……N是像元個數，Xq是第q個像元的波譜曲線；

i、選定全部異常信息后，經USGS標準光譜庫進行波譜匹配，波譜匹配時通過ENVI軟件中波譜分析工具處理，確定異常信息的礦物類型。