高光谱实验指导Word下载.docx

1、湿土壤，但是对于道路辨认效果不如TM3Band 5 中红外 1.55-1.75 30用于分辨道路/裸露土壤/水, 它还能在不同植被之间有好的对比度,并且有较好的穿透大气、云雾的能力。2b） AVIRIS指标 波段 波长（微米）波长范围 400-2500nm Band 1-4 紫外 0.369-0.399光谱分辨率 10nm Band 5-14 蓝光 0.409-0.497Fwmh 10nm Band 15-24 绿光 0.507-0.596Band 25-36 红光 0.606-0.693Band 37-63近红外0.702-1.048c） Hyperion波长范围 430-2400 Band

2、 1-5 紫外 0.356-0.396光谱分辨率 10nm Band 6-15 蓝光 0.406-0.498Band 16-25 绿光 0.508-0.600Band 26-36 红光 0.609-0.691Band 37-184 近红外 0.702-1.992Band 185-242 中红外 2.002-2.577报告内容1、 分别使用AVIRIS 和Hyperion 数据，如何针对植被、水体等不同地物进行假彩色合成选择合适的波段？2、 分别从ETM+，AVIRIS 和Hyperion 数据中分别选取5 种不同的地物，提取曲线。从光谱剖面曲线上，比较分析多光谱数据和高光谱数据的各自特点。3、

3、 信噪比计算，对Headwall 拍摄的数据，采用MNF 去噪后，实现以下计算和比较分析：a） 去噪前后，各波段图像的信噪比值Band 6 热红外 10.40-12.50 60 感应发出热辐射的目标。Band 7 中红外 2.09-2.35 30对于岩石/矿物的分辨很有用, 也可用于辨识植被覆盖和湿润土壤。Band 8 全色 0.52-0.90 15得到的是黑白图象, 分辨率为15m,用于增强分辨率, 提供分辨能力。3b） 去噪前后，同一像素的（或同一区域的平均）光谱的信噪比值4实验二 高光谱遥感数据的大气校正大气的影响对高光谱遥感而言比多光谱遥感更重要，尤其是陆地高光谱遥感，消除大气的影响而

4、获得接近地面测量的光谱数据，对于准确识别地物、属性估计等具有十分重要的意义。大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响，获得地物反射率和辐射率、地表温度等真实物理模型参数，用来消除大气中水蒸气、氧气、二氧化碳、甲烷和臭氧对地物反射的影响，消除大气分子和气溶胶散射的影响。本次实验的目的是掌握一般大气校正方法，理解大气传输过程中散射、吸收和折射作用的影响机理和校正的原理，掌握大气校正的一般方法和处理过程。1、使用黑暗目标法分别对TM和AVIRIS影像进行大气校正2、使用FLAASH模块对AVIRIS影像进行大气校正1、黑暗目标消减法（Dark Object Substraction,DO

5、S）a） 基本原理：寻找影像中的最暗的目标区域，假设该区域的光谱反射率为0，而实际获得的反射率是由于大气影响或程辐射的结果，并且其它区域受到相同的影响。那么，可以通过从每个像元的反射率5扣除掉黑暗目标的反射率就可以达到大气校正的目的。通常情况下，我们一般选择水体作为暗目标。b） ENVI 中DOS 的操作i. ENVI 中DOS 被称为Dark Subtractii. 依次选择菜单 Basic Tool Preprocessing GeneralPurpose Utilities Dark Subtract，启动模块。选择待校正的图像，选择Band Minimum 选项，即每个波段的最小值将被

6、自动选为暗目标的反射率。处理后保存结果即可。2、ENVI FLAASHa） 简介：ENVI 的高精度大气校正工具包，其最新扩展模块FLAASH2.0 专门对波谱数据进行快速大气校正分析。FLAASH可以处理任何高光谱数据、卫星数据和航空数据（860nm/1135nm），这些数据是由HyMAP、AVIRIS、CASI、HYDICE、HYPERION（EO1）AISA、HARP、DAIS、Probe1、TRWIS3、SINDRI、MIVIS、 OrbView4、NEMO 等传感器获得的。FLAASH还可以校正垂直成像数据和侧视成像数据。FLAASH 是目前精度最高的大气辐射校正模型，使用了 MOD

7、TRAN 4 辐射传输模型的代码，基于像素级的校正，校正由于漫反射引起的连带效应，包含卷云和不透明云层的分类图，可调整由于人为抑止而导致的波谱平滑。FLAASH 可对Landsat, SPOT,AVHRR, ASTER, MODIS, MERIS, AATSR,IRS 等多光谱、高光谱数据、航空影像及自定义格式的高光谱影像进行快速大气校气校正的目的。通常情况下，我们一般选择水体作为暗目标。6b） ENVI 中的FLAASH 的操作请参见附件ENVI FLAASH使用手册1、一些基本的概念：a） 大气散射b） 大气吸收和地面遥感可以利用的主要大气窗口c） 解释为什么天空是蓝色的，而在太阳升起和落

8、下时天空会呈现红色或橘红色d） 为什么需要进行大气校正2、对比分析 DOS 和FLAASH 的处理结果，注意典型地物的校正效果。从大气传输过程简要分析一下FLAASH 的关键参数设置对结果的影响。7实验三 地物光谱测量与成像1、 了解地面高光谱数据获取的一般方法和测量过程2、 了解地物光谱仪的一般工组原理3、 理解地物光谱测量是定量遥感建模的重要内容1、了解野外便携式地物光谱仪的原理、使用和操作2、使用野外便携式地物光谱仪测量典型地物（水，土，作物）的光谱曲线1、便携式地物光谱仪的基本工作原理光纤光谱仪是现代主流的便携式地物光谱仪，基本工作原理是光源发光通过光纤传导入采样探头，光线照射于物体表

9、面后，反射光再经探头导入与光谱仪相连的光纤束，被测光由接头入射到光谱仪内。光谱仪内的分光结构至关重要。入射光经反射准直镜准直，平面反射式光栅分光后，将入射光分成按一定波长顺序排列的单色光，再由成像物镜聚焦后，投射到CCD阵列的光敏面上进行检测。典型的光纤光谱仪的构造如下图。Vs（实验采用式中，（）分别为测2、几1） SV2） 海垂直测量（）为被测量物体种便携式VC 便携式地光洋光学US方法，计􀟩􁈺􀟣􁈻物体的反和标准版地物光谱物光谱仪光谱内置存通线阵列探谱分辨率（最小积分SB4000VIS内置存储通道算公式为𙫮

10、0;􀜸􀯦射率，s的仪器测仪的基本参数范围： 35储器 ： 50道数 ： 10测器： （2（FWHM）： 时间： 1NIR器 ： -数 ： 36 1. 3.：􀵈 􀟩s（）为标准量值。50 250000 scans（扫0241） 512 Si，2） 256 InGa3） 256 扩展3.5nm, 3508.5nm 10006.5nm, 185毫秒50 1000648 Si，3505nm, 350 8 毫秒版的反射nm）350-1000nmaAs，1000-1的InGaAs0 1000 n0 1850 n-1000nm1000

11、nm率，V（m1850nms，1850-258），00nm9实验步骤1、 测量目标和条件的选择（1） 环境: 无严重大气污染，光照稳定，无卷云或浓积云， 风力小于3 级，避开阴影和强反射体的影响（测量者不穿白色服装）。（2） 时间: 地方时9: 3014: 30 。（3） 取样: 选择物体自然状态的表面作为观测面，取样面积大于地物自然表面起伏和不均匀的尺度，被测目标面要充满视场。（4） 标准板: 标准板表面与被测地物的宏观表面相平行， 与观测仪器等距，并充满仪器视场，保证板面清洁。2、 安装仪器开始测试（1） 对准标准板，读取数据为Vs 。（2） 移开标准板对准地物，读取数据Vg 。（3） 重复步骤（1）（2）， 测量59 次， 记录数据， 计算平均值。（4） 更换目标，做好信息记录， 重复（1）（3）步骤。（5） 整理数据，根据上述公式计算反射率g（） , 标准板的反射率s（） 为已知值。仪器安装注意事项: 测量高度: 仪器保持水平架设，离被测地物表面距离1m。 几何关系:仪器轴线与天顶的倾斜角2，标准面水平10放置。3、 分析实测结果（1）根据计算结果，准确绘出地物光谱反射率曲线图。（2）根据所绘曲线， 比较不同地物光谱特征，分析在遥感影像上可能产生的差异。（3）分析实习过程中可能引起误差的因素。1、 分析地物光谱