全 文 ：林业科学研究摇 圆园员员袁圆源渊猿冤院猿园园 猿园远云燥则藻泽贼 砸藻泽藻葬则糟澡
摇 摇 文章编号院员园园员鄄员源怨愿渊圆园员员冤园猿鄄园猿园园鄄园苑
基于高光谱影像融合的湿地植被类型
信息提取技术研究
韦摇 玮袁 李增元鄢
渊中国林业科学研究院资源信息研究所袁北京摇 员园园园怨员冤
摘要院对 原 猿远毅和 园毅的多角度高光谱 悦匀砸陨杂遥感影像数据进行植被指数计算及影像融合袁提出归一化植被指数渊晕阅鄄
灾陨冤与高光谱影像融合后袁采用波谱角填图渊杂粤酝冤的方法提取湿地植被类型信息遥 该方法首先对 原 猿远毅影像进行
晕阅灾陨植被指数计算袁然后与 园毅影像融合袁再采用 杂粤酝方法提取湿地植被类型遥 结果显示袁利用该方法对青海省隆
宝滩湿地植被类型的提取精度可达到 怨圆郾 圆猿豫 曰而利用 杂粤酝 方法对 园毅影像直接进行湿地植被类型提取袁其精度只
有 远远豫 遥 由此可见袁利用不同角度信息影像融合的方法袁大大提高了高光谱影像进行湿地植被类型信息提取的精
度袁为湿地植被类型信息提取又提供了一个有效可行的方法遥
关键词院遥感曰 高光谱曰 多角度曰 植被指数曰 融合曰 湿地曰 光谱角填图
中图分类号院杂苑苑员郾 愿 文献标识码院粤
收稿日期院 圆园员员鄄园员鄄员园
基金项目院 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金野渊陨云砸陨栽圆园园怨园远冤冶
作者简介院 韦摇 玮渊员怨苑圆要冤袁女袁湖北武汉人袁博士生袁研究方向院高光谱遥感袁耘鄄皂葬蚤造院憎藻蚤憎藻蚤岳 糟葬枣援 葬糟援 糟灶援
鄢通讯作者院 耘鄄皂葬蚤造院造蚤扎赠岳 糟葬枣援 葬糟援 糟灶
粤 杂贼怎凿赠 燥灶 耘曾贼则葬糟贼蚤灶早 灾藻早藻贼葬贼蚤燥灶 陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 枣则燥皂 贼澡藻 匀赠责藻则泽责藻糟贼则葬造
云怎泽蚤燥灶 陨皂葬早藻泽 燥枣 悦匀砸陨杂 辕 孕砸韵月粤
宰耘陨 宰藻蚤员袁 蕴陨 在藻灶早鄄赠怎葬灶
渊砸藻泽藻葬则糟澡 陨灶泽贼蚤贼怎贼藻 燥枣 云燥则藻泽贼 砸藻泽燥怎则糟藻 陨灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 栽藻糟澡灶蚤择怎藻泽袁 悦澡蚤灶藻泽藻 粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁 月藻蚤躁蚤灶早摇 员园园园怨员袁 悦澡蚤灶葬冤
粤遭泽贼则葬糟贼院 月葬泽藻凿 燥灶 郧则葬皂鄄杂糟澡皂蚤凿贼 贼则葬灶泽枣燥则皂葬贼蚤燥灶 葬灶凿 枣怎泽蚤燥灶 皂藻贼澡燥凿袁贼澡藻 责葬责藻则 责则燥增蚤凿藻泽 葬 蚤皂责则燥增藻凿 皂藻贼澡燥凿 燥枣 藻曾鄄
贼则葬糟贼蚤灶早 憎藻贼造葬灶凿 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 蚤灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 蚤灶 蕴燥灶早 月葬燥贼葬灶 葬则藻葬 蚤灶 匝蚤灶早澡葬蚤 孕则燥增蚤灶糟藻 枣则燥皂 贼澡藻 澡赠责藻则泽责藻糟贼则葬造 枣怎泽蚤燥灶 蚤皂葬早藻援
云蚤则泽贼造赠 贼燥 糟葬糟怎造葬贼藻 贼澡藻 晕阅灾陨 燥枣 原 猿远毅 蚤皂葬早藻袁 葬灶凿 贼燥 枣怎泽藻 憎蚤贼澡 园毅 蚤皂葬早藻援 栽澡藻灶袁 贼澡藻 杂责藻糟贼则葬造 粤灶早造藻 酝葬责责藻则袁杂粤酝袁 葬
泽怎责藻则增蚤泽藻凿 糟造葬泽泽蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 皂藻贼澡燥凿 憎葬泽 糟葬则则蚤藻凿 燥怎贼 燥灶 贼澡藻 灶藻憎 枣怎泽蚤燥灶 蚤皂葬早藻援 栽澡藻 则藻泽怎造贼 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻 藻曾贼则葬糟贼蚤燥灶 葬糟糟怎鄄
则葬糟赠 燥枣 贼澡藻 增藻早藻贼葬蚤燥灶 蚤灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶 葬责责则燥葬糟澡 贼燥 怨圆郾 圆猿豫 袁 憎澡蚤造藻 蚤贼 憎葬泽 燥灶造赠 远远豫 蚤枣 贼澡藻 杂粤酝 憎葬泽 怎泽藻凿 凿蚤则藻糟贼造赠 贼燥 贼澡藻
园毅 悦匀砸陨杂 蚤皂葬早藻援 栽澡藻 则藻泽怎造贼 葬造泽燥 蚤灶凿蚤糟葬贼藻凿 贼澡葬贼 皂怎造贼蚤鄄葬灶早造藻 葬灶凿 澡赠责藻则泽责藻糟贼则葬造 则藻皂燥贼藻造赠 泽藻灶泽藻凿 凿葬贼葬 澡葬凿 蚤皂责燥则贼葬灶贼
葬责责造蚤糟葬贼蚤燥灶 责燥贼藻灶贼蚤葬造蚤贼赠 蚤灶 藻曾贼则葬糟贼蚤燥灶 燥枣 憎藻贼造葬灶凿 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 蚤灶枣燥则皂葬贼蚤燥灶援
运藻赠 憎燥则凿泽院 则藻皂燥贼藻 泽藻灶泽蚤灶早曰 澡赠责藻则泽责藻糟贼则葬造曰 皂怎造贼蚤鄄葬灶早造藻曰 增藻早藻贼葬贼蚤燥灶 蚤灶凿藻曾曰 枣怎泽蚤燥灶曰 憎藻贼造葬灶凿曰 杂粤酝
绿色植物具有明显的光谱反射特征袁而这种特
征与植被的发育尧健康状况以及生长条件密切相关遥
传统的宽波段尧多光谱遥感数据对于植被的研究仅
限于一般性的红光吸收特征和近红外的反射特
征咱员 原 猿暂 袁以及中红外的水吸收特征咱源 原 远暂 遥 高光谱遥
感通过对不同类型植被的生物物理化学成分含量的
估算能获得较为理想的植被生态学信息袁并在提取
植被信息中得到大量的应用和研究咱苑 原 员园暂 遥 高光谱
遥感器的出现为改进现有的分类算法袁进一步提高
植被分类精度提供了可能遥 高光谱遥感技术已经应
用于湿地分类尧边界尧水体尧湿地植被和湿地生境因
子等遥感信息提取中咱员员 原 员猿暂 袁但利用高光谱影像数据
第 猿 期 韦摇 玮等院基于高光谱影像融合的湿地植被类型信息提取技术研究
的多角度信息进行湿地植被类型划分的研究还较
少遥 本文获取了青海省隆宝滩湿地区域的 缘 个不同
角度的高光谱 悦匀砸陨杂遥感影像袁利用 悦匀砸陨杂影像的
不同角度信息袁采用影像融合及植被波谱匹配等手
段袁提取该区域湿地植被类型袁获得了较好的结果遥
员摇 数据获取及预处理
员郾 员摇 遥感数据源
悦匀砸陨杂 辕 孕砸韵月粤是可以同时获取高光谱和多角
度数据的星载传感器遥 本文采用 圆园员园 年 愿 月 圆苑 日
获取的青海玉树隆宝滩湿地区域的多角度高光谱
悦匀砸陨杂影像数据袁分别从 原 缘缘毅尧 原 猿远毅尧园毅尧 垣 猿远毅尧 垣
缘缘毅共 缘 个角度进行成像袁获取影像的中心点坐标为
猿猿毅员圆忆圆苑义晕曰 怨远毅猿员忆圆员义耘袁海拔为 源 圆员怨 皂遥 该套影
像的光谱范围为可见光至近红外 渊园郾 源 耀 员郾 园苑缘
滋皂冤袁共有 远圆 个波段袁光谱分辨率为 远郾 缘 耀 圆园郾 源 灶皂曰
扫描带宽为 员猿 噪皂袁空间分辨率为 猿源 皂遥
员郾 圆摇 地面数据采集
圆园员园 年 愿 月 怨要员圆 日袁地面调查小组在隆宝滩
湿地进行了野外调查遥 采用美国 粤杂阅 公司生产的
灾蚤藻憎杂责藻糟 渊猿圆缘 耀 圆 缘园园 灶皂冤型光谱辐射计袁对隆宝滩
地区主要湿地植被和沼泽区典型湿地植被进行了波
谱测量遥 其光谱采样间隔约为 员 灶皂袁波长范围为
猿圆缘 耀 圆 缘园园 灶皂袁光谱分辨率为 猿 灶皂岳 苑园园 灶皂遥
隆宝滩湿地区域东西长约 圆缘 噪皂袁是一个狭长
的山间盆地袁四周高山环抱袁海拔 源 员园园 耀 缘 缘园园 皂遥
主要由水生尧沼生和湿生的植物为优势种群形成丰
富的湿地植被遥 光谱测量主要获取了草本沼泽湿地
典型植被尧沼泽化草甸优势植物的光谱辐射遥 草本
沼泽的典型植被种类有华扁穗草渊月造赠泽皂怎泽 泽蚤灶燥糟燥皂鄄
责则藻泽泽怎泽 栽葬灶早 藻贼 宰葬灶早冤尧斑唇马先蒿渊孕藻凿蚤糟怎造葬则蚤泽 造燥灶早蚤鄄
枣造燥则葬 增葬则援 贼怎遭蚤枣燥则皂蚤泽 渊运造燥贼扎援 冤 栽糟燥燥灶早冤尧嵩草渊运燥遭则藻泽蚤葬
皂赠燥泽怎则燥蚤凿藻泽 渊灾蚤造造葬则泽冤 云燥蚤则蚤冤等遥 在草本沼泽的周围
形成了沼泽化草甸袁由于水湿条件的逐渐减弱袁向山
脚逐渐过度到高山草地遥 根据不同植物的优势形成
了不同的优势植被草甸区域袁有苔草渊悦葬则藻曾 泽贼藻灶燥责澡鄄
赠造燥蚤凿藻泽 运则藻糟扎援 曰 悦援 藻灶藻则增蚤泽 悦援 粤援 酝藻赠援 曰 悦援 皂蚤糟则燥早造燥鄄
糟澡蚤灶冤草甸尧针茅渊杂贼蚤责葬 糟葬责蚤造造葬贼葬 蕴蚤灶灶援 冤草甸以及高
山嵩草 原苔草草甸等遥
调查期间袁共获取了湿地植被不同形态尧不同生
长条件下的高光谱数据 愿园 组袁每组高光谱数据有 猿园
次光谱重复遥 表 员 是本次调查隆宝滩湿地主要植被
类型遥
表 员摇 隆宝滩湿地主要植被类型
主要湿地植被区域 主要植物组成
草本沼泽区 华扁穗 原藏嵩草沼泽袁水边伴生苔草袁塔头顶
端主要是矮嵩草
藏嵩草 原斑唇马苋蒿沼泽袁水边伴生华扁穗尧
少量苔草
沼泽化草甸区 华扁穗沼泽化草甸袁伴生矮嵩草尧小嵩草尧藏嵩
草等
藏嵩草沼泽化草甸袁伴生水茅根尧斑唇马先蒿尧
垂头菊尧苔草等
高山草甸区 苔草草甸袁伴生植物主要是小嵩草
针茅草甸袁伴生苔草尧西伯利亚蓼尧垂穗披碱
草尧鹅绒委凌菜等
小嵩草草甸袁伴生苔草尧针茅尧二裂委凌菜等
员郾 猿摇 遥感数据预处理
获取的原始 悦匀砸陨杂 影像存在条带噪声袁需要进
行大气校正和几何校正遥 采用欧空局提供的 匀阅云鄄
糟造藻葬灶软件去除 悦匀砸陨杂图像的噪声袁主要是对图像进
行缺失像元填充和条带去除遥 然后采用 耘晕灾陨 软件
中的 云蕴粤粤杂匀模块对影像进行大气校正袁大气校正
时所需要的卫星及影像参数尧光谱标定信息均可以
从 悦匀砸陨杂影像的头文件中获取遥 最后利用地面控
制点渊郧悦孕冤数据对原始图像的几何畸变过程进行数
字模拟袁建立原始畸变图像空间与制图用坐标空间
之间的某种对应关系袁再利用这种对应关系把畸变
空间中的全部元素变换到校正图像中进行 悦匀砸陨杂
影像的几何校正袁几何校正后的 悦匀砸陨杂 高光谱影像
每个像元点都带有坐标值遥
由于 原缘缘毅尧 垣 猿远毅和 垣 缘缘毅的影像分别都存在较
为严重的图像畸变袁并且影像画面模糊不清袁因此本
文只选择了 园毅和 原 猿远毅影像进行湿地植被类型提取
的方法研究遥 影像经过大气纠正后袁光谱曲线更符
合植被的光谱特性袁获得了较为真实的地面反射率
数据遥 为了方便研究以及提高植被分类的准确性袁
去除了 悦砸匀陨杂 影像上的云区和阴影覆盖区袁截取影
像效果较好的部分作为研究区域袁如图 员 所示遥
图 员摇 校正后的隆宝滩湿地研究区影像
员园猿
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
圆摇 湿地植被光谱特征及光谱库的建立
圆郾 员摇 湿地植被光谱特征
植被反射光谱曲线主要由叶面所含叶绿素尧水
分尧氮等其他生物化学成分对光谱的吸收形成的袁所
以不同种类的植被有明显不同的光谱特征袁据此可
以通过光谱特征将不同植被信息区分遥 在外业调查
中袁选取不同植被类型的典型植被进行了光谱测量袁
如藏嵩草 渊运燥遭则藻泽蚤葬 泽糟澡燥藻灶燥蚤凿藻泽 杂贼藻怎凿援 杂赠灶援 悦赠责藻则鄄
葬糟冤尧水毛茛渊月葬贼则葬糟澡蚤怎皂 遭怎灶早藻蚤 渊杂贼藻怎凿援 冤 蕴援 蕴蚤燥怎冤尧
华扁穗尧苔草尧针茅尧斑唇马苋蒿尧褐毛垂头菊渊悦则藻皂鄄
葬灶贼澡燥凿蚤怎皂 遭则怎灶灶藻燥 原 责蚤造燥泽怎皂 杂援 晕援 蕴蚤怎冤尧西伯利亚蓼
渊孕燥造赠早燥灶怎皂 泽蚤遭蚤则蚤糟怎皂 蕴葬曾皂葬灶灶冤尧垂穗披碱草渊耘造赠皂怎泽
灶怎贼葬灶泽 郧则蚤泽藻遭援 冤等袁以及它们在不同生境中生长时的
花尧根尧叶等不同部位的光谱遥
光谱仪在采集光谱时会受到许多因素的干扰袁
如光照条件尧光谱仪与目标物的距离尧光谱仪测量角
度尧周边环境等诸多因素遥 为了使测量数据尽量接
近真实的植被光谱反射特征袁测量时选择的测试环
境条件为院晴天尧空气湿度小尧微风袁平均气温为
员猿益曰光谱测试时间为 员园院园园要员源院猿园 之间遥 将测得
的 愿园 组不同的光谱辐射值袁经过整理尧比较尧分组和
匹配后袁提出了湿地典型植被的光谱反射率曲线袁图
圆 是一些植被的光谱曲线图遥
图 圆摇 湿地植被的光谱曲线
圆郾 圆摇 建立典型湿地植被光谱库
将野外测量所得到的隆宝滩地区湿地植被的光
谱曲线袁经过 灾蚤藻憎杂责藻糟孕则燥 软件的处理袁进行反射率
计算袁并添加植被名称标识后袁再应用 耘晕灾陨 软件中
的建立光谱库模块袁构建了隆宝滩区域典型湿地植
被的光谱库遥
在该光谱库中袁将野外测量所得的湿地植被光
谱曲线重采样袁取波长范围为 源园园 耀 员 园苑缘 灶皂 的曲
线绘制成图袁该光谱库应用于湿地植被类型的信息
提取遥
猿摇 湿地植被类型的信息提取
猿郾 员摇 分类方法
波谱角填图渊杂粤酝冤方法是一个基于自身波谱的
分类方法袁它是在 灶 维空间将像元与参照波谱进行
匹配袁通过计算波谱间的角度袁判定两个波谱间的相
似度咱员源暂 遥 本文对隆宝滩地区 园毅的 悦匀砸陨杂 影像进行
了波谱角分类遥 分类过程中导入上述构建的隆宝滩
湿地植被光谱库的数据袁对所有类别使用同一个阈
值袁输入的弧度值为 园郾 员 弧度袁这是端元波谱矢量与
像元矢量之间的最大可接收的角度袁角度大于该值
的像元将不被分入该类袁符合所选阈值标准的区域
将被作为已分类区域输入到分类后的图像中遥 植被
类型的提取结果如图 猿 所示遥
图 猿摇 杂粤酝对 园毅的 悦匀砸陨杂影像中植被类型的分类结果
利用遥感软件的精度评估工具袁采用分层随机
产生 圆 园猿缘 个样点袁采用混淆矩阵对该植被类型提
取结果进行评价袁其提取精度为 远缘援 怨怨豫 遥 得到的
植被类型提取结果评价报告袁如表 圆 所示遥
根据分类精度评价混淆矩阵的结果显示袁用
杂粤酝方法直接对 园毅影像进行湿地植被类型信息提
取袁其精度较低遥 从分类结果图上看出袁沼泽地区和
沼泽化草甸区域有混分和误分情况存在遥 这是由于
原始的影像经过大气校正和几何校正后袁虽然较为
真实的获得了地面植被的光谱反射率袁但是由于传
感器本身的永久性误差尧天气尧光照条件尧水汽尧地面
植被混杂生长等因素的影响袁使得同类植被在不同
的区域袁其光谱辐射有较大的差别袁在角度匹配时袁
有可能被错分遥 为了消除上述的误分现象袁提高
杂粤酝对高光谱影像中湿地植被类型的提取精度袁本
圆园猿
第 猿 期 韦摇 玮等院基于高光谱影像融合的湿地植被类型信息提取技术研究
摇 表 圆摇 杂粤酝对 园毅影像的植被类型提取精度评价
项目 小嵩草草甸 马先蒿沼泽 华扁穗沼泽化草甸 苔草草甸 华扁穗沼泽 针茅草甸 藏嵩草沼泽 总和
小嵩草草甸 猿圆员 圆圆 员愿 缘缘 园 苑远 圆 源怨源
马先蒿沼泽 园 圆员圆 怨远 圆员 缘远 园 愿猿 源远愿
华扁穗沼泽化草甸 源 园 员苑员 远 员愿 园 圆缘 圆圆源
苔草草甸 猿苑 园 园 员园源 园 员缘 园 员缘远
华扁穗沼泽 园 圆员 员园 园 怨愿 园 愿 员猿苑
针茅草甸 圆园 园 园 源猿 园 猿缘员 园 源员源
藏嵩草沼泽 园 圆怨 员员 园 员远 园 愿远 员源圆
总和 猿愿圆 圆愿源 猿园远 圆圆怨 员愿愿 源源圆 圆园源 圆 园猿缘
总体分类精度 越 远缘郾 怨怨缘 员豫 曰总 运葬责责葬系数 越 园郾 远缘源 员
文提出了野基于植被指数与高光谱影像融合的波谱
角分类冶方法袁这种方法利用不同角度的影像信息进
行植被指数计算及影像融合袁再运用 杂粤酝方法进行
植被类型信息提取遥
猿郾 圆摇 基于植被指数的影像融合
基于植被指数与高光谱影像融合的波谱角分
类方法袁首先将 原 猿远毅的 悦匀砸陨杂 影像进行植被指数
计算袁将计算后的影像与 园毅影像进行融合遥 本文
计算了 原 猿远毅影像的归一化植被指数渊晕阅灾陨冤尧增强
型植被指数渊耘灾陨冤尧红边归一化植被指数渊砸耘晕阅鄄
灾陨冤及绿度指数渊 杂郧陨冤袁然后将这 源 种植被指数的
影像分别与 园毅影像进行融合遥 如图 源 所示袁园毅影
像分别与 原 猿远毅影像的归一化植被指数渊晕阅灾陨冤和
红边归一化植被指数渊砸耘晕阅灾陨冤影像融合后袁沼泽
区植被波谱曲线在 晕阅灾陨融合影像上较为规则袁符
合植被曲线特征遥
园毅影像与 原 猿远毅影像的增强型植被指数渊耘灾陨冤
融合后袁植被波谱曲线较规则遥 但就影像视觉效果
比较袁晕阅灾陨融合影像的视觉特征更为明显袁地物轮
廓更为突出袁如图 缘 所示遥
园毅影像与 原 猿远毅影像的绿度指数渊杂郧陨冤相融合
后袁影像中心区域的波谱曲线较为规则袁接近植被波
谱特征袁但在 杂郧陨融合影像的边缘袁植被波谱曲线出
现异常袁无法正确反映边缘区域的植被波谱反射曰而
晕阅灾陨融合影像的边缘袁具有正确的植被波谱曲线特
征袁如图 远 所示遥
由图 源 耀 远 的比较袁可以看出 园毅影像与 原 猿远毅影
像的 晕阅灾陨融合后袁其光谱特征更接近植被波谱特
征袁其影像视觉效果特征更明显袁其影像边缘的植被
波谱特征保持不变袁因此袁园毅影像与 原 猿远毅影像的
晕阅灾陨融合影像比其它 猿 种融合效果更好袁本文选择
了 晕阅灾陨融合影像进行湿地植被类型信息提取遥
图 源摇 园毅影像与 原 猿远毅影像的 晕阅灾陨融合渊上冤和 砸耘晕阅灾陨融合渊下冤沼泽区植被波谱曲线比较
猿园猿
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
图 缘摇 园毅影像与 原 猿远毅影像的 晕阅灾陨融合渊左冤和 耘灾陨融合渊右冤后高山草甸区影像比较
图 远摇 园毅影像与 原 猿远毅影像的 晕阅灾陨融合渊上冤和 杂郧陨融合渊下冤影像边缘植被光谱比较
摇 摇 归一化植被指数渊晕阅灾陨冤是可见光红外和近红
外两波段的归一化比值袁它既能够反映植被光合作
用的有效辐射吸收情况袁又能够反映作物长势尧叶面
积指数等袁是目前应用最为广泛的植被指数遥 晕阅灾陨
值指示着像元中绿色植被的数量袁较高的 晕阅灾陨 值
预示着包含较多的绿色植被遥 晕阅灾陨的标准算法为院
晕阅灾陨 越 渊晕陨砸 原 砸藻凿冤 辕 渊晕陨砸 垣 砸藻凿冤 渊员冤
摇 摇 对于本文应用的 原 猿远毅悦匀砸陨杂 影像袁其 晕阅灾陨 计
算公式为院
晕阅灾陨原猿远毅 越 渊悦匀砸陨杂源园 原 悦匀砸陨杂圆圆冤 辕
渊悦匀砸陨杂源园 垣 悦匀砸陨杂圆圆冤 渊圆冤
其中院悦匀砸陨杂源园是 原 猿远毅影像的第 源园 波段袁为近红外
波段渊园郾 苑远愿 滋皂冤曰悦匀砸陨杂圆圆是 原 猿远毅影像的第 圆圆 波
段袁为红光波段渊园郾 远源 滋皂冤遥 计算后的 悦匀砸陨杂 影像
的每一个波段都是一个单独的图像波段袁显示了植
被的分布遥
晕阅灾陨融合影像与 园毅影像比较袁地物轮廓更为
清晰袁植被信息更加突出袁从光谱曲线上看袁沼泽植
被的光谱曲线更加准确圆滑袁如图 苑 所示袁影像融合
前后波谱曲线有所变化袁其中袁植被 员 和植被 猿 都是
沼泽区域的植被袁植被 圆 是高山草甸区域的植被袁这
些植被光谱在融合后的影像上袁其光谱曲线更规则袁
更接近植被的特征遥
源摇 杂粤酝提取湿地植被类型
选择了 原 猿远毅影像的 晕阅灾陨 与 园毅影像融合的结
果图进行湿地植被类型的提取遥 采用波谱角填图的
方法将 晕个波段的光谱响应作为 晕 维空间的矢量袁
通过计算它与最终光谱单元的光谱之间的夹角来表
征其匹配程度院夹角越小袁相似度越好咱员缘暂 遥 两矢量
夹角用反余弦表示为咱员远暂 院兹 越 葬则糟糟燥泽渊栽窑砸冤 辕 渊∣ 栽
∣∣ 砸 ∣冤袁式中袁兹 值越小袁栽 和 砸 的相似性越大遥
在用实验测量光谱与图像光谱比较时袁将测量光谱
按照图像光谱的波长进行重采样袁使得两个光谱具
有相同的维数遥 本文使用的 悦匀砸陨杂 多角度高光谱
影像的波长范围在 园郾 源 耀 员郾 园苑缘 滋皂之间袁因此袁将测
源园猿
第 猿 期 韦摇 玮等院基于高光谱影像融合的湿地植被类型信息提取技术研究
摇
图 苑摇 园毅与 原 猿远毅影像的 晕阅灾陨融合渊上冤和 园毅影像渊下冤的植被光谱曲线比较
量所得的植被光谱反射的波段区间按照影像的波
段区间进行了重采样遥 兹 值与光谱向量的模是无
关的袁也就是与图像的增益系数无关遥 为了便于比
较袁对融合后影像的 杂粤酝 植被信息提取依然采用
对所有类别使用同一个阈值袁输入的弧度值为 园郾 员
弧度遥
匹配计算完成后对分类精度进行了评价遥 光谱
仪在采集光谱的同时对采集目标进行了实地拍照袁
并用 郧孕杂 定位仪记录了采集地点的经纬度遥 结合
遥感影像上像元点的波谱曲线与目视解译在图上选
取出参考样本数据袁而后生成混淆矩阵袁计算出了总
体精度和 运葬责责葬系数袁得到精度评价报告袁见表 猿遥
表 猿摇 湿地植被类型提取结果评价报告
项目 小嵩草草甸 马先蒿沼泽 华扁穗沼泽化草甸 苔草草甸 华扁穗沼泽 针茅草甸 藏嵩草沼泽 总和
小嵩草草甸 员猿愿 园 园 圆 园 怨 园 员源怨
马先蒿沼泽 园 员远源 园 园 员园 园 猿 员苑苑
华扁穗沼泽化草甸 圆 园 远圆 猿 园 园 园 远苑
苔草草甸 员园 园 园 源源 园 园 园 缘源
华扁穗沼泽 园 愿 园 园 愿苑 园 圆 怨苑
针茅草甸 猿 园 园 缘 园 员愿怨 园 员怨苑
藏嵩草沼泽 园 缘 园 园 园 园 缘圆 缘苑
总和 员缘猿 员苑苑 远圆 缘源 怨苑 员怨愿 缘苑 苑怨愿
总体分类精度 越 怨圆郾 圆猿豫 曰总 运葬责责葬系数 越 园郾 怨圆园 源
摇 摇 由表 猿 可见袁采用 杂粤酝方法对 晕阅灾陨 与 园毅影像
融合后的影像进行植被信息提取袁其精度达到
怨圆郾 圆猿豫 袁比直接提取 园毅影像植被信息的精度大大提
高遥 将提取结果进行矢量化袁根据矢量划分出不同
湿地植被类型袁并制作了湿地植被类型分布图袁如图
愿 所示遥
缘摇 结论与讨论
本文研究了基于高光谱遥感数据融合袁并用
杂粤酝方法对湿地植被类型信息进行提取的方法与
步骤遥 比较关键的是选择所需植被指数的种类袁以
及融合后影像的选择和确定遥 其次是构建波谱库的
植被种类选择及植被光谱辐射的计算和处理遥 外业
光谱采集时袁为减少干扰因素袁对同一目标在不同光
照条件尧距离尧采集角度尧地点等进行多次采样袁而后
对植被光谱进行分类并选取出不同种类植被的参考
光谱构建成光谱库遥 影像经过融合后袁光谱曲线更
加接近参考光谱袁在进行 杂粤酝 匹配提取出植被信
息袁经过与实地调查资料比较并得到较高的总体精
度渊怨圆郾 圆猿豫 冤和 噪葬责责葬 系数渊园郾 怨圆园 源冤袁将分类结果
转为矢量数据袁导入 粤砸悦郧陨杂 进行坐标转换袁最后制
作出隆宝滩湿地植被类型分布图遥
缘园猿
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆源 卷
图 愿摇 隆宝滩湿地植被类型分布图
摇 摇 在研究中发现袁通过植被指数影像与高光谱影
像融合后袁可以大大提高遥感影像阴影区下的植被
信息提取精度袁部分阴影区的植被信息被准确提出遥
因此袁可以通过对植被指数计算方法的改进袁以及不
同影像融合技术的提高袁来进一步提高阴影区域尧混
合区域尧复杂地形区域下植被信息的提取精度遥
鉴于高光谱遥感数据中多角度信息的研究和使
用较少袁本文尝试了采用 原 猿远毅的高光谱 悦匀砸陨杂 影
像进行植被指数的计算袁并与 园毅的 悦匀砸陨杂 影像进行
融合袁并取得了较好的融合效果遥 由此袁可以尝试用
不同角度的影像进行植被指数的计算和影像的融
合袁以期选择出更加清晰尧光谱更加接近植被特征的
融合影像袁来用于不同的分类方法袁达到植被精细分
类的程度遥 由此可见袁多角度信息的使用尧波段组
合尧影像融合等遥感技术的发展在湿地植被信息提
取研究中具有良好的应用前景遥
参考文献院
咱员暂 匀燥则造藻则 阅 晕 匀袁阅燥糟噪则葬赠 酝袁 月葬则遭藻则 允援 栽澡藻 则藻凿 藻凿早藻 燥枣 责造葬灶贼 造藻葬枣 则藻鄄
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