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遥感为什么要研究地物光谱?

不同的地物具有不同的光谱特征,当太阳光经过大气层到达地物表面,一部分太阳 光被反射,一部分被吸收,还有一部分穿过地物。光谱学就是研究一定波长的电磁波在固体、液体和气体中的辐射、反射、散射和吸收作用的科学。在研究地物光谱特征的时候必须首先知道光谱范围,在这个范围内必须充分包含能解决问题的光谱吸收段,然后再看它的光谱带宽、光谱采样间隔和信噪比。

 

光谱带宽是分光计单个光谱通道的宽度,带宽越窄,在邻近谱段能测到的波谱样本越多,测量越精确,带宽太宽,损失有用的信息,影像测量精度低。光谱采样间隔是相邻两个光谱通道之间的波长间距,采样间隔越大,对局部吸收特征反映越差。信噪比是传感器的信号功率(SP)和噪声功率(NP)之比,它取决于探测器的敏感度、光谱宽度、被测量物表面反射和发射光的强度。

 

随着成像光谱技术的兴起和迅速发展,不仅极大的增强了遥感对地观测能力和对地物的鉴别能力,而且促使高光谱遥感技术的应用和发展,在各种遥感平台都出现了高光谱遥感的身影,高光谱影像在地理环境分析、目标属性探测以及地形图、影像图以及其他专题图测制中具有巨大的应用潜力。为了更好的利用高光谱影像数据,地物光谱特征分析技术变得越来越重要。

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高光谱遥感图像目标检测

地物光谱特征分析是对地物进行分类和匹配的基础。由于高光谱数据的特点,在高光谱影像上对地物的定量分析成为可能,现在利用高光谱影像对地物进行分类和匹配的研究越来越多,对高光谱影像地物进行分类或匹配都需要使用高光谱影像上地物的光谱曲线和光谱库中的标准曲线相比较。因此,地物光谱特征分析的研究水平和成果对高光谱影像进行分类和匹配起着至关重要的作用。

 

当我们打开一张遥感图像,然后读取其中的波段信息,会发现不同的地物对不同波段具有不同的敏感性。在理想情况下,可以说每种地物都有其特定的光谱,有了特定的特征,便可以通过光谱识别地物。

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遥感图像

因此在遥感中,测量地物光谱反射波谱特性曲线主要有三个作用:1、是选择遥感波谱段,设计遥感仪器的依据;2、在外业测量中,是选择合适的飞行时间的基础资料;3、是有效地进行遥感图像数字处理的前提之一,是用户判读、识别、分析遥感影像的基础。


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