多端元光譜混合分析方法研究.pdf

1、LandsatTM/ETM+中等分辨率遙感圖像在城市土地覆蓋研究中廣泛使用，由于城市地表的復(fù)雜性和空間異質(zhì)性，混合像元問(wèn)題在城市地區(qū)中等分辨率遙感圖像中尤為突出，混合像元的存在不僅會(huì)影響地物識(shí)別和圖像分類(lèi)精度，也是遙感科學(xué)向定量化發(fā)展的主要障礙之一。因此，遙感圖像混合像元分解及其地表覆蓋信息的定量提取是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。
　　 為解決混合像元分解問(wèn)題，研究人員做了大量相關(guān)研究，其中多端元光譜混合分析法是一種有效的解決混合像元問(wèn)題

2、的分解方法。本文采用西安市TM中等分辨率遙感數(shù)據(jù)，以V-I-S模型為基礎(chǔ)，探討多端元光譜混合分析方法。主要研究成果如下:
　　 1、本文對(duì)混合像元分解中端元選取做了探討，構(gòu)建了候選端元光譜集。本文以V-I-S模型為基礎(chǔ)，結(jié)合研究區(qū)土地覆蓋實(shí)際情況，加入水體端元，確定了研究區(qū)土地覆蓋類(lèi)型為水體、植被、土壤和非滲透表面四類(lèi)物質(zhì)組成。通過(guò)將散點(diǎn)圖端元選擇法和純凈像元指數(shù)(PPI)端元選擇法相結(jié)合的方式，選取了13個(gè)純凈像元群組，構(gòu)成候

3、選端元光譜集。13組候選端元中包含了2組水體端元，2組植被端元，3組土壤端元和6組非滲透表面端元。
　　 2、利用枚舉法多端元光譜混合分析法、基于相關(guān)系數(shù)的多端元光譜混合分析法、基于光譜匹配的多端元光譜混合分析法和線(xiàn)性光譜混合分析法，采用構(gòu)建好的候選端元集對(duì)研究區(qū)遙感圖像進(jìn)行混合像元分解，得到四種方法分解的土地覆蓋物質(zhì)組成豐度圖及分解均方根誤差圖，對(duì)分解結(jié)果進(jìn)行了定性和定量的精度評(píng)定分析。結(jié)果表明，枚舉法多端元光譜混合分析法和基

4、于相關(guān)系數(shù)的多端元光譜混合分析法分解結(jié)果精度較高，三種多端元光譜混合分析方法分解精度明顯優(yōu)于線(xiàn)性光譜混合分析法。
　　 3、通過(guò)比較三種多端元光譜混合分析方法的優(yōu)勢(shì)和不足，提出基于光譜歸一化的多端元光譜混合分析法，定量提取研究區(qū)植被、土壤和非滲透表面三類(lèi)土地覆蓋的定量信息，并與以上四種方法的分解結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。研究結(jié)果表明，基于光譜歸一化的多端元光譜混合分析法獲得的精度高于以上四種方法的分解結(jié)果，可有效地解決城市環(huán)境高度光譜異