高光谱数据在浅海底质分类及水深反演中的应用
发布时间：2020-10-26 21:37
海洋遥感是目前科学研究的热点,高光谱遥感作为海洋遥感领域近年发展起来的新技术,对高光谱遥感数据信息提取方法的研究有着十分重要的实用价值和学术价值。本文基于微分算法和人工神经网络算法,对浅海底质分类和水深反演问题进行了分析和研究。 本文首先阐述了遥感的基础理论,描述了现有遥感图像的分类方法。其次,基于光在水体中的辐射衰减特性和浅海底质的光谱特征,采用理论解析模型和经验参数相结合的方式,实现了半理论半经验模型的构建,以此为基础生成了三类不同底质的浅海反射率模拟数据,为本文的相关研究提供了数据基础。 此外,本文利用四阶微分算法,对半理论半经验模型模拟的底质反射率数据进行处理,突出了不同底质光谱之间的细微差距。分析结果表明,在对底质的反射率光谱进行四阶微分处理后,能够利用两波段之间的斜率值对底质的类别进行区分。进而根据模拟海底底质实验的实测数据,验证了四阶微分算法的实用性和准确性。 另外,本文使用人工神经网络算法对底质分类和水深反演问题也进行了相应研究。选择了适当的隐层数和隐层神经元数,进行了实测数据的仿真,结果表明神经网络能够正确的反演底质类型和水深。 最后,针对混合底质的情况,本文运用了一种基于底质分类的水深反演算法。利用不同水深反演模型对实测数据进行水深反演,通过比较反演结果与实测水深的误差,证明了基于底质分类的水深反演算法更适用于混合底质情况。并且,基于这种算法对我国某浅海区域进行了水深反演,发现对水域进行底质的分类,能够提高水深反演的精度。
【学位单位】：桂林电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：P715.7
【部分图文】：
§2.1 遥感理论基础 广义的说，遥感是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术，即不直接接触物体本身，从远处通过仪器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。遥感技术是在航空摄影的基础上，发展起来的一门独立的边缘科学，即从远离地面的不同工作平台上使用某种传感器，地物反射辐射的电磁波信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。在真空或介质中通过电磁场的振动来传输电磁能量的波称为电磁波，又称电磁辐射。按电磁波在真空中的波长或频率按顺序排成一个连续的波谱带，即为电磁波谱，电磁波按照波长由短到长分为 γ 射线、x 射线、紫外线、可见光、红外线、微波及无线电波等[11]。传感器所收波辐射跟辐射源的波谱、所经过的大气路径以及反射和发射电磁波的物体有关。对 Landsat TM 遥感传感器来说，最主要的辐射源就是太阳，其它辐射源大多都比太阳弱。图 2.1 表示了太阳在大气外和大气内辐射的谱特性，图中说明了太阳辐照度的分布情况[12]。
研究的基础。前，遥感应用的波段主要集中在可见光、红外和微波波谱区间。遥感方：可见光遥感、近红外遥感、热红外遥感以及微波遥感。同时根据感测源，又可分为主动式遥感和被动式遥感。如图 2.2[13]所示反映了电磁波的波段以及大气窗口。通常我们将太阳辐射通过大气层时，反射、吸收较低的波段，即高能量透射比的波段区间称为大气窗口。
网络法像分类主要采用统计模式识别方法，但由物异谱的现象，使传统的分类方法精度不络的分类方法。神经网络要求一定数量的具好的网络结构对处理样本进行分类处理。文将对神经网络法进行详细的介绍。督分类法类法是在没有训练样本数据的情况下，以同特性为基础，由计算机程序自动总结分类非监督分类有不需要人工干预，不需要先，或根据已有资料，目视判断确定。计算谓聚类分析是将像元按照它们在性质上相督分类法有以下几种：管道法
【参考文献】
本文编号：2857546
【学位单位】：桂林电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：P715.7
【部分图文】：
§2.1 遥感理论基础 广义的说，遥感是泛指从远处探测、感知物体或事物的技术，即不直接接触物体本身，从远处通过仪器探测和接收来自目标物体的信息，经过信息的传输及其处理分析，识别物体的属性及其分布等特征的技术。遥感技术是在航空摄影的基础上，发展起来的一门独立的边缘科学，即从远离地面的不同工作平台上使用某种传感器，地物反射辐射的电磁波信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。在真空或介质中通过电磁场的振动来传输电磁能量的波称为电磁波，又称电磁辐射。按电磁波在真空中的波长或频率按顺序排成一个连续的波谱带，即为电磁波谱，电磁波按照波长由短到长分为 γ 射线、x 射线、紫外线、可见光、红外线、微波及无线电波等[11]。传感器所收波辐射跟辐射源的波谱、所经过的大气路径以及反射和发射电磁波的物体有关。对 Landsat TM 遥感传感器来说，最主要的辐射源就是太阳，其它辐射源大多都比太阳弱。图 2.1 表示了太阳在大气外和大气内辐射的谱特性，图中说明了太阳辐照度的分布情况[12]。
研究的基础。前，遥感应用的波段主要集中在可见光、红外和微波波谱区间。遥感方：可见光遥感、近红外遥感、热红外遥感以及微波遥感。同时根据感测源，又可分为主动式遥感和被动式遥感。如图 2.2[13]所示反映了电磁波的波段以及大气窗口。通常我们将太阳辐射通过大气层时，反射、吸收较低的波段，即高能量透射比的波段区间称为大气窗口。
网络法像分类主要采用统计模式识别方法，但由物异谱的现象，使传统的分类方法精度不络的分类方法。神经网络要求一定数量的具好的网络结构对处理样本进行分类处理。文将对神经网络法进行详细的介绍。督分类法类法是在没有训练样本数据的情况下，以同特性为基础，由计算机程序自动总结分类非监督分类有不需要人工干预，不需要先，或根据已有资料，目视判断确定。计算谓聚类分析是将像元按照它们在性质上相督分类法有以下几种：管道法
【参考文献】
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本文编号：2857546
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