本文關鍵詞：高溫目標短波紅外遙感識別方法改進研究

  更多相關文章： OLI地物波譜數(shù)據(jù)庫 高溫目標 短波紅外 歸一化火點指數(shù)(NDFI)法 Fisher兩類判別

【摘要】：地表高溫目標(林火、草原火、煤層自燃、土法煉焦、油井火炬、火山活動等)的遙感識別與屬性反演對環(huán)境監(jiān)測、災害預警具有重要意義。高溫目標像元反射率(視反射率)在短波紅外波段(1.3-3.0μm)顯著高于常溫地物，在攝影紅外波段(0.76-1.3μm)則一般較低，因此短波紅外波段(1.3-3.0μm)可作為高溫目標識別的有利波段。目前，相關的短波紅外高溫目標識別方法有歸一化火點指數(shù)(NDFI)法,馬氏距離多元截尾法、馬氏距離多類判別法、因子分析法等。 由于現(xiàn)有的歸一化火點指數(shù)(NDFI)法易受到水體、彩鋼屋頂?shù)母蓴_，而難以有效識別高溫目標。針對這一問題，在深入研究典型常溫地物、高溫目標波譜特性的基礎上，對現(xiàn)有的NDFI方法進行改進以去除水體異常數(shù)據(jù)的干擾，并采用Fisher兩類判別分析方法進行高溫目標與彩鋼屋頂?shù)木_分類，主要研究成果如下： 1.在典型常溫、高溫地物波譜特性分析的基礎上，建立基于Landsat8OLI數(shù)據(jù)的地物波譜數(shù)據(jù)庫。該庫數(shù)據(jù)主要來源于29景不同地區(qū)的Landsat8OLI遙感影像，收集了包含常溫地物(水體、植被、耕地、居民地、道路等)和高溫目標(林火、土法煉焦、油井火炬、火山、燒荒、金屬冶煉等)在內(nèi)的14類、44種地物光譜數(shù)據(jù)，為短波紅外高溫目標識別提供了豐富的模式特征訓練樣本。研究發(fā)現(xiàn)，，在OLI多光譜遙感數(shù)據(jù)7(短波紅外)波段，高溫目標反射率顯著高于除彩鋼屋頂外的常溫地物，在5(攝影紅外)波段則一般低于常溫地物。在NDFI方法識別結果中，高溫目標與部分水體、彩鋼屋頂像元具有相似的NDFI結果值，因此無法將高溫目標有效識別。 2.由于水體在5(攝影紅外)波段反射率較低，彩鋼屋頂在7(短波紅外)波段反射率較高，導致對應地物的NDFI值偏大而與高溫目標識別結果混淆。針對該問題，根據(jù)水體、彩鋼與高溫目標在可見光波段的光譜特性差異，將2(藍光)波段和4(紅光)波段信息結合到NDFI算法中，改進的NDFI方法能去除所有水體異常干擾和部分彩鋼屋頂干擾。 3.針對彩鋼屋頂信息混淆問題，采用Fisher兩類判別法進行地物區(qū)分。在OLI數(shù)據(jù)波段選擇的基礎上，結合高溫目標和彩鋼屋頂多個波段信息，建立判別函數(shù)進行判別。結果表明，采用7個波段判別理論精度為96.92%，實際精度為94.61%。選取其中貢獻度較高的1(深藍)波段、2(藍光)波段、4(紅光)波段、5(攝影紅外)波段，判別結果理論精度為97.69%，實際精度為96.23%。由于高溫目標和彩鋼屋頂均在7(短波紅外)波段具有較高的反射率，故短波紅外波段貢獻度較小�？紤]到地物波譜時間效應等影響，可結合多時相遙感數(shù)據(jù)篩選最佳判別變量。在與原時相數(shù)據(jù)7個波段共同判別結果中，不同時相的NDFI(改進)差值對兩類判別結果有最大貢獻度，占50.27%，其理論精度98.97%，實際精度95.87%。因此，結合多時相遙感數(shù)據(jù)有利于高溫目標識別，NDFI(改進)差值可作為高溫目標識別的重要依據(jù)。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P237

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉峰,張繼賢,靳奉祥,邵飛,張恒鐵;地物波譜研究現(xiàn)狀及方法的初步探討[J];北京測繪;2005年03期

2 孔祥生,苗放,劉鴻福,董宇陽;遙感技術在監(jiān)測和評價土法煉焦污染源中的應用[J];成都理工大學學報(自然科學版);2005年01期

3 戎志國;劉誠;孫涵;馬輪基;盧乃錳;劉京晶;張玉香;鐘仕全;張艷;張鵬;張甲?;李亞君;張行清;馬瑞升;王君華;;衛(wèi)星火情探測靈敏度試驗與火情遙感新探測通道選擇[J];地球科學進展;2007年08期

4 江濤;;遙感影像解譯標志庫的建立和應用[J];地理空間信息;2010年05期

5 張哲;劉云鶴;;基于TM影像的水域提取方法研究[J];地下水;2011年05期

6 張亞梅;;地物反射波譜特征及高光譜成像遙感[J];光電技術應用;2008年05期

7 甘甫平;陳偉濤;張緒教;閆柏琨;劉圣偉;楊蘇明;;熱紅外遙感反演陸地表面溫度研究進展[J];國土資源遙感;2006年01期

8 張玉君;;Landsat8簡介[J];國土資源遙感;2013年01期

9 于一凡;潘軍;邢立新;蔣立軍;孟濤;韓曉靜;周彩彩;;短波紅外波段高溫目標識別的可行性分析[J];國土資源遙感;2014年01期

10 吳君麗,趙偉,劉俊榮;CBERS-1衛(wèi)星IRMSS數(shù)據(jù)在中國北方汝箕溝煤田煤層自燃區(qū)遙感分析中的試應用研究[J];航天返回與遙感;2001年03期

本文編號：1177710