近年來，頻繁發(fā)生的海洋油污染災(zāi)害和赤潮災(zāi)害給我國沿海經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失。在對(duì)海洋災(zāi)害的監(jiān)視監(jiān)測(cè)中，航空遙感是重要的監(jiān)測(cè)平臺(tái)。推帚式成像光譜儀(PHI)是獲取高分辨率的高光譜圖像的重要手段。2001年，國家海洋局等科研部門首次應(yīng)用高光譜遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)海洋赤潮進(jìn)行監(jiān)測(cè)研究，對(duì)中國黃渤海海域的有限目標(biāo)進(jìn)行了航空監(jiān)測(cè)和高光譜數(shù)據(jù)獲取工作，第一次獲取了海上油污染和赤潮高光譜數(shù)據(jù)。具有高分辨率、波譜連續(xù)的高光譜數(shù)據(jù)，不同于以往的數(shù)據(jù)，因此有必要發(fā)展基于高光譜數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理與信息提取方法，研究高光譜數(shù)據(jù)對(duì)海洋目標(biāo)監(jiān)測(cè)能力。本文對(duì)推帚式成像光譜儀(PHI)的原理及在海洋監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究，重點(diǎn)以其獲取的數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理的基礎(chǔ)上較為系統(tǒng)地研究了了以下內(nèi)容：(1)赤潮與油污染水體反射光譜特性曲線的獲取方法及其特征分析。文中通過對(duì)幾種反射率反演方法的研究和獲得的高光譜數(shù)據(jù)的特點(diǎn)運(yùn)用基于圖像特征模型的方法嘗試對(duì)反射光譜特性曲線進(jìn)行了反演。經(jīng)過進(jìn)一步對(duì)油污染水體和赤潮水體與正常海水水體的光譜特性進(jìn)行分析比較，提取出赤潮水體與油污染水體的特征光譜。得出在不具備大氣參數(shù)的情況下，運(yùn)用基于圖像特征模型的反演方法進(jìn)行反射率反演及利用高光譜數(shù)據(jù)的光譜信息進(jìn)行赤潮與油污染檢測(cè)的可行性。(2)高光譜數(shù)據(jù)對(duì)赤潮及油污染水體海域的判別分類。文中根據(jù)高光譜數(shù)據(jù)特點(diǎn)，運(yùn)用基于光譜信息的分析方法中的光譜角度分析法對(duì)高光譜數(shù)據(jù)中的赤潮和油污染進(jìn)行了分類研究，得到了分類圖像。(3)高光譜數(shù)據(jù)彩色圖像合成。文中對(duì)于具有一百多個(gè)波段的高光譜遙感數(shù)據(jù)，對(duì)特定區(qū)域運(yùn)用聯(lián)合熵計(jì)算和主成成分分析的方法進(jìn)行彩色圖像的合成，并對(duì)兩者的合成圖像進(jìn)行了、分析比較，得出利用高光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行海上目標(biāo)監(jiān)測(cè)與信息提取的可行性。(4)高光譜圖像幾何特征提取方法。以信息量最大的的灰度值圖像為依據(jù)，確定適合目標(biāo)幾何特征提取的圖像二值化處理和災(zāi)害發(fā)生區(qū)域邊緣跟蹤算法，目的是對(duì)污染發(fā)生區(qū)域的面積、周長和形狀因子等幾何參數(shù)做出計(jì)算。
【學(xué)位單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2004
【中圖分類】：X55
【部分圖文】：

第二組:海上赤潮第三組背景海區(qū)消除結(jié)果如圖4一10。以原始圖像的象元DN值/矯正后的象元DN值的結(jié)果檢測(cè)校正前后光譜特性的變化情況，如果校正前后光譜特性一致，則比值應(yīng)為近似1的常數(shù)，曲線為一條水平直線，以就是說，比值曲線波動(dòng)越小，波譜特性變化越小。圖n為所選取的三種目標(biāo)的比值曲線，從曲線上看，比值在1上下波動(dòng)，波動(dòng)范圍不大，見表2。表2象元DN值波動(dòng)范圍目目標(biāo)標(biāo)原始圖像最最原始圖像最大大DN值差極值點(diǎn)點(diǎn)DN值差極值點(diǎn)點(diǎn)小小小DN值值DN值值值值海海上懸浮泥沙沙1562221126666一220(389.納米)))341(600納米)))海海上赤潮潮331000681999一151(709納米)))76(559納米)))背背景海區(qū)區(qū)385777537555一36(711納米)))178(529納米)))比較消除前后的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn):校正后圖像均勻性得到明顯改善;三類目標(biāo)校正前后的光譜曲線擬合較好，特征基本相同，即非均勻性消除后不影響目標(biāo)的光譜特性。

泥沙非均勻性消除前、后的圖像比較

背景海面非均勻性消除前圖像
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本文編號(hào)：2837858