RSD处理高分5号高光谱(GF5 AHSI)数据(三)——从GF5 AHSI 高光谱样本数据搜索光谱库

 

这里尝试使用RSD从已知的GF5 高光谱数据样本搜索光谱库,以便查找与之最相近的地物。这部分介绍的方法的可行性和效果如何还需经更多的使用验证。感兴趣的用户可以试用一下。

GF5 AHSI数据处理已经在前面介绍过

正射和大气校正

②波段编辑 

本文的操作可以按下述步骤进行。

1. 加载一个GF5 AHSI 高光谱数据集。

2. 对该数据集做大气校正处理。(见上述①)

3. 如果需要,删除无效波段数据。(见上述②)

4. 从高光谱数据采集样本

一个单个的像素也可以做为一个样本对象从光谱库进行搜索,但实际应用中使用多个像素的样本更好一些。RSD可以用下面的两种方式采集高光谱对象样本。

    ① 剪切一块均匀的区域做为样本。

在层列表窗口勾选大气校正后的高光谱层,在主窗口滚动鼠标滚轮,直至光标出现一个钢笔尖的形状。连续点击可以圈出一个虚线包围的区域。然后右击出现一个弹出菜单,见图1。

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图1 从选择的区域采集样本数据的菜单命令

点击“采集区域样本数据”菜单后,出现图2.。

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图2 设置样本数据名称、地点和颜色

样本集名称修改为“稻田”,点确定。右击主窗口工具条空白处,从弹出菜单中打开样本窗口(图3),可见样本集里有了稻田类样本。在这里点击“稻田”选中该样本。

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图3 采集的样本数据

②从分割对象采集样本。

在层列表窗口勾选大气校正后的高光谱层,在主窗口滚动鼠标滚轮,直至光标呈黑色箭头,右击出现弹出菜单,选择“分类对象分割->基于图像的分割”,出现对话框图4.。

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图4 图像分割对话框

适当选择“类别划分等级”,如输入40,点击确定,对象分割结果见图5.。

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图5 图像分割结果

右击一个对象,在弹出菜单选择“新建分类样本类别”。出现上述图2,建立样本数据。选中图3中的“稻田”,双击对象,更多的分割对象(地点)被添加到样本中。见图6.。

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图6 图像分割对象的样本数据

5. 打开一个光谱库

打开光谱库浮动窗口,有一个“打开”工具条按钮,点击,出现图7。

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图7 选择光谱库

选择USGS光谱库中的Vegetation。点击OK。此时光谱库被加载。

6. 开始搜索光谱库

从图8的菜单“向量角余弦”开始搜索。

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图8 开始搜索光谱库

7 搜索结果与保存

图9为搜索结果,按“Save Result”可以将搜索结果保存到一个文件中,图10。

 

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图9 搜索结果

图9中白色曲线为样本像元的平均光谱曲线,彩色的曲线依次为光谱向量夹角最小(最接近)地物的光谱曲线。

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图10 保存结果

保存的搜索结果为一个文本文件,前半部分是样本的光谱值,后边部分是从光谱库搜索得到的结果。可以按相似程度保存多个结果,这里保存了前10个。通过第3列的序号可以在打开的光谱库定位对应的数据。图11.。

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图10 搜索的最相似结果

注意图10光谱库曲线为白色,样本(这里为鼠标点击的像元)为红色。

8 按最近距离搜索

从图8菜单点击最近距离,搜索结果见图11.。

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图11 最近距离搜索结果

按照光谱向量夹角搜索得到的是形状最相似,按照距离搜索能使量级保持大体一致。稻田的样本搜索得到的多是沼泽地,因为光谱库里没有稻田,得到沼泽地也算靠谱。具体的效果还要进一步摸索验证。

 

软件下载地址: https://pan.baidu.com/s/1T-LBvaD_zVCwJsGf_hCyCg  ,加QQ群136965427,这里发布和讨论有关RSD技术问题。