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许章华 (许章华.) [1] | 陈玲燕 (陈玲燕.) [2] | 项颂阳 (项颂阳.) [3] | 邓西鹏 (邓西鹏.) [4] | 李一帆 (李一帆.) [5] | 俞辉 (俞辉.) [6] | 贺安琪 (贺安琪.) [7] | 李增禄 (李增禄.) [8] | 郭孝玉 (郭孝玉.) [9]

Abstract:

高光谱影像具有连续的地物光谱信息,在阴影检测方面具有巨大的潜力,而波段冗余度高需进行波段优选。归一化阴影植被指数(NSVI)能够扩大光谱差异,在高光谱影像中应用NSVI将更有效地识别阴影。资源一号02D卫星是我国首颗自主研发并成功运行的高光谱业务卫星,数据信噪比大、覆盖能力强,对该高光谱影像进行准确的阴影检测具有重要意义。以ZY1-02DAHSI影像为试验数据,提取并分析明亮区植被、阴影区植被及水体的光谱反射率;结合竞争自适应重加权采样(CARS)和连续投影算法(SPA)筛选能够有效区分典型地物的主要波段,综合考虑算法的特性进一步选出特征波段构建NSVI;通过步长法确定最佳阈值对影像进行分类,从像元值分布情况、分类精度和光谱增强效果等对比出构建NSVI的最佳波段,并结合不同的阴影指数、波段和影像进行综合评价,验证该方法的意义及普适性。结果表明:波段32和波段73是构建NSVI的最佳波段,分别对应红光波段和近红外波段;不同波段构建的NSVI分类精度均高于90%,由最佳波段构建的NSVI分类精度为94.33%, Kappa系数为0.832 8,分类效果最优;NSVI能够增强典型地物间的光谱差异并缓解归一化植被指数的“易饱和”现象,在该影像中因水体累积产生的小波峰有助于提取水体;在ZY1-02DAHSI影像中NSVI的分类效果优于归一化阴影指数和阴影指数,于另一景影像的分类精度也达到93.55%, Kappa系数为0.816 7。由算法筛选出的波段具有一定的代表性,最佳波段构建的NSVI在ZY1-02D AHSI影像中具有较好的阴影检测能力,对高光谱影像阴影检测及构建植被指数具有一定的借鉴和参考意义。

Keyword:

ZY1-02D AHSI影像 归一化阴影植被指数NSVI 竞争自适应重加权采样(CARS) 连续投影算法(SPA) 阴影检测

Community:

  • [ 1 ] 福州大学地理与生态环境研究院
  • [ 2 ] 福州大学环境与安全工程学院
  • [ 3 ] 福建省资源环境监测与可持续经营利用重点实验室
  • [ 4 ] 空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室
  • [ 5 ] 福州大学数字中国研究院
  • [ 6 ] 福建省地质测绘院
  • [ 7 ] SEGi University

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Source :

光谱学与光谱分析

Year: 2024

Issue: 09

Volume: 44

Page: 2626-2637

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