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基于信息量遥感图像最佳波段选择研究
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【农村电气化论文】基于信息量遥感图像最佳波段选择研究摘要:本文介绍基于信息量最佳波段选择中的单波段信息特征量、相关性系数、熵和联合熵、最佳指数、协方差矩阵特征值、波段指数的计算方法及特点,以石家庄市的TM影像为例,分析单波段信息特征量,相关性,最佳指数法,找出了最佳波段组合为1、4、5。 关键词:信息量,最佳指数,波段指数,最佳波段组合。 1 引言 随着空间技术,数字图像处理技术和计算机技术的不断发展,遥感技术得到突飞猛进的发展----多光谱和高光谱技术的出现,是21世纪遥感技术的发展前沿和当今世界遥感关注的焦点之一,多光谱遥感数据的最佳波段选取是遥感图像增强处理的关键部分,直接影响到目视解译和研究对象的信息提取。目前遥感图像解译在相当的程度上仍依赖于目视解译.由于人眼对彩色比较敏感且分辨能力强,故应充分利用信息丰富的彩色合成图像进行目标判读.一般的数字图像处理系统都采用三色合成原理形成彩色图像,即在3个通道上安置3个波段图像,然后分别赋以红、绿、蓝色,叠合在一起形成彩色图像[1]。因此,如何从遥感提供的多光谱数据中快速、准确选取最佳波段,以便于图像的目视解译和信息的有效提取,是遥感数字图像处理的关键问题之一。本文是基于TM图像信息量的最佳波段选择。 通常选择最佳波段的原则有3点[2]:(1)所选的波段信息量要大;(2)波段间的相关性要小;(3)波段组合对所研究地物类型的光谱差异要大。那些信息含量多、相关性小、地物光谱差异大、可分性好的波段组合就是最佳组合,据此,可以认为相关性较强的波段组合在一起不会是最佳组合,高光谱遥感数据波段间的存在着不同程度的信息量重复和冗余。 一般选择波段的主要依据是:波段辐射量的方差应尽可能大,因为方差的大小体现了所含信息的多少,但由于地物在各波段的辐射特性之间存在相关性,用3个方差最大的波段合成的效果并不一定能获得更多的信息。当三者相关性很强时,各波段所包含的信息之间有可能出现大量的重复和冗余。因此,选择三个波段进行组合时,必须同时考虑方差要大而相关性要小这样两个条件[3]。
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