TM影像在湖泊湿地信息提取中的最佳波段组合.pdfVIP

第29卷，第6期 光谱实验室 V01．29，No．6 2—01 ChineseJournal 12 2年11月 of SpectroscopyLaboratory TM影像在湖泊湿地信息提取中的 最佳波段组合① 金宝石② 周葆华 (安庆师范学院资源环境学院安徽省安庆市菱湖南路128号246011) 摘 要 以湖泊湿地信息提取为研究目的，通过分析各波段光谱信息及其之间的相关系数，应用最 佳指数法，同时参考地物光谱特征曲线以及各波段主要应用范围，对安徽菜子湖TM影像的最佳波段组合 来进行了研究。结果表明：3、4、5波段的信息量最为丰富，其波段间相关性最小，OIF值高；同时经过反复比 较R、G、B假彩色合成方案，最终选择TM453作为最佳波段组合，这样的多光谱合成影像能够最大程度地 反映菜子湖湿地信息，为提高信息提取的精度和工作效率提供重要依据。 关键词TM影像；最佳波段组合；最佳指数(OIF)；菜子湖湿地 中图分类号：F301．24；0433．4文献标识码：A 1 引言． 湿地由于具有丰富的资源、独特的生态结构和功能而享有“自然之肾”之称，为了更好地保护和 开发利用湿地，近年来湿地研究成为国际上众多学科学者们关注的热点。遥感技术的发展为湿地研 究提供了先进的手段，通过有效的图象合成与处理手段可以精确地获取有用的地面信息，以便能够 取，在湿地变化研究中应用较为普遍。TM遥感影像为多光谱数据，最佳波段选取与组合是遥感图 的最佳波段及组合方式进行探讨，从而为后续的湿地信息提取工作打下良好的基础。 2 实验原理与方法 2．1最佳波段的选取原则 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。因此，通常选择 间的相关性小；(3)波段组合使地物之间容易区分，即要使波段组合对所研究地物类型的光谱特征 差异要最大。 2．2最佳波段选择方法 (1)单波段信息量：多光谱影像各波段包含的地物信息量多寡不一，但基本上有一定的顺序。 利用遥感影像进行信息的提取中，首先要对遥感多光谱信息获得一般性的整体认识。单波段数据统 计主要包括计算各波段的最大值、最小值、均值、亮度值范围、标准差等【2]。对所有的波段计算以上 各值，并按照从大到小的顺序排列，最佳波段的选择问题就可以得到初步的解决。 ①安徽省教育厅自然科学基金资助项目(KKJ2010A228) ②联系人：手机：(oE—mail：jinbsh@aqtc．edu．crl 作者简介：金宝石(1979一)，男。安徽省桐城县人，副教授，硕士，主要从事资源环境与3S技术应用教学研究工作。 收稿日期：2012—08—13；接受日期：2012—08—28 万方数据 光谱实验室 第29卷 (2)多波段相关系数：由于光谱范围的相邻排序，各波段之间的信息表现出一定的重叠与分 异。相关系数就反映了各波段之间的这种重叠与相关的程度。用相关性较小的波段进行合成，信息 冗余小，可以消除波段的相互干扰，提高图像的质量。波段的相关系数由相关系数公式求得乜]，值越 大，说明波段问信息重叠越多。 index (3)最佳指数法(OIF)：由美国查维茨提出的最佳指数法(Optimal 了单波段图像的信息量及各波段间的相关性，将标准差和相关系数有效地统一起来，提高了判断的 准确性，更接近于波段选择的原则，且计算简单，易于实现，得到广泛的应用【4]。OIF值的计算公式 如下： ， 3 3 对姐波段图像，先统计计