经过几十年的发展,遥感已发生了重大的变化。技术上由可见光发展到红外、微波,理论上从定性逐步发展到定量,应用上从资源环境深入到经济、社会诸多领域,显示了遥感技术与应用的广阔前景和巨大潜力。 随着遥感器波谱范围不断拓宽,空间、波谱和时间分辨率不断提高,地物识别和信息提取技术不断完善,遥感应用领域不断扩展及定量化应用水平不断深化,遥感数据获取由多光谱、高光谱至超光谱,其信息挖掘由“粗糙”到“精细”,遥感地物识别由间接到直接,遥感应用已越来越取决于定量分析的地物波谱特征研究。 地物波谱特性是遥感探测的基础,是定量遥感技术与应用发展的先决条件。作者在云南省进行了两次地面波谱实际调查工作,共收集地物波谱数据 329 条,其中鹤庆县北衙金矿区 277 条,香格里拉县普朗铜矿区 52 条,地物种类包括岩石、植被、土壤和水体。在此基础上,对高分辨率光谱遥感地面建模进行了研究,主要的研究内容和成果如下: 1.对地物波谱的各种影响因素进行分析,表明:在野外波谱测量中,必须采用正确的测量方法,选择合理的测量条件,充分考虑各种因素的影响,以保证获得有意义的波谱数据。这些有意义的波谱数据是进行信息提取的基本前提。 2.对地物波谱进行分析和信息提取,主要有光谱判别、光谱分类、影响因素分析和光谱识别四类模型功能,研制了地面波谱测试信息分析系统,该系统每项功能菜单下包含了较齐全的操作功能,各项功能操作简单,界面清晰,结果易于分析。 3.野外地物环境影响情况复杂,研究区内所包含的地物类型众多。为了方便地对这些数据进行管理,建立了一个地物波谱数据库,并制作了一个地物波谱数据库管理系统。地物波谱数据库的建立为地面波谱测试信息分析系统提供了数据源,其管理系统不仅对野外和实验室测量和记录的地物波谱资料进行系统化、规范化管理,也为国内外公开公认的波谱库中数据的调用提供了一个接口。地物波谱数据库管理系统除具有通常的录入、修改、删除、查寻等基本功能外,还具有光谱曲线和数据显示等功能。地物波谱数据库主要以Access 建立数据表集,其管理系统采用 ADO 接口技术进行开发。 4.在光谱判别模型研究中,为了解决两个问题:两批样品是否存在明显差异?一个新样品所属于哪类样品组?使用了 T-检验、秩和检验、费歇判别和遗传算法模式判别等模型,并对这些模型的可行性进行了分析。实例研究中,用前两个模型解决了第一个问题,用后二个模型解决了第二个问题,并对这些模型的准确度进行了检验,证明它们都是行之有效的。 5.在光谱分类模型研究中,运用对应分析和聚类分析进行了实例研究,结果表明:聚类分析谱系图中被组合类的每一步相似性水平,是一个具体的值,可定量化。对应分析的<WP=7>优点是它不仅提供了样品间、波段间的关系,更重要的是它还能提供波段和样品之间的关系。通过三种聚类分析后,表明:欧氏距离系数表示是光谱之间反射率的接近程度,相似系数表示是光谱之间反射率的成比例程度,相关系数表示是光谱之间反射率相互消长的密切程度。这三种方式分类原则不同,是导致它们分类结果不同的原因。6.在影响因素分析模型研究中,应根据影响因素数选用不同的模型。单因素模型中最基本的是一元线性回归分析。若地物波谱与其影响因素波谱不是线性的,可对其原始数据作某些变换,将其化为线性回归问题,或用多项式曲线拟合法来求拟合方程。多因素时,可采用多元线性回归。如果影响因素较多,为了能筛选出最重要的变量进入回归方程,可采用逐步回归分析来实现。7.通过对光谱识别的四个模型:绝对值距离、欧氏距离、兰氏距离和切比雪夫距离模型的研究,表明:它们都有优缺点。所以在进行光谱识别时,应该综合利用各自的优点,避免各自的不足,最后判定相似程度大的地物名。