面向航空遥感应用的可调节植被指数研究.pdf

收稿日期“ 基金项目国家自然科学基金项目 5 4 ; A B 9 C D E4 4 5 4 G E7 8 5 KK K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K 2“ ’ 文章编号 / - ’ 9 N 4 9 B 6O 3P SP D C ,T T 5 J ; D 4 ; 4 0Z P [ ; 4 / N G0Z P 7 G0O Q B / \ 8 “ 5 A B 9 C D E 0] B \ G . L 0 ; “ 2R J 4 4 5 4 ; * _ ‘ a b c d e b 4 C S B 9 G D BC T B J D 9 ; 5S ; 9 ; J D B 9 C 4 f; C; T T 5 B SD 4B C D V; D B A B G B D ; D 4 S B g R ; G ; J D E; S; C ; D C B ; T T 5 J ; D 4 C 4 fC D ; D ,6O 3P C C 8 D ; N 5 BD 4; 9 N 4 9 B9 B V4 D BC B C G; S D C B 张地物波谱图发现这 些地物波谱图具有很好的共性只是具体的波谱值 大小有一定的差异“图是综合 张航片的地物 波谱而得到的典型地物波谱图“ 图典型地物波谱 A B “ A C D EF G C H I J KL M I N CI O G A H K D D K P EF Q J M K H C R 计算原理与方法 对于航空遥感而言进行植被指数提取的最大 困难在于航片间的光谱差异对植被指数提取的干 扰因而有必要针对此进行专门分析“事实上造成 航片间光谱差异的原因大体可分为类S 系统 光谱的差异T 太阳光的照射角度的不同及光强 差异T 不规则的背景亮度所造成的光谱差异“针 对造成航片间光谱差异的原因给出以下修正系数S 由于航片间系统光谱的差异是倍率差异因而用和 差倍率调节系数U来调节主要调节高亮度值部 分“由太阳光的照射角度的不同及光强差异造成航 片间的色偏用对数调节系数V进行调节主要调 节低亮度值部分“对于不规则的背景亮度造成的饱 和度的不同用线性调节系数W进行调节“ 构造提取地物的指数为非线性指数公式且方 程起点不从零开始“根据植被指数原理结合航片 信息提取特点“我们提出通用指数公式 X YZ [ \] U _ ‘ a b cVD P _ ‘ a b cWd \e _ ‘ a bcf 式中S\] U _ ‘ a b cVD P _ ‘ a b cWd为地物 吸收9反射差异T \e _ ‘ a bcf为特定光照条件 下的介质灰度值T U为光谱倍率调节系数T V 为光 谱对数调节系数T W 为调整方程的截距T e为波段 间的平衡系数T f为确保分母不为零的系数T 为波 段编号“ 展开式 于是有 X YZ [ UgcUXcU_cVD Pg egceXce_cf c VD PXcVD P_cWcWcW egceXce_cf “ 在上式中 U V W分别对g X _值进行调 节若固定g X _其中一项调节另两项实质和 式 一样“ 令U[h V [i e[ “ 由于W 为线性系 i卷 万方数据 数令“ ““ 5 对式4 ; 5进一步简化令2 ’ 3 ’ 则 * ’ ,/0 1,-“ , ’ A B 1 CDE FG 4 DE FG 5 6根据DE FG的意义 它的取值范围为9 H 78 * H 6取其极限条件代 入式4 5 得下式 ,I 1/0 1,I 1’ IJ K-“ /0 1,IJ K’ I 1-“ L M N 4 O 5 式中P , I 1 ,IJ K I 1 IJ K分别为植被在某一航片 上, 中的最大Q最小值可视为已知6 “值可由 , R 散点图读出截距6 于是由式4 O 5可解出/ 为 /’ I 1-“ 0 1,IJ K ’ IJ K-“- I 1-“ 0 1,IJ K 0 1,I 1 ,I 1 L M N 4 S 5 将式4 S 5中解得的 / 代入式4 5 从而可 以用式4 5来计算航片中像元的 78 *值进而 提取各种绿化相关信息6 T 结果分析 根据飞行设计覆盖上海市区的航片为;线 W 9 ; S U 9 S 9 W 9 ; 第;期陈云浩等P面向航空遥感应用的可调节植被指数研究 万方数据 为定性描述上海城市绿化状况将“ 4 A 8 B A 8C 4 D 4 E F D 4 B4 BG 7 B 5 7 4 H 结论 IJK LM公式及其变形公式曾在N 上海绿化快 速 提取及评价模式O和N浙江城市绿化遥感调查O 等 项 目 中 取 得 了 很 好 的 应 用 效 果实 践 证 明P IJK LM公式通过倍率调节系数Q0 对数调节系数 R0 亮度调节系数S 能够很好的解决由系统因素 和随机误差造成的航片间的色偏问题从而保证从 不同航片中所提取信息的准确性/可比性/连贯性 需要说明 IJK LM公式并不能完全解决同一 张航片内的色偏问题因此在进行影像拼接裁剪时 应尽量剔除色偏影像如能在提取信息之前对单张 航片进行预处理使每一张航片色调均匀化然后 再利用IJK LM公式来处理航片间的色偏问题就 会取得更好的效果 参考文献P T 0 U G A 7 4 98 V KG 6 8 8 D 4 V E 4 5 8 A 7 8 94 A V A W A V 8 P X V E V 8 D 4 9 D 8 Y4 D 7 8 9 D 8 8 B 4 B 5 T Z U [ 8 9 D 8G 8 B 4 B 5 4 8 5 8 D D 4 BA 8 5 8A 7 B 5 8F 4 B 5 8 9 D 8 8 B 4 B 5C D 4 Be 4 C 4 BC 4 D 4 A D h 8 4 j 4 B 5 T Z U IA D i 7 W D 8 A V B A 8 4 B D F C W 8 5 8 D D 4 B A 84 B\ D 7G A 4 8 B A 8 0 ] ] b 0 1 2 _ P 1 , l ‘ 1 1 0 T a U m4 Z eF 8 D 8I [ M B D 8 ; 8 D D 4 B 8 5 8 D D 4 8 C 9 9F V D 4 ‘ D 8 9; VG i n 6 4 9 5 8 T Z U [ 8 9 D 8G 8 B 4 B 5 4 B 98 B D 0 ] ] 1 2 2 _ P b ] ‘ 0 0 T l U k j KZ I D 4 8 5 8 D D 4 B4 B C 8 o C j F D 8 C 4 V E 4 5 7 D B 8 T Z U M B D 8 B D 4 B VZ F B V [ 8 9 D 8 G 8 B 4 B 5 0 ] ] 0 0 * _P l , l ‘ l 2 T b U 上海市地图集编委会上海市地图集T kU 上海P上 海科学技术出版社 0 ] ] l 0 ‘ * 责任编辑 王玉浚_ ,22 中国矿业大学学报第1 1卷 万方数据