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国内外高光谱遥感数据处理系统现状?高分一号 地灾解译 遥感地质
分享到    浏览:34   时间:2022-11-21

国内外高光谱遥感数据处理系统现状?


高光谱遥感影像的处理和分析通常是在遥感图像处理软件包的基础上进行的。目前,国外具有高光谱遥感数据处理模块的遥感图像处理软件有美国RSI公司(Research System Inc.)的ENVI,美国ERDAS公司推出的ERDAS IMAGINE和加拿大PCI公司开发的PCI Geomatica。国内的高光谱遥感处理系统主要是HIPAS( hyperspectral image processing and analyzing system)系统,HIPAS由中国科学院遥感应用研究所遥感信息科学国家重点实验室自主研发。下面我们将重点介绍以上几种软件在高光谱遥感数据分析上的主要特点与功能。

1.ENVI

ENVI是由美国RSI公司基于交互式数据语言( interactive data language,IDL)平台开发的遥感图像处理软件,能够处理、分析并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据。除了通用的遥感图像处理功能之外,ENVI在高光谱数据的处理与分析上的特色功能主要体现在八个方面。①MNF变换;②像元纯净指数(PPI)计算;③n维散度可视化;④二进制编码分类;

⑤光谱角度填图;⑥线性光谱解混;⑦混合匹配滤波;⑧光谱特征拟合。

2.ERDAS IMAGINE

ERDAS IMAGINE是美国ERDAS公司开发的专业遥感图像处理与地理信息系统软件。ERDAS是以模块化的方式提供给用户,软件产品包括IMAGINE Essentials、IMAGINE Advantage 和IMAGINE Professional三种级别。在高光谱遥感数据处理与分析方面,IMAGINE Professional提供了高光谱分析工具( hyerspectral tools)模块和可扩展的亚像元分类器(sub-pixel clas-sifier)。该模块提供两种工作模式。一种模式是面向任务的向导式操作模式,先选择需要完成的任务(异常探测、目标探测、地物制图、项目向导),然后在引导之下逐步设置对数据的处理方法(坏波段剔除、波段选择、大气校正等),最后根据选择的分析方法(光谱角度填图、最小能量算法、正交子空间投影等)得到需要的结果(连续图或二值图)。另种模式是完全的图形操作界面,即光谱分析工作站,用户可以在图形界面上灵活地选择需要仔细做的处理。

3.PCI Geomatica

PCI Geomatica 软件是加拿大PCI公司开发的用于摄影测量分析、遥感影像处理、几何制图CIS分析、雷达数据分析以及资源管理和环境监测的多功能软件系统。

PCI Geomatica是PCI公司将其旗下的四个主要产品系列,也就是PCI EASI/

PACE(PCI SPANS,PAMAPS)、ACE和ORTHOENGINE集成到一个具有同一界面、同一使用规则、同一代码库、同一开发环境的新产品系列,该产品系列被称之为PCI Geomatica。PCI 软件的高光谱分析(hyperspectral data analysis) 模块提供高光谱地物库,并为用户提供有限光谱波段的光谱库,即可由用户自行组合成有限光谱波段(如10~20个)的光谱曲线库。它同时为用户提供各种光谱分析能力,根据光谱特点进行自动地物判识,主要功能体现在九个方面。①影像元数据支持;②高光谱数据地理矫正,影像噪声去除;③快速大气矫正功能;④纯像元提取;⑤光谱角区配制图和分类;⑥光谱分解;⑦散点图和光谱曲线打印;⑧光谱混合;⑨光谱库支持。

用户可用上述工具对高光谱影像进行辅助的或半自动的地物判识,或结合PCI软件的多光谐分析(multispectral analysis)和神经元网络分类模块及其他影像解译方法进行地物判识。

4.HIPAS

高光谱图像处理与分析系统(HIPAS V1.0)是在我国“863”计划支持下开发的国内第一套具有完全自主知识产权、主要面向高光谱遥感数据的专业图像处理与应用软件系统,其功能主界面如图8.11所示。它基于业界主流集成开发工具VISUAL C+ +6.0 IDE和Windows系列平台,具有强大的海量高光谱数据处理分析能力、直接面向用户的专业应用模块、体化的数据处理流程和良好的可交互性。HIPAS底层采用国际标准开发库,提供跨平台(LINUX、UNIX)二次开发支持,具有极强的可移植性。该系统主要有七个方面的特点。①针对多种高光谱遥感器的海量数据直接导入和图像预处理;②完善的可见光-短波红外-热红外数据光谱定标功能;③常规图像几何纠正以及基于航空稳定平台参数(POS/IMU)的行扫描图像自动几何纠正和图像镶嵌;④强大的光谱定量分析、特征提取和特征参量化功能;⑤高光谱图像人工/自动混合光谱分解与端元光谱提取;⑥多种光谱匹配模型支持下的高光谱图像分类与目标识别;⑦直接面向多种用户需求的高光谱应用模块。