本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)學(xué)形態(tài)濾波的植被光譜去噪方法研究　出處：《遙感技術(shù)與應(yīng)用》2016年05期 　論文類(lèi)型：期刊論文

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【摘要】：光譜維噪聲使地物光譜扭曲或變形,中心波長(zhǎng)偏移,影響地物信息提取和地表參量反演的精度。對(duì)光譜維噪聲進(jìn)行濾波處理,有利于改善遙感數(shù)據(jù)定量應(yīng)用的效果。由于數(shù)學(xué)形態(tài)濾波的原理簡(jiǎn)單且較易實(shí)現(xiàn),被應(yīng)用到植被光譜以及有機(jī)化合物光譜的研究中。運(yùn)用數(shù)學(xué)形態(tài)濾波對(duì)地面實(shí)測(cè)小麥光譜去噪,一方面對(duì)濾波后的光譜進(jìn)行噪聲和波形相似度的直觀分析,另一方面通過(guò)植被指數(shù)反演小麥理化參量進(jìn)行定量應(yīng)用評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)Savitzky-Golay濾波相比,在可見(jiàn)-近紅外波段范圍內(nèi),數(shù)學(xué)形態(tài)濾波去噪后的光譜能夠保持可見(jiàn)—近紅外波段原始光譜的固有特征,葉面積指數(shù)和葉綠素的反演精度比去噪前有小幅提升,主要原因是實(shí)測(cè)光譜在該譜段范圍的噪聲影響很小;在短波紅外波段范圍內(nèi),數(shù)學(xué)形態(tài)濾波能有效去除短波紅外大尺度噪聲,提高葉片含水量的反演精度。而傳統(tǒng)Savitzky-Golay濾波只能削弱短波紅外大尺度噪聲。廣義形態(tài)濾波去噪后植被指數(shù)和葉片含水量之間的R2最高可達(dá)0.5130(去噪前0.3753),葉片含水量的反演值與實(shí)測(cè)值之間的R2最高可達(dá)0.4221(去噪前0.3097),RMSE為0.0243(去噪前0.0318),優(yōu)于傳統(tǒng)Savitzky-Golay濾波。
[Abstract]:Spectral dimension noise distorts or deforms the spectrum of ground objects, and the center wavelength shifts, which affects the accuracy of ground object information extraction and surface parameter inversion. The spectral dimension noise is filtered and processed. It is helpful to improve the effect of quantitative application of remote sensing data, because the principle of mathematical morphological filtering is simple and easy to realize. It is applied to the study of vegetation spectrum and organic compound spectrum. On the one hand, the noise and waveform similarity of the filtered spectrum are analyzed directly by using mathematical morphological filter to remove noise from the measured wheat spectrum on the ground. On the other hand, the physical and chemical parameters of wheat were quantitatively evaluated by vegetation index inversion. The results showed that compared with the traditional Savitzky-Golay filter, it was in the range of visible and near infrared band. The spectrum after denoising by mathematical morphological filtering can maintain the inherent characteristics of the original spectrum in the visible-near infrared band. The retrieval accuracy of leaf area index and chlorophyll is slightly higher than that before denoising. The main reason is that the noise of the measured spectrum in the range of the spectrum is very small. In the range of short-wave infrared band, the mathematical morphological filter can effectively remove the short-wave infrared large-scale noise. The inversion accuracy of leaf water content is improved, while the traditional Savitzky-Golay filter can only weaken the large scale noise of short wave infrared. R2 between vegetation Index and Leaf Water content after denoising by Generalized morphological filter. Up to 0.5130 (. Before denoising 0.3753). The maximum R2 between the inversion value of leaf water content and the measured value was 0.4221 (the RMSE of 0.3097m before denoising was 0.0243 (0.0318 before denoising). It is superior to the traditional Savitzky-Golay filter.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所高光譜研究室;中國(guó)科學(xué)院大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41671360、40971205)
【分類(lèi)號(hào)】：S512.1;TP79
【正文快照】： 1引言在地物光譜測(cè)量的過(guò)程中,由于受到光照條件、大氣吸收、傳感器信噪比下降等干擾因素的影響,目標(biāo)地物光譜中往往存在不同尺度的噪聲。為提高光譜信息提取和反演的精度,需要對(duì)含噪光譜進(jìn)行去噪,以消除或減弱光譜維噪聲的干擾,增強(qiáng)光譜的有效信息。根據(jù)去噪原理的不同,目前

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