Comparative study on projected clustering methods for hyperspectral imagery classification     

Anand Mehta  Onkar Dikshit 《国际地球制图》2016,31(3):296-307

In this study, projected clustering is introduced to hyperspectral imagery for unsupervised classification. The main advantage of projected clustering lies in its ability to simultaneously perform feature selection and clustering. This framework also allows selection of different sets of dimensions (features/bands) for different clusters. This framework provides an effective way to address the issues associated with the high dimensionality of the data. Experiments are conducted on both synthetic and real hyperspectral imagery. For this purpose, projected clustering algorithms are implemented and compared with k-means and k-means preceded by principal component analysis. Preliminary analyses of studied algorithms on synthetic hyperspectral imagery demonstrate good results. For real hyperspectral imagery, only ORCLUS is able to produce acceptable results as compared to other unsupervised methods. The main concern lies with identification of right parameter settings. More experiments are required in this direction.  相似文献   

耦合小世界神经网络同步振荡的高光谱影像分割     

施蓓琦  刘春  陈能 《测绘科学》2016,41(11):10-16

针对影像分割所需区域内部满足一致性、区域间互不相交的要求,鉴于高光谱影像地物在尺寸、形状、光谱上的异质性,开展高光谱影像分割研究。应用视觉皮层细胞神经元之间存在的局部兴奋全局抑制振荡网络对视觉影像信息进行深入提取和处理,在此基础上,结合小世界神经网络高群集系数、短特征路长的特点,研究了LEGION神经元振荡器所具有的小世界神经网络的同步性能,从而构建了耦合小世界网络的LEGION分割算法。进一步采用直观参数设置,简化高微分方程的计算复杂,减少迭代次数。实验表明:耦合小世界网络的LEGION分割算法,可有效地把高光谱影像中同质地物分割在一起,达到信息提取的目的。  相似文献   

南京沿江湿地高光谱与多光谱遥感分类对比分析     

高原  赵波  蔡悦 《测绘与空间地理信息》2016,(8):57-60

随着遥感技术的发展,以及对湿地分类研究的不断深入,如何提高分类精度成为一大研究方向。分类方法、影像数据源、影像的特征提取都影响着分类结果的精度。目前,利用影像数据进行湿地分类,精度难以提高主要是受影像像源的制约,其中,不同湿地类型波谱特性之间的混淆是制约精度提高的直接原因。高光谱(Hyperspectral)遥感是20世纪末对地观测系统中较重要的技术突破之一,随着定量化研究的发展,高光谱遥感技术以其光谱分辨率较高的特点受到国内外广泛关注,并在资源、环境、城市、生态等领域得到了广泛应用。本文比较了湿地分类中hyperion的数据与landset TM数据的分类精度。在进行分类时,使用监督分类的方法(SVM)对南京新济州、新生州、江心洲的湿地地物类型进行分类。结果表明,在训练样本合适的前提下,用高光谱数据进行分类可以得到更高的分类精度。  相似文献   

基于核半监督判别分析的高光谱影像特征提取     

张鹏强  谭熊  余旭初  魏祥坡  薛志祥 《测绘科学技术学报》2016,(3)

针对高光谱影像特征提取中地物类别训练样本获取代价较高的情况,在线性判别分析的基础上,结合核方法和半监督学习理论,提出了一种基于核半监督判别分析(KSDA)的高光谱影像特征提取方法。该方法同时利用少量已知类别和大量未知类别样本数据进行模型的学习和训练。通过OMIS高光谱影像数据实验表明:在少量已知类别训练样本的条件下,经KSDA特征提取的样本数据在特征空间中能更好地聚集成团,且类别之间的距离较大,增加了类别之间的可分性,得到了较高的分类精度;同时,提取的特征影像能够较好地区分各种地物类别。  相似文献   

利用卷积神经网络的高光谱图像分类     

赵漫丹  任治全  吴高昌  郝向阳 《测绘科学技术学报》2017,(5):501-507

针对高光谱图像分类中对光谱信息利用不足的问题,提出一种基于卷积神经网络在光谱域开展的分类算法。该算法通过构建五层网络结构,逐像素对光谱信息开展分析,将全光谱段集合作为输入,利用神经网络展开代价函数值的计算,实现对光谱特征的提取与分类。实验中采用三组高光谱遥感影像数据进行对比分析,以India Pines数据集为例,提出的基于卷积神经网络的分类方法的分类正确率达到90.16%,比RBF-SVM方法高出2.56%,相比三种传统的深度学习方法高出1%~3%,训练速度也较为理想。实验结果表明,本文所提出的算法充分利用了高光谱图像中逐像素点的光谱域信息,能够有效提高分类正确率。与传统学习算法相比,在较少训练样本的情况下,更能发挥其良好的分类性能。  相似文献   

Remote detection of fluid-related diagenetic mineralogical variations in the Wingate Sandstone at different spatial and spectral resolutions     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2016

Well-exposed eolian units of the Jurassic system on the Colorado Plateau including the Wingate Sandstone, show prominent color variations throughout southeastern Utah due to diagenetic changes that include precipitation and/or removal of iron oxide, clay, and carbonate cement. Spatially variable characteristic diagenetic changes suggest fluid-rock interactions through the sandstone. Distinctive spectral signatures of diagenetic minerals can be used to map diagenetic mineral variability and possibly fluid-flow pathways. The main objective of this work was to identify characteristic diagenetic minerals, and map their spatial variability from regional to outcrop scale in Wingate Sandstone exposures of Lisbon Valley, Utah. Laboratory reflectance spectroscopy analysis of the samples facilitated identification of diagnostic spectral characteristics of the common diagenetic minerals and their relative abundances between altered and unaltered Wingate Sandstone. Comparison of reflectance spectroscopy with satellite, airborne, and ground-based imaging spectroscopy data provided a method for mapping and evaluating spatial variations of diagenetic minerals. The Feature-oriented Principal Component Selection method was used on Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer data so as to map common mineral groups throughout the broader Wingate Sandstone exposure in the area. The Minimum Noise Fraction and Spectral Angle Mapper methods were applied on airborne HyMap and ground-based hyperspectral imaging data to identify and map mineralogical changes. The satellite and airborne data showed that out of 25.55 km² total exposure of Wingate Sandstone in Lisbon Valley, unaltered sandstone cover 12.55 km², and altered sandstone cover 8.90 km² in the northwest flank and 5.09 km² in the southern flank of the anticline. The ground-based hyperspectral data demonstrated the ability to identify and map mineral assemblages with two-dimensional lateral continuity on near-vertical rock faces. The results showed that 39.71% of the scanned outcrop is bleached and 20.60% is unbleached while 6.33% remain unclassified, and 33.36% is masked-out as vegetation. The bleached and unbleached areas are alternating throughout the vertical face of the outcrop. The relative hematite abundance observed in the unbleached areas are somewhat symmetrical. This indicates fairly similar reaction intensities along the upper and lower reaction fronts observed in the vertical section. The distribution geometry and relative abundances of diagenetic minerals not only suggest multiple paths of fluid-flow in Wingate Sandstone but also provides some insight about relative direction of past fluid-flow.  相似文献   

高光谱影像空-谱协同嵌入的地物分类算法   总被引：4，自引：4，他引：0  

黄鸿  郑新磊 《测绘学报》2016,45(8):964-972

针对传统高光谱影像地物分类算法大多仅考虑光谱信息而忽略空间邻近像元间相关性的问题,提出了一种空-谱协同嵌入(SSCE)降维算法和空-谱协同最近邻(SSCNN)分类器。首先,定义一种空-谱协同距离,并将其应用于近邻选取和低维嵌入;然后,构建空-谱近邻关系图来保持数据中的流形结构,并在权值设置中增大空间近邻点的权重以增强数据间的聚集性,提取鉴别特征;最后使用SSCNN分类器对降维后的数据进行分类。利用PaviaU和Salinas高光谱数据集进行试验验证,结果表明,与传统的光谱分类算法相比,该算法能有效提高高光谱影像的地物分类精度。  相似文献   

线性/非线性光谱混合模型估算白刺灌丛植被覆盖度     

姬翠翠  贾永红  李晓松  王金英 《遥感学报》2016,20(6):1402-1412

及时监测干旱与半干旱区光合/非光合植被覆盖度时空变化,可以为指导荒漠化防治工程及植被衰退机制研究提供重要信息。本文以甘肃民勤典型植被白刺灌丛为研究对象,通过地面控制性光谱实验获取混合光谱、端元光谱与丰度信息,开展线性与非线性光谱混合模型(包括核函数非线性和双线性混合模型)估算光合和非光合植被覆盖度的对比研究,采用全限制最小二乘法进行模型解混,分别获取各样本数据中各类端元丰度及其精度信息,通过模型分解的均方根误差(RMSE)与地面验证精度确定用于光合和非光合植被覆盖度估算的最佳光谱混合模型,其中参考端元丰度采用神经网络(NNC)分类算法对数字影像进行分类获取。结果表明:(1)引入阴影端元的四端元模型相对于传统的三端元模型(光合/非光合植被与裸土)能有效提高光谱解混的精度,并提高光合和非光合植被覆盖度估算精度;(2)对白刺灌丛来说,光合植被、非光合植被、裸土及阴影间多重散射混合效应存在,但混合效应不够显著;考虑非线性参数的核函数非线性光谱混合模型表现略低于线性光谱混合模型,因此非线性光谱混合模型在估算白刺灌丛光合和非光合植被覆盖度时相对于线性光谱混合模型没有明显优势;(3)基于光合/非光合植被、裸土与阴影四端元的线性光谱混合模型可以实现白刺灌丛光合和非光合植被覆盖度的准确估算,光合植被覆盖度估算RMSE为0.11 77,非光合植被覆盖度估算RMSE为0.0835。  相似文献   

高光谱测量曲线中干扰信号的消除方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

朱芸  魏广凯  郑秋生 《海洋科学进展》2002,20(4):76-78

现场获得的高光谱数据是多种信号源信息的叠加，其中包括因仪器噪音和环境干扰形成对测量数据目标信息的污染。在对光谱数据分析之前，需对其进行必要的处理，以消除非目标信息的干扰。结合部分现场高光谱数据介绍了几种滤波方法，并对应用效果进行了分析。  相似文献   

基于高光谱影像数据库的地理目标识别     

张立朝  孙婷  唐汉松 《海洋测绘》2007,27(1):51-54

高光谱技术的发展使得通过光谱匹配进行地理目标识别成为可能。围绕光谱分解、分类以及匹配算法进行研究，设计了一套规范实用的高光谱数据库系统，构建了高光谱影像样本库。提出了基于高光谱影像数据库进行地理目标识别的解决方案。  相似文献