基于深度學(xué)習(xí)和空譜聯(lián)合先驗(yàn)的高光譜遙感解混研究

基于深度學(xué)習(xí)和空譜聯(lián)合先驗(yàn)的高光譜遙感解混研究基于深度學(xué)習(xí)和空譜聯(lián)合先驗(yàn)的高光譜遙感解混研究

摘要：高光譜遙感技術(shù)在地球觀測(cè)中起著重要作用，但由于遙感圖像中的混合像元問(wèn)題，精確的解混技術(shù)仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。本文提出了一種基于深度學(xué)習(xí)和空譜聯(lián)合先驗(yàn)的高光譜遙感解混方法。該方法利用深度學(xué)習(xí)算法自動(dòng)提取高光譜遙感圖像中的光譜特征，并通過(guò)空譜聯(lián)合先驗(yàn)對(duì)混合像元進(jìn)行解混。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠有效地提取高光譜遙感圖像中的光譜信息，并獲得較好的解混效果。

1.引言

高光譜遙感技術(shù)是一種獲取地球表面反射率的重要手段，它能夠提供豐富的光譜信息，對(duì)于農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。然而，由于高光譜遙感圖像中像元光譜混合的問(wèn)題，使用高光譜遙感圖像進(jìn)行定量分析和應(yīng)用仍然具有挑戰(zhàn)性。因此，提出一種高效準(zhǔn)確的解混方法對(duì)于充分發(fā)揮高光譜遙感圖像的潛力至關(guān)重要。

2.相關(guān)工作

目前，對(duì)于高光譜遙感圖像解混問(wèn)題的研究可以分為基于光譜曲線擬合和基于混合模型的方法。光譜曲線擬合方法通過(guò)擬合混合像元的光譜曲線，然后估計(jì)每個(gè)光譜端元的成分占比來(lái)進(jìn)行解混?；旌夏Ｐ头椒▌t是將光譜混合問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解線性方程組的問(wèn)題，通過(guò)求解線性方程組來(lái)估計(jì)像元端元的成分占比。雖然這些方法在一定程度上可以解決光譜混合問(wèn)題，但是由于混合像元的非線性和高光譜遙感圖像的高維度特性，這些方法的解混精度和效率還有進(jìn)一步的提升空間。

3.提出的方法

為了解決高光譜遙感圖像解混問(wèn)題，本文提出了一種基于深度學(xué)習(xí)和空譜聯(lián)合先驗(yàn)的解混方法。該方法首先利用深度學(xué)習(xí)算法，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）等，對(duì)高光譜遙感圖像中的光譜特征進(jìn)行自動(dòng)提取。由于深度學(xué)習(xí)算法具有強(qiáng)大的非線性建模能力，可以更好地捕捉到混合像元的特征。

然后，通過(guò)空譜聯(lián)合先驗(yàn)對(duì)混合像元進(jìn)行解混。空譜先驗(yàn)指的是同一遙感圖像中不同像元之間的空間相關(guān)性，而聯(lián)合先驗(yàn)則是指遙感圖像中不同波段之間的光譜相關(guān)性。通過(guò)綜合考慮這兩種先驗(yàn)信息，可以更準(zhǔn)確地估計(jì)每個(gè)混合像元的端元成分占比，并進(jìn)行解混。

4.實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

為了驗(yàn)證提出的方法的有效性，我們?cè)谝唤M真實(shí)的高光譜遙感圖像上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的解混方法相比，基于深度學(xué)習(xí)和空譜聯(lián)合先驗(yàn)的方法具有更好的解混效果和較高的解混精度。同時(shí)，該方法能夠有效地提取高光譜遙感圖像中的光譜信息，將圖像混合像元解混為端元成分。

5.結(jié)論與展望

本文提出了一種基于深度學(xué)習(xí)和空譜聯(lián)合先驗(yàn)的高光譜遙感解混方法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了其有效性和優(yōu)越性。然而，由于深度學(xué)習(xí)需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和計(jì)算資源，該方法在較大規(guī)模遙感圖像上的應(yīng)用還有待進(jìn)一步研究。同時(shí)，如何更好地提取空譜先驗(yàn)和聯(lián)合先驗(yàn)信息，以及如何進(jìn)一步提升解混效果仍然是未來(lái)研究的方向綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析，本文提出的基于深度學(xué)習(xí)和空譜聯(lián)合先驗(yàn)的高光譜遙感解混方法在解混效果和解混精度方面表現(xiàn)出較傳統(tǒng)方法更好的性能。該方法能夠有效地提取高光譜遙感圖像中的光譜信息，將混合像元準(zhǔn)確解混為端元成分。然而，進(jìn)一步的研究還需