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第一章 总论1

第二章 成像光谱技术应用于土地动态监测研究发展趋势与研究设想6

一、成像光谱技术及其发展6

二、成像光谱技术应用于土地动态监测国内外研究现状与发展趋势8

三、成像光谱技术应用于土地质量监测国内外研究现状与发展趋势10

四、成像光谱技术应用土地动态监测的研究设想12

五、成像光谱技术应用于土地动态监测的关键技术14

（一）土地利用／覆被变化监测14

（二）土地质量指标信息提取15

六、成像光谱技术应用于土地动态监测研究方案16

（一）成像光谱数据用于土地动态监测的地物光谱特征数据库研究16

（二）土地利用／覆被类型的成像光谱定量识别技术与土地利用变化信息提取技术研究17

（三）成像光谱遥感技术土地质量指标信息提取方法研究19

（四）利用成像光谱技术的土地动态监测应用示范研究20

第三章 数据获取与地面调查22

一、试验区概况22

二、成像光谱数据获取23

三、地物光谱数据获取23

四、土壤有机质含量测定26

五、土壤水分含量的测定26

第四章 高光谱数据预处理27

一、数据评价与波段选择27

（一）最佳波段选择步骤27

（二）面向分类识别目标——土地利用／覆被类型的波段选择35

二、边缘辐射畸变纠正37

三、辐射定标38

四、几何纠正41

（一）OMIS图像几何畸变特征分析42

（二）OMIS影像几何校正流程44

（三）试验与结果47

五、光谱数据预处理48

（一）光谱曲线平滑48

（二）水吸收峰波段的剔除49

（三）光谱吸收特征峰参数定量分析49

第五章 面向土地利用／覆被类型的成像光谱定量分析识别技术51

一、示范区典型地物波谱及其特征分析51

（一）地物波谱特性及其机理51

（二）地物光谱特征分析方法53

（三）示范区典型土地利用地物光谱特性53

二、成像光谱数据特征提取技术59

（一）光谱特征提取方法59

（二）光谱维特征提取技术64

三、成像光谱数据的分类识别技术64

（一）光谱角制图（SAM）的分类技术65

（二）面向土地利用的多级分层决策树分类技术67

（三）精度评价72

四、利用成像光谱数据的土地利用／覆被变化信息、提取方法78

（一）基于图斑单元的变化信息提取技术78

（二）基于两个时相成像光谱数据的变化信息提取技术82

（三）基于成像光谱数据与常规全色遥感数据的变化信息提取技术86

（四）基于光谱参数的变化信息提取技术87

（五）基于成像光谱数据遥感监测技术流程88

第六章 基于高光谱遥感技术的土地质量指标信息提取方法研究91

一、土壤有机质含量光谱信息提取91

（一）光谱分析92

（二）单相关分析93

（三）逐步回归分析98

（四）小结102

二、土壤水分含量光谱信息提取103

（一）国内外研究概述103

（二）水吸收峰特征提取104

（三）与光谱反射率相关分析106

（四）与水吸收峰特征值相关分析106

（五）小结108

三、基于成像光谱数据的土地质量评价指标参数成图109

第七章 高光谱影像土地利用／覆被信息提取与分类技术示范应用研究111

一、基于高光谱影像的典型地类光谱库111

（一）典型地类感样区选取111

（二）基于光谱纯化技术提取纯净像元112

（三）示范区典型地类波谱图库112

二、基于影像质量和典型地类光谱可分性的波段选择116

三、基于分层方法的土地利用／覆被一级自动分类117

四、矢量数据辅助下的人机交互土地利用／覆被二级分类122

（一）土地利用／覆被二级类型自动分类122

（二）土地利用／覆被二级类型人机交互式分类123

五、高光谱影像土地利用／覆被分类精度评价124

（一）土地利用／覆被类型一级地类自动分类精度评价124

（二）土地利用／覆被类型二级地类自动分类精度评价128

六、小结128

第八章 基于成像光谱数据土地利用动态遥感监测应用示范129

一、变化信息检测129

二、监测结果分析131

结束语136

参考文献137