《高光譜遙感影像波段選擇算法評(píng)價(jià)方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、維普資訊http://www.cqvip.com第22卷第6期地理與地理信息科學(xué)V01．22No．62006年11月GeographyandGeo——InformationScienceNovember2006高光譜遙感影像波段選擇算法評(píng)價(jià)方法研究李行，毛定山2一，張連蓬4(1．華東師范大學(xué)河口海岸學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200062；2．山東科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266510；3．中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100101；4．徐州師范大學(xué)測(cè)繪學(xué)院，江

2、蘇徐州2211l6)摘要：波段選擇在高光譜影像數(shù)據(jù)降維處理中尤為重要，其算法較多，但針對(duì)波段選擇算法評(píng)價(jià)方法的研究卻很少。該文提出一種波段選擇算法的評(píng)價(jià)方法。引入信息量、類(lèi)別可分性和相關(guān)性3個(gè)指標(biāo)，對(duì)所選波段子集進(jìn)行度量，通過(guò)比較不同波段選擇算法所選波段子集的度量結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)波段選擇算法的評(píng)價(jià)。在試驗(yàn)中，將該評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于4種常用的波段選擇算法，分析了評(píng)價(jià)結(jié)果并驗(yàn)證了該評(píng)價(jià)方法的可行性。．關(guān)鍵詞：高光譜影像；波段選擇算法；評(píng)價(jià)方法中圖分類(lèi)號(hào)：TP751文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672—0504(2006

3、)06—0034—04系，直觀(guān)性強(qiáng)，但也存在如下缺陷：1)每種波段選擇0引言算法都可以得到幾種不同的波段選擇結(jié)果，因此要隨著高光譜遙感技術(shù)的興起，高光譜遙感影像對(duì)每個(gè)結(jié)果進(jìn)行分類(lèi)精度的評(píng)價(jià)，而整個(gè)分類(lèi)過(guò)程，處理技術(shù)成為遙感應(yīng)用研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。高光從訓(xùn)練樣本的選取、分類(lèi)器的選擇到分類(lèi)后精度的譜傳感器可以獲取上百個(gè)光譜波段的地表影像數(shù)評(píng)定要花費(fèi)大量的時(shí)間，勢(shì)必影響到具體應(yīng)用的效據(jù)，它為每個(gè)像元提供了一條具有診斷性特征的連率；2)每種分類(lèi)方法都有其各自的適用性[，對(duì)于同續(xù)光譜曲線(xiàn)。高光譜分辨率增強(qiáng)了高光譜

4、遙感數(shù)據(jù)一種影像其分類(lèi)精度也不同，選擇能真實(shí)反映分類(lèi)區(qū)分細(xì)微差別地物的能力，同時(shí)也帶來(lái)了維數(shù)災(zāi)難精度的方法是一個(gè)值得研究的問(wèn)題；3)訓(xùn)練樣本的(curseofdimensionality)的負(fù)面影響。因此，學(xué)者們相對(duì)大小將直接影響到分類(lèi)結(jié)果，而訓(xùn)練樣本的選研究了很多降維方法，而波段選擇作為一種有效的取帶有許多主觀(guān)因素，在某些情況下難以真實(shí)地反降維方法受到重視。映問(wèn)題?？偨Y(jié)波段選擇算法的研究情況，筆者將其歸結(jié)本文把特征有效性的量度準(zhǔn)則引入波段選擇為兩個(gè)層次：1)重視對(duì)波段選擇算法的研究l1．3；2)中，作

5、為波段選擇結(jié)果有效性的量度指標(biāo)。關(guān)于特對(duì)不同波段選擇算法的性能和特點(diǎn)進(jìn)行研究和比征有效性可從兩種意義上來(lái)解釋L8J：一是數(shù)據(jù)壓縮較[．6]，以便有針對(duì)性地使用。目前人們?cè)诓ǘ芜x意義，即在盡量減少原有數(shù)據(jù)有用信息損失的條件擇上已進(jìn)行了許多研究，但由于波段選擇算法眾多，下，用相對(duì)少的部分特征有效地表現(xiàn)原始特征；二是不同的算法效果各異，具體應(yīng)用中難以找到最合適類(lèi)別可分性意義，即所選特征較其他特征能更有效的波段選擇算法。尤其對(duì)波段選擇算法的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則地描述地物類(lèi)別。相對(duì)于這兩種意義的兩個(gè)常用的缺乏系統(tǒng)性研究。對(duì)波

6、段選擇算法的評(píng)價(jià)不僅能夠特征有效性量度準(zhǔn)則分別是最小均方差準(zhǔn)則(K—L幫助人們選擇最合適的算法，而且有助于改進(jìn)和提準(zhǔn)則)和散布矩陣準(zhǔn)則。類(lèi)似地，波段選擇結(jié)果的有高現(xiàn)有算法的性能并指導(dǎo)對(duì)新算法的研究。鑒于效性也可以從兩種意義上來(lái)說(shuō)明：一是信息量意義，此。本文從所選波段的信息量、類(lèi)別可分性和相關(guān)性即所選波段較其他波段應(yīng)包含更多的信息量；二是3方面評(píng)價(jià)波段選擇算法的性能。類(lèi)別可分性意義，即所選波段較其他波段能更有效地區(qū)分地物類(lèi)別。除信息量和類(lèi)別可分性外，所選1評(píng)價(jià)方法波段間的相關(guān)性也是衡量波段選擇結(jié)果是否有效

7、的在評(píng)價(jià)波段選擇算法時(shí)，通常是比較分類(lèi)精重要指標(biāo)。相關(guān)性與冗余度的概念相關(guān)聯(lián)，相關(guān)性度[，5_。對(duì)不同波段選擇算法所得結(jié)果進(jìn)行分類(lèi)，精強(qiáng)意味著更高的數(shù)據(jù)冗余度。為了更全面地刻畫(huà)一度越高說(shuō)明算法越有效。該方法直接與應(yīng)用相聯(lián)個(gè)波段選擇算法的性能，筆者把多個(gè)隨機(jī)變量相關(guān)收稿日期：2006-05—25；修訂日期：2006—08—08基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40571129)；國(guó)家“973”計(jì)劃項(xiàng)目(2006CB701305)作者簡(jiǎn)介：~(1981一)，男，博士研究生，主要從事遙感圖像處理、GIS開(kāi)發(fā)及應(yīng)

8、用研究。E—mail：li-xing99@yahoo．∞m·m維普資訊http://www.cqvip.com第6期李行等：高光譜遙感影像波段選擇算法評(píng)價(jià)方法研究第35頁(yè)性的一種度量指標(biāo)作為所選波段間相關(guān)性的量度。如果一個(gè)波段選擇算法能夠選出信息量大、類(lèi)別可分性好、相關(guān)性弱的波段子集，則它就是一個(gè)性能優(yōu)良的波段選擇算法。因此，利用信息量、類(lèi)別可分性和相關(guān)性3個(gè)特征量度可以比較全面地評(píng)價(jià)波段選擇算法性能的優(yōu)劣。1．1信息量的量度最小均方差準(zhǔn)N