1.3 国内外现状

1.4 论文主要内容

高光谱遥感技术是如今非常热门的一个科学领域，在许多领域都发挥着作用。在 高光谱图像中，相邻像元会包含类似的物质，他们的光谱特征具有近似性，可以利用 这种特征，来提高分类的准确性。

本文在分析了传统的高光谱分类方法支持向量机、基于图割的支持向量机、L1 稀 疏表示分类方法和一种新型的基于空间相关性约束稀疏表示的高光谱图像分类算法， 设计了相应的方法和流程，并在 Matlab 平台上开发与实现了高光谱遥感图像分类软 件系统，包括了文件的读取、精度的显示、分类结果的比较等功能。全文主要内容共

分为 5 章。

第一章，引言和绪论。主要说明了本文的选题依据和往后研究的意义，以及目前 该课题所涉及领域的国内外情况，最后介绍本文的主要内容。

第二章，相关概念与技术。介绍了高光谱遥感图像的分类概念，和 MATLAB 软件 的介绍。

第三章，基于空间相关性约束稀疏表示的高光谱图像分类的分类模型和算法。 第四章，论述了高光谱图像分类系统的设计与实现。从系统分析需求入手，然后

是界面的介绍和核心模块部分的陈述。 第五章，实验与分析。利用实际的数据，进行对本程序算法的运行，得出的结果

进行比较，然后得出结论。 最后是总结和参考文献部分，是对内容的主要设计进行概括，总结系统实现的功

能。

2 相关概念与技术

2.1  高光谱遥感图像分类

高光谱遥感已经覆盖了地面、航空、卫星的观测，逐渐形成了以先进探测技术发 展，谱像合一的数据处理、信息有效攫取、逐步分析、多学科、多领域的定量化应用 为特征的研究方向。这个系统的应用已经在全世界数十个国家得到了实现，成为对地 球各方面探测的主力军。尤其，要指出这个系统对于地球环境和灾害预测、预警中发 挥至关重要的作用，更加符合人类想要实现与大自然和谐相处的伟大目标。举个实际 的例子，一台高光谱仪能够以纳米和亚纳米级的光谱分辨率观测大气中的成分，分析 成立里面元素对于环境的危害和检测大气之中 CO2、CO、CH4 和 03 等成分的变化。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

这项技术是以电磁波理论为基础，在热力学温度为 0K 以上时候，所有的物体是都 会发射电磁辐射的。同时，他们也能够吸收、反射其他物体所发射的辐射。遥感技术 本质上就是通过反映出电磁波与物质间相互差异来提供各种各样的地物信息。这些信 息是由地物的形态特征和微观特征共同决定的。地球上的物质其本质上是各种各样的 物种，每一种物种间的差异也很大，而且所处的环境也有所不同，进而拥有不同的电 磁波发射/辐射特征。通过这个性质，再结合高光谱遥感技术，我们能够清楚的建立 起对于植被、岩石、土壤、地貌和地质构造等地表特征的认识。

从二十世纪开始，材料科学技术、计算机信息技术、微电子技术、探测器技术、 还有空间技术的发展使得一系列的新兴科学技术得到了萌发。成像光谱于 1980 年代 出现，在短短二十年间高光谱遥感成像技术形成了一股研究的中心，并且渐渐的形成 了这一门学科:成像光谱学。这个学科的出现和发展使人们通过遥感技术观测认识世 界得到了质的飞跃。