基于小波分析的遥感图像特征信息提取方法研究

摘要

随着遥感技术的迅猛发展，如何从极其丰富的遥感地学信息中有效提取、解译感兴趣目标地物的光谱、边缘、蚀变等空间特征信息成了遥感数据处理中的重要课题，而基于小波分析的遥感图像处理方法则以辅助手段出现，能够更好地提取有用信息，提高遥感地物识别精度。 小波理论在遥感特征信息提取中有很大的应用潜力，并较之传统方法具有更多的优越性。论文首先简要介绍小波分析理论，然后探讨了利用小波变换进行图像增强的方法和原理，最后通过以新疆东天山镜儿泉地区为研究区采用不同方法提取遥感蚀变异常信息的试验对比，总结了以“TM1、TM2、TM3、TM4、TM5、TM7”作为主要特征光谱波段，以小波变换自适应增强为主、主成分变换为辅的提取法所获效果为最佳。 第一、介绍了遥感影像特征信息提取技术的研究现状和发展趋势，阐明了本文的研究内容、研究目的、意义和研究方法。 第二、讲述了小波基础知识、连续小波变换、离散小波变换、多分辨率分析与正交小波变换、二维小波变换及小波包变换在图像处理中的应用。 第三、针对要提取的目标特征，在研究了遥感图像多尺度分解特性的基础上，提出了基于小波多分辨率分析的图像增强方法及原理。 第四、介绍了利用ETM+数据、MATLAB编程软件和ERDAS，ENVI、PCI等遥感图像处理软件进行的蚀变异常信息提取试验，提取方法分别是全波段主成分提取，基于波段选择的主成分提取，基于主成分分析和比值增强相结合的直接提取法和基于小波自适应增强及主分量分析相结合的提取法，其中，基于小波分析的增强提取模型不仅能很好的提取蚀变信息，还能保留更多的光谱信息，而且具有快速，高效，经济的特点。 最后，对基于不同方法的蚀变信息提取结果进行了比较分析，并通过采用本文算法提取的蚀变信息的地质解译和蚀变与地层、构造、岩体的空间关系的综合分析，对镜儿泉地区进行了初步的成矿预测，圈定了三处找矿靶区，这对发现大型矿床或矿集区具有非常好的找矿指示意义。

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第一章绪论

1.1研究目的和意义

1.2遥感图像特征信息提取方法研究现状和发展趋势

1.3蚀变遥感异常信息提取研究现状

1.4图像增强技术概述

1.5研究内容、方法和技术路线

第二章小波分析理论基础

2.1小波分析的概念

2.2小波变换的推广—小波包变换

2.3小波分析在遥感图像处理中的应用

第三章基于小波变换的图像增强技术

3.1基于小波变换的图像降噪原理

3.2小波分析在图像增强中应考虑的关键问题

3.3小波变换下的图像增强方法

第四章基于小波分析的遥感图像蚀变特征信息提取

4.1蚀变遥感异常信息提取技术的理论依据

4.2蚀变遥感异常信息提取技术的物理学基础

4.3研究区地质背景

4.4镜儿泉地区蚀变遥感异常信息提取

4.4.1蚀变异常信息提取流程

4.4.2蚀变异常信息提取试验

4.5几种蚀变异常信息提取方法及效果对比

4.5.1基于全波段主成分分析的蚀变信息提取

4.5.2基于选择主成分分析的蚀变信息提取

4.5.3基于直接主成分分析的蚀变信息提取

4.5.4基于本文算法的蚀变信息提取效果查证及对比

4.6镜儿泉地区蚀变异常信息分布特征及地质解译

4.7蚀变遥感异常找矿规律分析

第五章数据综合分析

5.1蚀变异常与地层、岩体、构造的空间关系

5.1.1多元信息的复合处理

5.1.2蚀变遥感异常与地层、构造、岩体的关系

5.2成矿靶区优选

第六章总结与展望

6.1主要结论

6.2后续研究工作的展望

致谢

参考文献