面向多光谱生态遥感观测目标的波段配组方法

(1.同济大学 测绘与地理信息学院，上海 200092；2.上海同繁勘测工程科技有限公司，上海 201900; 3.福建海洋研究所 福建省海岛与海岸带管理技术研究重点实验室，福建 厦门 361013)

自然生态资源的高精度定量监测与演化分析是国家自然资源统一管理的重要科学基础，可为区域生态红线划定和资源环境承载能力研究提供有效支撑[1]，而发展衔接天地观测的机载多光谱成像科学系统是有效解决途径[2]。目前，自然资源研究逐渐由宏观转向中微观，自然资源调查要素的数量也在不断攀升，针对特定目标生态参量的精确观测，发展可定制波段、可灵活组配波段的多光谱成像设备，是一种可行且有效的方案。多光谱生态遥感的目的是构建特征波段和生态参量之间的精确映射关系[3]，并基于此揭示遥感观测目标的生态指标与光谱之间的交互机理。选择针对观测目标的特定波段配组方案，是在进行遥感监测与反演前需要重点解决的问题。波段配组是指面向特定的多光谱遥感生态观测任务预先组配好适用的多光谱波段参量，建立不同观测目标和观测设备光学参数之间的特定关联。

生态遥感观测目标的光谱信息是由各个波长的连续数据组成，波段选择的目的是从高维的光谱数据中选择一小部分波段，在保留地物重要光谱信息的同时，消除光谱的冗余[4]。波段选择的常用方法有基于排序的方法[5]、基于降维的方法[6]、基于聚类的方法[7]以及基于机器学习的方法[8]等，这些方法主要是从高维的光谱数据中提取高信息量的波段，但只对光谱数据进行处理，并未考虑到与生态参量之间的关系。……