計 畫 名 稱:101年度發展高光譜與光達技術結合之應用工作案
主管單位:內政部地政司
執行單位:財團法人成大研究發展基金會
執行期間:101年01月~101年12月
年度:101年
核定經費:7,950仟元
計畫主持人:王驥魁
中文摘要:
光譜影像能提供監測地區之各地物之反射光譜並將之進行分類;全波形光達則可用於獲得高精度之三維地形資訊與記錄不同地物的光達回波資訊,藉由全波形光達資料的波形重建技術,可反映各種土地利用之波形特性。本研究目的為結合兩種資料之優勢,以高空間且高光譜解析度之影像進行影像融合,提供另一種土地利用分類之影像資料。本研究應用ATLM Pegasus 光達系統搭配Itres CASI-1500高光譜系統,於曾文水庫集水區上游進行35 km2之資料獲取,光達點雲密度達每平方公尺2點。高光譜影像地面解析度為1公尺,波段範圍包含362.8至1051.3 nm,光譜解析力9.6 nm,分72個波段紀錄。本研究核心主要以主成分分析(PCA)與最小噪聲轉換(MNF),兩種多變量統計之數理運算,作為影像融合技術的基礎,將影像融合後,以最大概似法進行地物的分類判釋。相較於原始高光譜影像,融合影像之土地利用分類成果顯示,Kappa值由0.88提升至0.93,整體精度也由89.55%提高為93.82%。分類精度評估表亦顯示融合影像提昇了水體、茶園、建地以及檳榔園的分類正確率,且分類地物的區塊也較為完整。由分類精度評估可知,結合高光譜與全波形光達不僅能提供高精度與高光譜之資料,以適當的影像計算降低資料維度,亦可提高影像的分類精度。

關鍵字:全波形光達系統、高光譜影像、影像融合技術、主成份分析、最小噪聲轉換
重要工作項目:1. 飛航計畫與工作細部規劃書。

2. 蒐集高光譜技術相關應用研究文獻。

3. 空載高光譜、全波形空載光達、航照影像及多光譜衛星影像等資料獲取規格內容。

4. 高光譜及全波形空載光達資料後處理與應用分析。

5. 數值地表模型(DSM)、數值高程模型(DEM)製作及精度評估。

6. 高光譜資料與多光譜衛星影像之應用成果比較初步探討。
預期具體成果及效益:1.測試區概述與空載光達系統率定分析。

2.高光譜與全波形光達資料融合之精度分析評估。

3.多種不同土地利用之全波形雷射掃描回波數據資料庫。

4.數值地表模型(DSM)、數值高程模型(DEM)成果。

5.高光譜、全波形光達飛航掃瞄處理後之成果數據及航照正射影像各1份。
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