高光谱遥感在土壤中的应用

测绘工程学院高光谱遥感与应用实验报告书实验名称：实验五高光谱遥感在土壤中的应用专业班级：地信101班姓名：蔡淼欣学号：141002102实验地点：地理信息系统实验室实验时间：2013-06-05实验成绩：地理信息系统课程组一、实验目的与要求1、熟悉和掌握高光谱遥感在土壤中的应用；2、了解相关分析及回归分析的原理及方法。二、实验准备1.数据：spectaldataReflectance.xls(OM和反射率数据)2.软件：ASDViewSpecPro、EXCEL、ENVI三、实验内容与主要过程1、相关分析相关分析（correlationanalysis），相关分析是研究现象之间是否存在某种依存关系，并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度，是研究随机变量之间的相关关系的一种统计方法。（1）计算相关系数在EXCEL中打开所给数据spectaldataReflectance，在表格中添加统计函数CORREL，将该函数的参数分别设为OM和反射率的数据：图1根据此函数关系，并利用EXCEL软件的特性，计算出每个波段的反射率与OM之间的相关系数：图2（2）提取相关系数最大的波段将计算出的相关系数进行绝对值（ABS）计算：图3对绝对值后的数据进行排序，寻找相关系数最大的波段：图4由排序之后的结果可以看出，反射率与OM相关性最大的波段为第633波段，相关性为0.843645958，将该波段与OM值复制到另一工作表中，为回归建模做准备。2、回归建模将波段中前38个OM和反射率数据以散点图的形式表示出来：图5选中数据点，右击选择趋势线添加：图6在制作回归拟合函数时，设置显示函数与R^2：图7将回归拟合函数y=0.2073e-0.0026x作为计算公式，波段中后17个数据中的OM值作为X值，分别求出对应的反射率：图8图9根据上一步计算得到的反射率理论值，与已知反射率实际值进行比较，可得出两者之间的差距：图10将波段中后17个的OM值和反射率理论数据以散点图的形式表示出来，并作出相应的回归拟合函数，显示出R^2值：图11由上述回归拟合函数可以看出，反射率理论值与实际值之间的拟合度为0.9478。四、实验心得这次实验的主要内容是练习高光谱在土壤中的应用，使用所给的土壤波段数据，在EXCEL中建立回归函数，对数据进行回归分析。在回归分析之前，需要进行相关分析，选取相关系数最大的波段，再对其进行回归分析。从而，得出反射率的理论值与实际值之间的拟合度，即R^2。这次实验让我练习了EXCEL软件的相关操作以及其在高光谱操作中的作用。