HANTS時(shí)間序列諧波分析法.doc

HANTS（ the Harmonic analysis of time series）時(shí)間序列諧波分析法時(shí)間序列諧波分析法（Harmonic Analysis of Time Series，HANTS）是平滑和濾波兩種方法的綜合，它能夠充分利用遙感圖像存在時(shí)間性和空間性的特點(diǎn)，將其空間上的分布規(guī)律和時(shí)間上的變化規(guī)律聯(lián)系起來。時(shí)間序列諧波分解法進(jìn)行影像重構(gòu)時(shí)充分考慮了植被生長周期性和數(shù)據(jù)本身的雙重特點(diǎn)，能夠用代表不同生長周期的植被頻率曲線重新構(gòu)建時(shí)序NDVI影像，真實(shí)反映植被的周期性變化規(guī)律。時(shí)間序列諧波分析法是對(duì)快速傅立葉變換的改進(jìn)，它不僅可以去除云污染點(diǎn)，而且對(duì)時(shí)序圖像的要求不象快速傅立葉變換（FFT）那么嚴(yán)格，它可以是不等時(shí)間間隔的影像。因此同快速傅立葉變換相比，HANTS在頻率和時(shí)間系列長度的選擇上具有更大的靈活性。時(shí)間序列諧波分析法進(jìn)行時(shí)序影像的重構(gòu)也是基于云對(duì)NDVI的負(fù)值影響，但是它與最大值去除云污染的影響是兩個(gè)完全不同的方法。它是首先通過傅立葉變換得到非零頻率的振幅和相位，然后將所有的點(diǎn)進(jìn)行最小二次方擬合。通過觀測(cè)資料與擬合曲線的比較，對(duì)于那些明顯低于擬合曲線的點(diǎn)被作為云污染點(diǎn)通過把它們的權(quán)重賦為零而拒絕參與曲線的擬合。建立在剩余點(diǎn)上進(jìn)行新的曲線擬合，通過這種反復(fù)進(jìn)行的迭代過程實(shí)現(xiàn)圖像的重構(gòu)。 HANTS的核心算法是最小二乘法和傅立葉變換，通過最小二乘法的迭代擬合去除時(shí)序NDVI值中受云污染影響較大的點(diǎn)，借助于傅立葉在時(shí)間域和頻率域的正反變換實(shí)現(xiàn)曲線的分解和重構(gòu)，從而達(dá)到時(shí)序遙感影像去云重構(gòu)的目的。采用時(shí)間序列諧波分析法（HANTS）可以對(duì)時(shí)間譜數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑。其核心算法是傅立葉變換和最小二乘法擬合，即將時(shí)間譜數(shù)據(jù)分解成有限個(gè)諧波（正弦波或余弦波），從中選取若干個(gè)能反映影像時(shí)序特征的諧波進(jìn)行疊加，達(dá)到重構(gòu)時(shí)序數(shù)據(jù)的目的。（左麗君MODIS/NDVI和MODIS/EVI在耕地信息提取中的應(yīng)用及對(duì)比分析） 原始NDVI曲線與HANTS濾波后曲線Hants軟件操作步驟1：projict設(shè)置輸入輸出、圖像大小、波段等。 data_list為時(shí)間序列數(shù)據(jù)的文件列表，需和數(shù)據(jù)文件放同一個(gè)目錄下(數(shù)據(jù)為裸數(shù)據(jù)格式，envi標(biāo)準(zhǔn)格式即可)，格式如下圖所示（IMG只是加的一個(gè)標(biāo)識(shí)，用于其他處理，并不是文件的格式）。2：bat-file生成工程文件bat，creat后run。3：設(shè)置參數(shù)4：c