16、遥感影像的几何特性与处理技术

遥感影像的几何特性与处理技术

1. 变程图与半变程图

1.1 方差计算

方差计算公式如下：
[var = \frac{1}{K} \sum_{k = 1}^{K} { \varphi(k) - \varphi(k + h) }^2]
这里的方差实际上是感兴趣方向上像素亮度的方差，$K$ 是用于计算的亮度对的数量，通常可能是该方向上所有可用的像素对。

1.2 变程图与半变程图的构建

当改变像素对的间距 $h$ 时，可以构建一个展示方差（本质上是像素对平均差异程度）随间距变化的图形，这个图形被称为变程图。有时会绘制方差的一半，此时得到的是半变程图。随着半方差的增加，像素之间的相关性或相似性平均会降低；反之，高度相关的像素对会表现出较小的半方差，在半变程图上的绘制位置较低。如果景观中存在空间周期性，半变程图将反映这种行为。

1.3 半变程图的属性

半变程图有几个重要属性，以理想化形式为例（如图 1 所示）：
- 基台值（Sill） ：如果存在，它是半变程图的渐近最大值。
- 块金方差（Nugget Variance） ：是半变程图与纵坐标的外推交点，有时用于表示图像的噪声特性，因为它代表与场景空间特性无关的方差。
- 变程（Range） ：是达到基台值时的滞后或间距。

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