Python高光谱遥感数据处理与机器学习技术

本次是高光谱遥感内容的第二季（第一季：Matlab高光谱遥感、数据处理与混合像元分解实践技术应用 ）

总结了高光谱遥感技术领域的基础原理与核心概念，采用编程语言复现经典数据处理和应用方法，追踪了最新的技术突破，在消化理解、触类旁通之后，用即使是遥感“小白”也容易接受的方式分享给你。

高光谱遥感课程的第一季：提供一套基于Matlab编程工具的高光谱数据处理方法和应用案例，从基础、方法、实践三方面对高光谱遥感进行深入讲解，通过8个核心概念，4个功能模块，3个典型应用场景，帮助大家了解高光谱遥感的“底层逻辑”，掌握高光谱遥感的“方法论”，并在具体实践案例中，学会运用上述原理和技术方法，提升了学员高光谱技术的应用能力水平。

第二季将继续深入讲解高光谱遥感的技术概念、处理方法和典型应用，并在此基础上，采用python语言复现课程中的所有经典案例，并准备以小专题的形式，交付机器学习的系统性课程，帮你建立属于你自己的高光谱遥感机器学习结构化知识体系和方法指南。

第二季依然从基础、方法、实践三方面对高光谱遥感进行讲解。基础篇，站在学员的角度去理解“高光谱”，用大家能听的懂的语言去讲述高光谱的基本概念和理论，帮助学员深入理解这项技术的底层科学机理。方法篇，将高光谱技术与Python编程工具结合起来，聚焦高频技术难点，明确开发要点，快速复现高光谱数据处理和分析过程，并对每一行代码进行解析，对学习到的理论和方法进行高效反馈。实践篇，通过高光谱矿物识别，木材含水量提取、土壤有机碳评估等案例，提供可借鉴的高光谱应用领域的技术服务方案，结合Python科学计算、可视化、数据处理与机器学习等开源开发库，深入介绍高光谱技术的应用功能开发。

高光谱遥感信息对于我们了解世界具有重要价值，大多数材料在人眼看来都是一样，而在高光谱遥感的观察下，显示出独特的“光谱特征”。这种看到“本色”的能力对于精准农业、地球观测、艺术分析和医学等一系列应用具有革命性的潜力，希望通过通俗易懂的方法让你了解掌握更多高光谱的知识和技术，祝你学习愉快并有所收获！

适合每一个对高光谱技术感兴趣，并想用python进行实践的人。

学习，你将获得：

1. 全套的高光谱数据处理方法和应用案例（包含python源码）
2. 高光谱与机器学习结合的系统化解决方案
3. 最新的技术突破讲解和复现代码
4. 科研项目实践和学习方法的专题分享

第一章高光谱基础

第一课 高光谱遥感简介

• 什么是高光谱遥感？
• 高光谱遥感为什么重要？
• 高光谱遥感与其他遥感技术的区别是什么？
• 高光谱遥感的历史和发展

 

第二课 高光谱传感器与数据获取

• 高光谱传感器类型
• 如何获取高光谱数据
• 高光谱数据获取的挑战和限制

 

第三课 高光谱数据预处理

• 高光谱图像物理意义
• 辐射定标
• 大气校正
• 光谱平滑和重采样

 

第四课 高光谱分析

• 光谱特征提取
• 降维技术（如PCA、MNF）
• 高光谱分类、回归、目标检测
• 混合像元分解方法

 

第五课 高光谱应用

• 环境监测（植被分类、水质评估）
• 农业（作物产量估计、病害检测）
• 矿产勘探（矿物识别、地质调查）
• 城市规划（如土地利用/覆盖分类、城市热岛分析）

 

第二章高光谱开发基础（Python）

第一课 Python编程介绍

• Python简介
• 变量和数据类型
• 控制结构
• 功能和模块
• 文件处理
• 第三方包与虚拟环境

第二课 Python空间数据处理

• 空间数据和Python介绍
• Python空间数据处理库介绍
• Python读取和写入空间数据文件
• Python进行地理空间分析

 

第三课 python 高光谱数据处理

• 高光谱数据读取python实现
• 高光谱数据预处理python实现
• 高光谱混合像元分解python实现
• 高光谱数据可视化python实现

第三章高光谱机器学习技术（python）

第一课 机器学习概述与python实践

• 机器学习介绍
• sciki learn 介绍
• 数据和算法选择
• 通用学习流程
• 机器学习模型

 

第二课 高光谱机器学习

• 机器学习技术在高光谱数据处理、分析中的应用介绍
• 高光谱数据机器学习实践
• 机器学习模型性能评估和验证技术

第三课 深度学习概述与python实践

• 深度学习介绍
• PyTorch概述
• PyTorch开发基础
• PyTorch案例分析

 

第四课 高光谱深度学习

• 自编码器在高光谱数据分析中的应用
• 卷积神经网络（CNN）在高光谱数据分析中的应用
• 循环神经网络（RNN）在高光谱数据分析中的应用
• 高光谱深度学习案例分析

 

第四章典型案例操作实践

第一课 矿物填图案例

• 岩矿光谱机理
• 高光谱矿物填图方法介绍
• 高光谱数据矿物填图（ENVI）
• 高光谱数据矿物填图（Python）
• 高光谱数据矿物填图机器学习案例（ Python ）

 

第二课 农业应用案例

• 植被高光谱机理
• 高光谱数据作物分类（ENVI）
• 高光谱数据作物识别与分类（Python）
• 高光谱数据农业应用机器学习案例（Python）

 

第三课 土壤质量评估案例

• 土壤光谱机理与特征
• 土壤质量调查内容
• 地面光谱测量与采样
• 无人机高光谱测量与土壤调查
• 高光谱土壤机器学习程序解析

 

第四课 木材含水率评估案例

• 无损检测原理
• 木材无损检测
• 木材含水率检测练习

 

总结与答疑 

回顾与总结

交流答疑

最新技术介绍和讨论