高光譜影像通常具有幾百個(gè)波段，含有豐富的光譜、空間和輻射信息。然而，由于地物分布的復(fù)雜性和傳感器空間分辨率的有限性，混合像元普遍存在于高光譜影像中，是高光譜影像定量分析和應(yīng)用的最大障礙。因此，如何有效地解譯混合像元，從亞像元級(jí)別上獲取地物信息，是高光譜影像解譯和應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
　　將混合像元分解為所含有的地物光譜（端元光譜）和相應(yīng)地物的存在比例（端元豐度）的過(guò)程稱為高光譜影像混合像元分解。近10多年來(lái)，針對(duì)高光譜影像混合像元分解問(wèn)題，相關(guān)研究學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了大量的科學(xué)研究，提出了一些非常有價(jià)值的方法和技術(shù)方案�？煞譃閮纱箢愋�，即分布分解和同步分解。分布分解多是指?jìng)鹘y(tǒng)的混合像元分解類型，先通過(guò)影像光譜特征空間分析，獲取影像端元光譜，然后基于端元光譜和選取的光譜混合模型進(jìn)行端元豐度反演。同步分解是近些年來(lái)新興的一種研究思路，是指直接基于高光譜影像，利用盲信號(hào)分離技術(shù)分解為端元光譜和端元豐度。然而，所見(jiàn)的混合像元分解方法多是將高光譜影像視為離散而無(wú)任何關(guān)系的一個(gè)個(gè)高維像元光譜集，即只利用了影像的光譜信息，忽略了像元間的空間相關(guān)性。
　　因此，混合像元分解問(wèn)題應(yīng)該結(jié)合影像空間信息進(jìn)行研究，在分解過(guò)程中充分挖掘并利用局部影像空間信息和鄰域像元光譜信息的特性，并在此基礎(chǔ)上提出了基于影像同質(zhì)區(qū)分析的高光譜影像混合像元分解技術(shù)框架。
　　本書(shū)共分為7章。第1章介紹了高光譜混合像元分解的關(guān)鍵問(wèn)題和研究進(jìn)展。第2章重點(diǎn)提出了高光譜影像混合像元分解研究中需要注意的幾個(gè)問(wèn)題，并給出了同質(zhì)區(qū)分析基礎(chǔ)上稀疏分解思路。第3章和第4章系統(tǒng)性給出了高光譜影像同質(zhì)區(qū)分析方法，其中第3章研究了光譜信息特征的刻畫(huà)方式和數(shù)學(xué)意義，提出了一種融合光譜輻射信息、光譜曲線形狀信息和光譜數(shù)據(jù)信息含量的新型光譜相似性測(cè)度，使得在混合像元分解過(guò)程中的各個(gè)階段能有效地分析光譜之間的相似性；第4章進(jìn)一步給出了影像同質(zhì)區(qū)分析的數(shù)學(xué)方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)路線，即將影像分為影像同質(zhì)區(qū)和影像過(guò)渡區(qū)。并在影像同質(zhì)區(qū)的基礎(chǔ)上，提出了結(jié)合影像空間和光譜信息的高光譜影像端元光譜自動(dòng)提取設(shè)想并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。第5章在影像同質(zhì)區(qū)分析基礎(chǔ)上，通過(guò)分析影像空間和光譜特征，提出了影像端元豐度稀疏性和端元豐度平滑性兩個(gè)命題，并進(jìn)行了討論；提出了一種含有端元豐度平滑性約束的非負(fù)矩陣分解方法，給出了目標(biāo)函數(shù)和相關(guān)迭代規(guī)則，并證明了其數(shù)學(xué)收斂性。第6章探討了在已知影像端元光譜情況下的像元端元豐度反演問(wèn)題，提出了一種在影像同質(zhì)區(qū)基礎(chǔ)上的像元最優(yōu)端元子集獲取思路，給出了一種顧及鄰域信息的端元豐度反演技術(shù)框架，實(shí)驗(yàn)表明，該方法提高了影像端元豐度反演的精度。
　　本書(shū)各章節(jié)撰寫(xiě)分工如下：第1章、第2章和第3章由孑L祥兵和王志雄撰寫(xiě)，第4章由孔祥兵、王志慧和王逸男撰寫(xiě)，第5章由孔祥兵、郭凱和王玲玲撰寫(xiě)，第6章和第7章由孔祥兵、焦鵬和王志雄撰寫(xiě)。全書(shū)由孔祥兵統(tǒng)稿。
　　本書(shū)得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、武漢大學(xué)和黃河水利科學(xué)研究院等單位的大力支持，在此深表感謝！
　　感謝恩師舒寧教授長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)該課題的悉心指導(dǎo)！
　　鑒于高光譜遙感影像混合像元分解的復(fù)雜性，仍有許多的工作有待深化，加之作者的知識(shí)和能力有限，書(shū)中難免有不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。