使用C语言实现光谱角监督分类算法

光谱角监督分类算法是一种常用的遥感图像分类方法，可以利用遥感图像中每个像元的光谱特征来进行分类。下面是使用C语言实现光谱角监督分类算法的大致步骤：

1. 读取遥感图像数据，获取像素点的光谱信息。

2. 对光谱进行归一化处理，使得每个波段的数据范围都在[0,1]之间。

3. 定义类别标签，将像素点按照类别进行标记。

4. 计算每个像素点与各个类别之间的光谱角，选择最小的光谱角对应的类别作为该像素点的分类结果。

5. 将分类结果保存到文件中，并可视化分类结果。

下面是一个简单的代码示例，演示了如何使用C语言实现光谱角监督分类算法：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define NUM_BANDS 10  // 光谱波段数
#define NUM_CLASSES 5  // 类别数

// 定义像素结构体，包含光谱信息和类别标签
struct Pixel {
    float spectrum[NUM_BANDS];  // 光谱信息
    int label;  // 类别标签
};

// 计算两个向量之间的光谱角
float spectral_angle(struct Pixel pixel, float *centroid) {
    float dot_product = 0;
    float norm1 = 0;
    float norm2 = 0;
    for(int i = 0; i < NUM_BANDS; i++) {
        dot_product += pixel.spectrum[i] * centroid[i];
        norm1 += pixel.spectrum[i] * pixel.spectrum[i];
        norm2 += centroid[i] * centroid[i];
    }
    norm1 = sqrt(norm1);
    norm2 = sqrt(norm2);
    float angle = acos(dot_product / (norm1 * norm2));
    return angle;
}

int main() {
    // 读取遥感图像数据，获取像素点的光谱信息和类别标签
    struct Pixel *pixels = (struct Pixel*)malloc(sizeof(struct Pixel) * NUM_PIXELS);
    // ...

    // 对光谱进行归一化处理
    for(int i = 0; i < NUM_BANDS; i++) {
        float max = 0;
        float min = 1;
        for(int j = 0; j < NUM_PIXELS; j++) {
            if(pixels[j].spectrum[i] > max) {
                max = pixels[j].spectrum[i];
            }
            if(pixels[j].spectrum[i] < min) {
                min = pixels[j].spectrum[i];
            }
        }
        for(int j = 0; j < NUM_PIXELS; j++) {
            pixels[j].spectrum[i] = (pixels[j].spectrum[i] - min) / (max - min);
        }
    }

    // 计算类别的光谱质心
    float centroids[NUM_CLASSES][NUM_BANDS];
    // ...

    // 对每个像素点进行分类
    for(int i = 0; i < NUM_PIXELS; i++) {
        float min_angle = INFINITY;
        int min_label = -1;
        for(int j = 0; j < NUM_CLASSES; j++) {
            float angle = spectral_angle(pixels[i], centroids[j]);
            if(angle < min_angle) {
                min_angle = angle;
                min_label = j;
            }
        }
        pixels[i].label = min_label;
    }

    // 将分类结果保存到文件中
    FILE *fp = fopen("result.txt", "w");
    for(int i = 0; i < NUM_PIXELS; i++) {
        fprintf(fp, "%d ", pixels[i].label);
    }
    fclose(fp);

    // 可视化分类结果
    // ...

    return 0;
}

需要注意的是，这只是一个简单的示例代码，实际上光谱角监督分类算法还有很多细节需要处理，例如类别的初始化、光谱质心的选择等。此外，对于大规模的遥感图像数据，还需要考虑如何优化算法的效率和内存占用。