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随着高光谱遥感技术的发展及应用的不断深入，通过高光谱遥感进行直接油气勘探成为可能。而通过高光谱遥感方法进行海洋油气勘探已经成为高光谱遥感研究中的一个热点。 本文以野外实测的高光谱曲线以及EO-1(EarthObserving-1)卫星所摄的中国渤海湾区域的Hyperion影像数据为基础，以海水表面油膜为研究对象，以分形分析方法为手段研究油膜信息的提取方法。 本论文尝试通过R/S分形维和分形信号两种方法提取油膜信息。通过对野外实测样本分析，分形信号方法与R/S方法相对，效果要好的多，在此基础上把分形信号分析方法用于高光谱影像的信息提取。首先对获得的高光谱影像进行必要的预处理，然后求得影像的分形信号，给定一阈值选取分形信号大的变量做为特征变量，通过分类提取油膜的空间分布，并通过ENVI/IDL编程实现。 论文对比了通过MNF和分形信号特征变量的分类结果，表明通过分形信号对海洋油膜信息提取可以取得较好的效果，为海洋高光谱油气勘探提供了一种有益的尝试，也为高光谱特征变量选取提供了一种新的选择。