遙感影像處理技術精選(九篇)

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第1篇：遙感影像處理技術范文

【關鍵詞】無人機；遙感測繪；影像處理

無人機與有人機相比，優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個方面：一是，極高的機動性。由于無人機空間的局限性，無人機整體重量不重，在速度、范圍上有很大的提升空間；二是，極強的環(huán)境適應性。無人機不需要專門的起降場，而且對氣象條件的要求也不高，從而使工作效率大大提升；三是，極好的經(jīng)濟性。飛機價格適當，一般的公司都具備購買能力。但是，有優(yōu)勢就有劣勢。航拍的質量、重疊角度的誤差、漏拍等問題也一直存在。如何把無人機在航拍上的功能充分發(fā)揮出來并提高無人機數(shù)碼遙感測繪系統(tǒng)的準確性，是我們現(xiàn)在研究的重點。

1 系統(tǒng)集成

我國目前的無人機主要分為兩種：固定翼無人機和無人直升機。本文所進行研究探討的無人機是固定翼飛機。平臺則是“雙發(fā)”型無人機飛行平臺，飛機的抗風性能好，有效載荷大，能夠滿足輔助設備的安裝所占用的空間。微型無人機遙感系統(tǒng)由于受飛行平臺的制約，體積和重量較大的專業(yè)的航空攝影機都不能采用，因此，我們一般采用的是數(shù)碼相機。在選用數(shù)碼相機的時候，我們主要關注一下幾點：一是，CCD分辨率與CCD器件尺寸。CCD器件上像素越多，分辨率就越高。二是，影像質量。由于遙感應用需要高質量的數(shù)字影像，所以影像文件的存儲應采用TIFF、RAW等無損的文件存儲格式。三是，感光度指標。用于航拍的數(shù)碼相機應該具有較寬的感光度范圍。四是，存儲介質。應采用可移動儲存介質較大的CF卡為主。除此之外，還有很多需要注意的問題，工作人員要具體問題具體分析。如圖1所示，微型無人機遙感系統(tǒng)組成。

室內(nèi)作業(yè)和場外作業(yè)兩部分是微型航空遙感系統(tǒng)運行的主要部分。室內(nèi)作業(yè)設備主要是專業(yè)的圖像處理設備。而場外作業(yè)的目的主要是獲取高質量的遙感影像。微型無人機航空遙感系統(tǒng)一般可以完成半徑150千米以內(nèi)的超視距自主遙感業(yè)務飛行。

2 飛行試驗

在確定好無人機試驗的準備工作后，針對不同的地形地貌，進行多次的調(diào)試和試驗。試驗的主要目的是為了研究無人機遙感系統(tǒng)的成像能力，進行了三次試驗。第三次總結了前兩次的經(jīng)驗，以在某地拍攝獲取的400張影像數(shù)據(jù)為例，飛行速度為80km/h，航高750m，航向重疊75%，旁向重疊為50%，設計航道7條，覆蓋面積為3500×2000m?，單片覆蓋約725×500m?并裝有穩(wěn)定平臺。

按照一般的航空遙感要求，拍攝時航向重疊率在53%到60%之間，旁向重疊率在15%到30%之間，因此，考慮到本次實驗中出現(xiàn)的各種問題，我們將航向重疊率為75%，旁向重疊率為50%。而航跡因為天氣較好的緣故與預定航線偏差控制在1s內(nèi)。由于地區(qū)的局域性限制，在最后生成的影像中，除去非航道上拍攝的大約140張不能用之外，剩下的250多張的影像在我們的要求范圍內(nèi)。

在無人機進行切換航帶時，由于設計的飛行航線太短造成拍攝航帶時的航跡角偏差比較大。在后來的第三次飛行中安裝了穩(wěn)定平臺。在之前沒有安裝的時候角度偏差有的達到了8°，當增加了穩(wěn)定平臺后，控制在5°以內(nèi)，使得影像在處理和拼接有了改進。至此，實驗的目的達到。

3 無人機影像的獲取及處理

3.1 無人機影像的獲取

無人機的遙感系統(tǒng)主要由三個方面組成：空中控制系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)。在無人機影像采集時，具體的操作流程有以下四個步驟：一，進行合理的航跡規(guī)劃，將規(guī)劃好的航線載入到控制系統(tǒng)；二，控制無人機按照航線飛行，進行拍攝；三，將無人機拍攝的影像進行存儲并將數(shù)據(jù)發(fā)回地面控制系統(tǒng)；四，在完成一系列的任務后，結束飛行與拍攝。

3.2 無人機影像的處理

在獲取無人機拍攝的影像資料后，應該先進行檢查。檢查的步驟具體如下：第一步，確定每一張原始獲得的影像數(shù)據(jù)都能夠正常打開并且各方面的數(shù)據(jù)都是完整的、準確的；第二步，對數(shù)據(jù)進行抽查。主要檢查每張影像是否存在拍攝問題和拍攝中是否受到云或者霧等天氣狀況的影響；第三步，確定坐標。拍攝地點的坐標有時會與影像中的坐標產(chǎn)生誤差，如果遇到這種情況應該及時做好記錄，對其作出細致的檢查；第四步，對無人機的航向重疊度、旁向重疊度等方面進行檢查。

3.2.1 影像的預處理

無人機上搭載的成像設備是數(shù)碼相機。數(shù)碼相機內(nèi)的內(nèi)方位元素和畸變差對相機的成像效果有著較大的影響。因此，在對影像處理前應該先要對數(shù)碼相機進行檢查，而且還要針對不同的型號的相機進行不同的方法處理畸變差，從而使影像的質量得到較大的提高。

在一系列的檢查之后，修正后的影像需要進行均色處理，使影像在亮度、灰度、紋理等方面保持一致。

3.2.2 影像的匹配

處理遙感影像數(shù)據(jù)的關鍵步驟之一是對影像進行匹配。進行特征的影像匹配法首先要在每幅影像上提取特征點，然后對不同影像上的特征進行匹配，利用SIFT特征自動匹配法和RANSAC算法對影像進行處理和優(yōu)化，能夠快速得到高質量的影響。

3.2.3 全景影像圖的拼接

全景影像圖主要是針對無人機進行航拍時有無漏拍或是影像的重疊度能否達到要求而做的檢查。而且與正射影像圖相比，它能夠不依據(jù)控制點的數(shù)據(jù)，只需要影像上的匹配點便可以直接快速拼接出全景影像圖。

3.2.4 區(qū)域網(wǎng)的空中三角測量

控制點和檢查點的精確值可以讓我們對所獲得整體數(shù)據(jù)的精準度有一個充分的了解，對區(qū)域網(wǎng)的空中三角測量，可以在必要時采取一定的措施來提高整體結果的準確性。

3.2.5 制作正射影像以及精度檢查

在完成對空中三角測量后，便可以進行正射影像的制作。利用實驗區(qū)的DEM配合之前得到的方位數(shù)據(jù)和匹配點對影像進行處理，最終得到精準的正射影像。在得到正射影像的基礎上，我們還要對它的準確度進行檢查，找出其中的誤差，以便得到正確的正射影像。

在本次的實驗過程中，根據(jù)無人機采集的遙感影像的數(shù)據(jù)特點：無框標、無準確的定向，無地理參考等問題，做了以下處理方法：

（1）在每張裁剪后的照片后面加上地理參考；

（2）將影像加上UTM投影信息，使影像的變形率?。?/p>

（3）將圖片進行高分辨率的處理并放到格網(wǎng)中進行剪裁，結合地面GPS點地形圖進行幾何定位最后通過mosaic合成一張大圖片。

4 存在的問題及改進方法

通過對飛行試驗和后續(xù)影像處理，我們可以看出以下幾點問題：

（1）氣象因素的影響。無人機在進行影像采集時受到天氣狀況的影響是不可避免的，因此，我們應該更好的改進飛機的硬件設施的穩(wěn)定性。

（2）幾何糾正的精準度。幾何糾正的精準度在很大程度上影響了野外GCP點的采集情況。因此，我們要提高野外GCP點的利用率，就必須仔細參考實驗區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有的影像圖或者地形圖等資料。

（3）自動拼接軟件的分辨率過低。我國目前為止對于專業(yè)的處理大數(shù)據(jù)量小飛機航拍的軟件相當缺失，致使工作量增大、對于在民用航拍的推廣難以進行。

5 結束語

從以上的分析可以看出，無人機在目前只能滿足攝影測量的基本要求。在本次的實驗中，無人機獲取的影像資料加上已有的區(qū)域高分辨率率的影像配以大比例的地形圖，使區(qū)域內(nèi)達0.1m的高分辨率影像的獲得證實了這個實驗的可行度。在以后無人機在很多行業(yè)都會得到廣泛的應用，而影像像幅小、影像傾斜角過大、重疊度不規(guī)則等問題研究與改進工作也應當近一步的加深。

參考文獻：

[1]畢凱.無人機數(shù)碼遙感測繪系統(tǒng)集成及影像處理研究[D].中國測繪科學研究院，2009.

第2篇：遙感影像處理技術范文

關鍵詞：遙感概論;Web;B/S模式

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）41-0283-03

以計算機網(wǎng)絡、多媒體等技術為代表的現(xiàn)代信息技術正在改變著人們的工作、生活與學習方式，同時也給教學方法、教學模式帶來了新的發(fā)展方向。在網(wǎng)絡多媒體等現(xiàn)代教育技術背景下，現(xiàn)代課程教學更加注重的是以學生為中心的新的教學模式，不僅傳授一般的課程知識和技能，而且注重培養(yǎng)學生的自主學習能力。將網(wǎng)絡多媒體技術應用于課程教學，在課程資源共享與整合、教學內(nèi)容更新以及教學方法改革等各個方面都會產(chǎn)生重要影響。通過網(wǎng)絡，教師可以隨時更新教學資源，而學生也可以通過網(wǎng)絡開展個性化的學習，師生之間的互動更加方便、快捷。這種新的教學模式以多媒體和網(wǎng)絡技術為支撐，將傳統(tǒng)的課堂教學與網(wǎng)絡自主學習結合起來，教學中體現(xiàn)以學習者為中心的思想，同時大力發(fā)展個性化學習和自主式學習。《遙感概論》是我國高等院校地理科學類專業(yè)（包括地理、地質、地球物理、氣象氣候和海洋）的一門重要基礎課程，也是《地理信息系統(tǒng)》專業(yè)必修的核心課程之一。本文采用網(wǎng)絡多媒體技術，設計和實現(xiàn)了《遙感概論》多媒體教學網(wǎng)站，通過教學網(wǎng)站，將遙感數(shù)字影像的數(shù)學理論、物理基礎以多媒體的形式展現(xiàn)出來，同時，學生可以在網(wǎng)絡上完成數(shù)字遙感影像處理實踐的全過程，較好實現(xiàn)了《遙感概論》課程理論與實踐相結合，課堂教學與網(wǎng)絡自主學習相結合。

一、《遙感概論》多媒體教學網(wǎng)站建設的必要性

傳統(tǒng)的《遙感概論》課堂教學方式，其表現(xiàn)形式是：以教科書為基礎，通過黑板書寫和靜態(tài)的圖件展示完成教學。從遙感課程的課程特點來看，課程前半部分屬于理論知識講解，后半部分屬于實踐性較強的影像處理內(nèi)容。對于后半部分影像處理章節(jié)，由于涉及到具體的影像處理過程的講解，如果采用傳統(tǒng)的教學模式，僅僅在課堂上通過口述的方式展示給學生，授課效率比較低，而且不能調(diào)動學生學習的積極性，影響了學生對于整個知識體系的了解和掌握。

網(wǎng)絡多媒體的優(yōu)勢在于教與學的互動，現(xiàn)代化教學手段的充分應用與數(shù)字遙感影像的充分展現(xiàn)。將網(wǎng)絡多媒體技術應用于《遙感概論》課程，可以將專業(yè)遙感軟件的處理流程在網(wǎng)絡上有效展示，將不同專業(yè)處理軟件的算法及原理分步驟剖析，將遙感數(shù)字影像的預處理、輻射校正、大氣校正、幾何校正、信息解譯等實踐環(huán)節(jié)清晰表述，有利于學生迅速掌握數(shù)字影像處理的基本技巧和方法。這種網(wǎng)絡多媒體教學方法的使用，可以使學生自主地選擇學習進度和學習節(jié)奏，激發(fā)學生的主觀能動性，更有利于培養(yǎng)學生的探索精神。因此，將網(wǎng)絡多媒體技術引入《遙感概論》，開發(fā)基于網(wǎng)絡的《遙感概論》多媒體教學網(wǎng)站尤為必要。

二、系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

1.設計原則。①實用性的原則，多媒體教學項目的開發(fā)必須結合《遙感概論》課程的特點，依據(jù)實用性原則，在保證各項功能實用性的同時，減少一些不必要的開支，對系統(tǒng)進行開發(fā)。②模塊化原則，模塊化能夠大大提高系統(tǒng)的可管理性和可維護性，使得整個教學系統(tǒng)成為一個真正清晰明了的有機系統(tǒng)。模塊化易于修改、擴充。采用模塊化設計后，在維護時可以直接對某一需要改動的模塊進行修改，從而能夠有效降低網(wǎng)站不斷更新所帶來的麻煩。③基礎理論與應用相結合的原則，采用Web開發(fā)平臺，將航空影像、多光譜影像、熱紅外影像、雷達影像和高光譜影像成像方面的基本理論以互動的形式進行表達，通過這種途徑實現(xiàn)遙感技術的應用實踐加深對遙感原理的理解。為培養(yǎng)本科生應用技能，安排相應的遙感影像解譯網(wǎng)絡實習內(nèi)容。④系統(tǒng)性和前瞻性相結合的原則。在系統(tǒng)介紹遙感物理基礎、遙感成像機理、遙感影像處理和遙感影像解譯原理、方法的基礎上，在網(wǎng)絡多媒體上力求將遙感技術發(fā)展取得的新成果和遙感新理論、新方法、新技術貫穿其中?？紤]到當前社會和未來發(fā)展的趨勢，擬在網(wǎng)絡多媒體中加入兩部分內(nèi)容分別闡述遙感影像計算機智能解譯和定量遙感基礎，這是目前國內(nèi)其他同類教材尚未闡述的內(nèi)容，它有助于本科生了解遙感科學與技術的最新成果并掌握遙感發(fā)展趨勢。⑤交互式原則，多媒體教學網(wǎng)站的設計要遵循交互式原則，包括人機之間的交互交互、師生之間的交互，以及學生之間的交互。人機交互要求學生能充分利用網(wǎng)絡環(huán)境自主學習;師生交互要求師生應有網(wǎng)上互動;學生之間交互要求學生能在線討論和協(xié)作交流相關的課程知識。

2.系統(tǒng)結構設計。系統(tǒng)采用基于Web應用的B/S三層結構，該結構模型由以下三部分組成：客戶端瀏覽器，Web服務器和應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器（圖1）。這種基于Web的三層應用體系結構具有很多優(yōu)點，客戶端是瀏覽器，維護就相對簡單，客戶端與數(shù)據(jù)庫隔離起來，提供了系統(tǒng)的安全性。應用服務層的引入減少了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量，提高了數(shù)據(jù)庫的響應速度?？偟膩碚f，這種結構使應用系統(tǒng)的性能、安全性、擴展性有了很大的提高，也便于系統(tǒng)維護和管理。具體來說，系統(tǒng)設計以ASP、ACCESS編程等網(wǎng)絡技術為基礎，輔以authorware、flash、photoshop等多媒體工具，實現(xiàn)服務器端與客戶端的交互式連接，完成實際教學工作。

3.系統(tǒng)功能設計。結合《遙感概論》課程的特點，在系統(tǒng)結構設計的基礎上，設計了系統(tǒng)功能模塊。Web應用層功能模塊結構如圖2所示。

系統(tǒng)共有四個模塊：課程介紹、教學大綱、教學內(nèi)容、教學資源。其中，課程介紹模塊包括兩個二級目錄，即課程簡介和教學手段;教學大綱模塊包括兩個二級目錄，即課程教學大綱和實驗教學大綱;教學內(nèi)容模塊包括理論課教學內(nèi)容和實驗課教學內(nèi)容兩個二級目錄;教學資源模塊包括教學介紹、教學課件、教學錄像、影像資源、友情鏈接五個二級目錄。點擊相應的二級目錄或者子目錄，可直接鏈接到相應頁面。其中，在教學資源模塊中：（1）對于教學課件目錄，其制作方法是按照教學的要求，采用Authorware 6.0作為創(chuàng)作平臺，并用Photoshop CS5、Flash CS5和3D MAX等作為輔助工具來完成教學課件的多媒體制作。（2）教學錄像目錄是將《遙感概論》課程中涉及到影像處理的相關章節(jié)，比如遙感數(shù)字圖像的變化與增強、遙感數(shù)字圖像的分類等，利用視頻剪輯軟件，制作成視頻片段，放到網(wǎng)上共享，便于學生在課外的學習。（3）影像資源目錄下，列出了課程所涉及的各類遙感影像。根據(jù)教學內(nèi)容將影像進行了切割，同時把典型區(qū)域、熱點區(qū)域的影像導入影像數(shù)據(jù)庫。影像數(shù)據(jù)庫內(nèi)容主要包括黑白攝影航空相片、彩色攝影航空相片、彩紅外攝影航空相片，MSS影像、TM影像、SPOT影像、IKONOS影像、QuickBrid影像、熱紅外遙感和SAR影像等。數(shù)據(jù)庫中的所有影像可以供學生免費下載使用。（4）在友情鏈接目錄下，列出了能免費下載遙感影像的部分網(wǎng)址，以及與本課程類似的其他高校的網(wǎng)絡課件，供學生學習和借鑒。

4.系統(tǒng)簡介。本課程網(wǎng)站部分模塊界面顯示如圖3。

本系統(tǒng)采用現(xiàn)代化的教學技術與手段，以網(wǎng)絡技術為依托，將遙感數(shù)字影像的數(shù)學理論、物理基礎以多媒體的形式展現(xiàn)出來，在網(wǎng)絡上完成數(shù)字遙感影像處理實踐的全過程，實現(xiàn)了《遙感概論》課程理論與實踐的有機結合，為高校地理科學專業(yè)相關課程的教學改革提供了一個具體的實施方案。

參考文獻：

[1]范愛，姚福安.精品課程與教學網(wǎng)站建設[J].電氣電子教學學報，2006，28（6）：86-88.

[2]吳艷，韓雨薇.地理教學中多媒體教學與傳統(tǒng)教學的有效整合[J].才智，2012，（1）：123-124.

第3篇：遙感影像處理技術范文

[關鍵詞]衛(wèi)星遙感影像 內(nèi)定向 外方位元素 地理信息

[中圖分類號]P283.8 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-1-43-1

0引言

隨著當前科學技術的不斷進步，國家對于衛(wèi)星遙感技術研究的資金不斷加大投入，攝影測量正逐漸從單純的依靠航空攝影測量向航空攝影測量和衛(wèi)星遙感測量兩方面并重發(fā)展，基于當前衛(wèi)星遙感影像的單片測圖與修測技術對航天攝影測量極為重要。由于地方經(jīng)濟建設速度的加快，地圖的成圖速度已跟不上經(jīng)濟發(fā)展的腳步，我們對地形圖和各種專題地圖等地理信息數(shù)據(jù)的需求量迅速增加，尤其是地理信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性要求尤為突出，本文簡要介紹如何利用衛(wèi)星遙感影像的單片測圖與修測來進行地理信息數(shù)據(jù)的快速更新。

1衛(wèi)星遙感影像應用概述

衛(wèi)星遙感技術是快速、全面、精確地測定全球地形，搜索目標定位數(shù)據(jù)以及殺傷武器制導的最有效手段，遙感影像獲取的數(shù)據(jù)可在GIS或專業(yè)影像處理平臺的支持下，為地形測繪、環(huán)境監(jiān)測和資源勘查等提供信息服務；也可轉化為數(shù)字化戰(zhàn)場所需的軍事地理信息，是軍事指揮自動化的基礎。

隨著國家經(jīng)濟建設的不斷進步，高分辨率遙感衛(wèi)星所帶來的巨大軍事與經(jīng)濟效益，引起全球民用與軍事應用領域的高度重視，出現(xiàn)了各國競相研究開發(fā)高分辨率遙感衛(wèi)星及其應用技術的熱潮，在短短的幾年時間內(nèi)有了飛速的發(fā)展，出現(xiàn)了衛(wèi)星遙感技術不斷擴散的發(fā)展趨勢。衛(wèi)星遙感影像處理技術的不斷發(fā)展，基于衛(wèi)星遙感影像處理平臺利用衛(wèi)星遙感影像進行地理信息基礎數(shù)據(jù)庫的更新日趨成熟，目前可以獲得的普通分辨率的衛(wèi)星遙感影像主要有：IRS-1D、ASTER、JERS1-OPS、Resours-F的MK4和Kate200、COSMOS的TK-350等；獲取的高分辨率衛(wèi)星遙感影像主要有：QuickBird、Ikonos、EROS-A1、AVNIR、COSMOS的KVR-1000、Resours-F的KFA-3000等。由于可以獲取不同分辨率衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，因此根據(jù)任務需求選擇適合的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進行相關地理信息數(shù)據(jù)的制作。

2畫幅式衛(wèi)星影像的內(nèi)定向和空間后方交會

2.1畫幅式衛(wèi)星影像的全自動內(nèi)定向

攝影測量從模擬攝影測量發(fā)展到解析攝影測量又到今天的數(shù)字攝影測量，內(nèi)定向也經(jīng)歷了從手工內(nèi)定向、半自動內(nèi)定向、全自動內(nèi)定向的發(fā)展過程。作為攝影測量測圖的第一步，內(nèi)定向的本質就是從一種坐標系轉向另一種坐標系。

數(shù)字影像的內(nèi)定向的定位是通過利用框標的檢校坐標和掃描，首先通過計算掃描坐標系和像平面坐標系之間的變換參數(shù)及在數(shù)字影像中可能存在的變形。因為原始資料提供給框標的校檢坐標，所以找到并精確定位框標點就是內(nèi)定向的任務，換言之，就是得到框標的精確掃描坐標來求解變換參數(shù)。

2.2畫幅式衛(wèi)星影像的空間后方交會

畫幅式衛(wèi)星影像空間后方交會與航空攝影像片空間后方交會的主要區(qū)別在于兩者關于外方位元素初值的獲取方式以及外方位元素之間相關性的處理方式不同。畫幅式衛(wèi)星影像的六個外方位元素之間存在著一定的關聯(lián)性，在用不同的控制數(shù)據(jù)解求同一副影像的外方位元素時，計算出來的結果差別較大，但是在控制點分布較為理想的情況下，可以利用最小二乘估計的方法老求解外方位元素。

3單線陣CCD衛(wèi)星影像外方位元素的解算

3.1線陣CCD影像外方位元素間的相關性

經(jīng)過大量實驗表明，誤差方程式中位置參數(shù)存在很強的相關性，使得求解精度低甚至無法求解。產(chǎn)生原因主要包括：（1）航天影像主距大，光束窄；（2）行高較高，導致誤差方程式的各未知參數(shù)系數(shù)在數(shù)量級中相差巨大；（3）計算過程中引用了大量的待求參數(shù)。

3.2克服相關性解求外方位元素的常用方法

主要有：（1）在擁有大量數(shù)據(jù)的情況下，增加虛擬誤差方程，從而使得各參數(shù)獨立性增加，但其缺點是增加工作量，降低工作效率。（2）在近似垂直攝影的情況下，合并相關項，但由于將合并項參數(shù)合并后，其幾何意義不易闡明，所以在實際應用中具有局限性。（3）將外方位元素線、角分開迭代求解。但是在數(shù)學角度上來看，這種方法不嚴密，而且所得過于依賴外方位元素的初值。

4引入粗差探測的外方位元素的測算

在解算外方位元素時，畫幅式衛(wèi)星影像和線陣CCD衛(wèi)星影像需要控制點的地面坐標以及像坐標，但是在實際測量的過程中，粗差的出現(xiàn)是不可避免的，但其存在必然會影像測量的成果，所以將粗差剔除，特別是在外方位元素的解算過程中，十分必要。

粗差產(chǎn)生的原因多種多樣，數(shù)值差別也有可能很大，通常情況下依靠聯(lián)系實際通過某種預先處理的手段，將在數(shù)據(jù)中可能存在的大粗差以及中等的粗差剔除掉。而一些小粗差，則需要通過嚴格的統(tǒng)計檢查。

但是在實際應用中，很多的估計方法，對含粗差的觀測值極為敏感，粗差對于其估計的參數(shù)會產(chǎn)生極大的影像。而穩(wěn)健估計便是針對這一狀況提出的，其主旨在于構造一種估計的方法，使其可以對粗差具有一定的抵抗能力。

5利用衛(wèi)星遙感影像測制和修測地形圖

因為利用衛(wèi)星遙感技術獲得資料較快，成圖迅速，制圖成本低廉。而單張像片測圖具有相對簡單，快捷的特點，所以我們研究畫幅式衛(wèi)星影像同單線陣CCD衛(wèi)星影像制圖具有十分巨大的意義。

由于地形圖只能反映出繪測當時的地面狀況，但是由于受到工程建設等人為的生產(chǎn)活動以及自然變遷的影響，地形地貌會經(jīng)常發(fā)生變化。所以地形圖逐漸就與實際地形不一致，所以為了保持地形圖的現(xiàn)勢性，保障其使用價值，就需要定期對地形圖進行修測。地形圖的修測大致分為地物修測，地物修測方式主要是基于正攝影像的地形圖修測和利用衛(wèi)星遙感影像進行的地形圖修測。

6總結

限于時間和篇幅的制約，本文只是對當前畫幅式衛(wèi)星影像以及單線陣CCD衛(wèi)星影像的單片測量技術進行了簡單的敘述，是相對于利用高分辨率的衛(wèi)星遙感影像立體像對技術進行測圖的一種補充方法，是對地理信息數(shù)據(jù)更新方法的一種嘗試。

參考文獻

[1]張海濤，賈光軍，虞欣.基于GeoEye-1衛(wèi)星影像的立體測圖技術研究[J].測繪通報，2010年12期.

[2]陳靜波，宋偉東，趙忠明.利用通用傳感器模型實現(xiàn)高分辨率遙感影像單片定位及正射糾正方法的研究[A].第十二屆中國體視學與圖像分析學術會議論文集[C].2008年.

第4篇：遙感影像處理技術范文

關鍵詞：高性能計算；地理信息公共服務平臺；地理空間數(shù)據(jù)更新

地理信息公共服務平臺是針對政府、企事業(yè)單位、科研院所、公眾對地理信息資源綜合利用、高效服務的需求，依托測繪地理信息部門現(xiàn)有地理信息生產(chǎn)、更新與服務架構，以及投入運行的與非廣域網(wǎng)物理鏈路，在全國不同地區(qū)宏觀、中觀到微觀地理信息資源上開發(fā)的分布式地理信息公共服務系統(tǒng)。地理信息公共服務平臺通常包括標準體系、基礎設施、數(shù)據(jù)層、軟件層、應用層和用戶層等部分。

1 數(shù)據(jù)層更新面臨的問題

數(shù)據(jù)層的建設是地理信息公共服務平臺建設的核心任務之一。平臺數(shù)據(jù)層包括矢量地圖、影像、電子地圖緩存瓦片、三維模型及場景、導航等其他專題數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量龐大。在2011年建成的國家天地圖（國家地理信息公共服務平臺公眾版）中，集成的基礎地理數(shù)據(jù)資源總數(shù)據(jù)量約30TB。各級公共服務平臺建成后，地理信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性成為用戶關注的重點。如何有效的持續(xù)更新數(shù)據(jù)層是整個平臺運營的關鍵。

平臺中海量、多元空間數(shù)據(jù)的更新是以一定的周期進行，數(shù)據(jù)集成處理工作量、耗費存儲空間巨大。現(xiàn)有的空間數(shù)據(jù)處理技術大多數(shù)還停留在單機處理或者客戶端/服務器計算模式，效率不高。尤其是對超大規(guī)?？臻g數(shù)據(jù)處理的效率，無法滿足人們的需求。

2 地理空間數(shù)據(jù)的高性能計算

地理空間數(shù)據(jù)的高性能計算是GIS、空間分析、高性能計算技術等科學和技術交叉、融合、發(fā)展的結果。探索把高性能計算技術應用到地理空間數(shù)據(jù)處理和更新中，是否可以滿足地理信息公共服務平臺對強大計算能力的迫切需求，在哪些數(shù)據(jù)技術處理流程上采用高性能計算技術，如何測試和驗證高性能環(huán)境下的空間數(shù)據(jù)高效處理能力，是本文探討的主要內(nèi)容。

高性能計算（HighPerformanceComputing，簡稱HPC）是指從體系結構、并行算法和軟件開發(fā)等方面研究開發(fā)高性能計算的技術。高性能計算（HPC） 通常使用很多處理器（作為單個機器的一部分）或者某一集群中組織的多臺計算機（作為單個計算資源操作）的計算系統(tǒng)和環(huán)境。

3 高性能計算環(huán)境下地理信息公共服務數(shù)據(jù)更新實驗

3.1 高性能計算環(huán)境下影像處理實驗

當前，新的遙感技術在獲取高清晰、大比例尺、高現(xiàn)勢性、短周期等特點的影像數(shù)據(jù)上取得了突破，是地理信息公共服務平臺重要的更新數(shù)據(jù)源。新獲取的高清影像數(shù)據(jù)量大，重疊度高，傳統(tǒng)的單機遙感軟件處理比較困難。以較低成本實現(xiàn)海量遙感影像快速自動化處理成為技術探索的主要方向。

目前影像自動化高效能處理是影像處理研究的熱點，國內(nèi)外同類軟件有Pixel Factory、CIPS集群式影像處理系統(tǒng)、PixelGrid等。該類系統(tǒng)具有集群計算機系統(tǒng)并行分布式計算的特點，能把網(wǎng)絡互聯(lián)的高性能集群通過軟件的方式進行通信和協(xié)作，以一定的任務調(diào)度策略共同完成影像數(shù)據(jù)的分布式處理工作。在影像預處理、核線影像生成、影像匹配和影像正射糾正等作業(yè)步驟上系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化處理，從而減輕人員的工作量，提高影像處理效率。

以湖南某地區(qū)無人機數(shù)碼航攝數(shù)據(jù)為例，該地區(qū)共有14條航線，868張航片，數(shù)據(jù)處理總耗時30.9小時。該地區(qū)地貌以平原為主，平均高程約為50米。影像分辨率6微米，航高400米，影像行列數(shù)3744×5616。實驗的設備包括存儲設備和PC集群，存儲設備為16TB磁盤陣列，緩存8GB，帶寬2Gbps，每臺PC機配置如下： 處理器Intel（R） Core（TM）2 Quad CPU Q9550 2.8 GHZ，內(nèi)存4G。影像自動化處理軟件PixelGrid。

實驗證明，基于集群進行大規(guī)模遙感數(shù)據(jù)的并行處理，相比其他單機遙感軟件，其生產(chǎn)效率有明顯提高，可以實現(xiàn)1人在短的時間內(nèi)完成生產(chǎn)，不僅提高工作效率，由于軟件的自動作業(yè)模式，可以實現(xiàn)夜間無人作業(yè)。該數(shù)據(jù)生產(chǎn)模式對于應急、救災等突發(fā)性事件的處理有著廣泛的應用，可以高效完成地理信息公共服務平臺影像數(shù)據(jù)更新處理工作。

3.2 高性能計算環(huán)境下地圖緩存數(shù)據(jù)處理實驗

地理信息公共服務平臺一般采用瓦片技術，以迅速響應大數(shù)據(jù)量、大用戶量的在線地圖并發(fā)訪問請求。緩存地圖瓦片一般是由大量的零散圖片構成，2011年，國家天地圖（國家地理信息公共服務平臺公眾版）瓦片數(shù)量近30億張，以湖南省為例，省級平臺的瓦片數(shù)量近億張。

地圖緩存瓦片的制作、檢查、復制和更新的時間代價巨大。在緩存瓦片的制作工藝流程中，由于涉及大規(guī)模矢量、影像等空間數(shù)據(jù)庫的訪問，地圖顯示效率受到極大的影響，地圖刷新速度慢，延長了電子地圖的制作和修改的時間。創(chuàng)建緩存瓦片需要軟件不間斷運行幾天甚至十幾天。緩存瓦片的檢查工作目前以傳統(tǒng)的人工目視檢查為主，通常會涉及原始數(shù)據(jù)、電子地圖符號配置的修改。因此，為了縮短地理信息公共服務平臺的緩存瓦片生產(chǎn)周期，加快瓦片更新的速度，探索高性能環(huán)境下的地圖緩存處理成為了研究方向之一。

以湖南省為例，全省地圖緩存瓦片的生產(chǎn)先后使用了中檔服務器和高性能服務器進行處理，處理軟件為ARCGIS。測試證明，GIS服務器和桌面應用程序能夠利用到多核CPU的優(yōu)勢。桌面應用程序使用地圖圖層或是加速柵格圖層，會使用到多線程來實現(xiàn)繪制和渲染操作，程序的用戶界面反應比之前的版本更快。服務器能利用到多CPU設置，支持多并發(fā)用戶進程。瓦片緩存服務可以配置為多個實例來支持并發(fā)處理，高性能服務器在地圖瀏覽顯示和瓦片處理上效率有較大提升。

4 總結與展望

第5篇：遙感影像處理技術范文

關鍵詞：高分辨率遙感 土地利用調(diào)查 土地整理

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0012-02

“十分珍惜和合理利用土地，切實保護耕地”是我國的基本國策。當前我國正處在全面構建和諧社會、推進新農(nóng)村、加快城鎮(zhèn)化進程的新形勢下，人地矛盾越來越突出。土地開發(fā)整理能有效增加耕地面積，提高耕地質量，改善農(nóng)村農(nóng)業(yè)環(huán)境，是緩和人地矛盾，協(xié)調(diào)人與自然，實現(xiàn)土地資源可持續(xù)發(fā)展的有效措施，具有十分重要的現(xiàn)實意義。土地開發(fā)整理的前期規(guī)劃實施必須通過調(diào)查和測繪項目區(qū)的地形圖，因此，如何快速高效地開展項目區(qū)的地形圖測繪在土地開發(fā)整理中占據(jù)著極其重要的位置。隨著信息技術的快速發(fā)展，衛(wèi)星遙感技術得到了突破性進展，隨著商用衛(wèi)星IKONOS，QuickBird相繼發(fā)射成功，衛(wèi)星遙感突破了米級空間分辨率的局限，極大地促進了各應用行業(yè)的科技進步和管理水平。高分辨率衛(wèi)星籍管理等工作。遙感在國土資源調(diào)查評價、土地利用動態(tài)監(jiān)測、土地更新調(diào)查以及大中比例尺地形圖測繪等方面已取得顯著成績。該文主要介紹高分辨率遙感數(shù)據(jù)在土地整理工作中大中比例尺地形圖測繪方面的應用。

1 衛(wèi)星遙感技術在土地整理中地形圖測繪上的優(yōu)勢

早期的土地整理使用的基礎圖件為數(shù)年前的土地利用現(xiàn)狀圖，已經(jīng)變化的土地利用情況則采用實地調(diào)查的方式進行部分變更，以變更后的土地利用現(xiàn)狀圖為底圖進行土地整理規(guī)劃和設計。由于土地利用現(xiàn)狀圖存在精度不足及時效性的限制，同時受客觀條件及主觀因素影響，規(guī)劃和設計的精度較低。目前的土地整理項目對項目區(qū)地形圖的精度和現(xiàn)勢性要求都較高，單靠野外數(shù)字化采集數(shù)據(jù)方法可靠、精度也較高，但外業(yè)工作量大，且在地貌起伏大、植被覆蓋好的地段施測困難。應用衛(wèi)星遙感技術可以充分發(fā)揮遙感技術的優(yōu)越性，能夠快速及時獲取土地整理區(qū)域的多時相數(shù)據(jù)，最大程度地保證監(jiān)測的及時性及現(xiàn)勢性，有效降低人為因素干擾，客觀反映實際情況，減少地形、地貌、海拔、氣候等自然因素的影響，最大程度地節(jié)省人力、物力和財力。隨著高分辨率遙感影像的普遍應用以及遙感數(shù)字影像分類技術的發(fā)展，在專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件平臺下，通過人機交互解譯，根據(jù)影像中各地類、地物的色調(diào)、形狀、陰影、紋理、位置和大小等特征，可直接勾繪出土地整理區(qū)域內(nèi)各地類地物邊界，同時賦予所勾繪的地物各種屬性，以便進行下一步的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與匯總工作，使工作效率大大提高，這一技術方法具有周期短、精度高、可操作性強、信息提取和更新速度快等特點。

2 研究方法

2.1 總體思路

2.1.1 數(shù)據(jù)源的選擇

首先要根據(jù)實際需要購買遙感影像數(shù)據(jù)源。影像分辨率是決定影像精度的一個重要指標，影像精度要滿足相應比例尺地圖對于影像識別能力和成圖精度要求，同時又要考慮成本。冗余的分辨率會增加衛(wèi)星影像購買成本和加重數(shù)據(jù)處理的負擔；而若分辨率達不到一定要求，就無法判讀細小的地物、降低衛(wèi)星影像圖視覺上形象、逼真的效果，滿足不了成圖精度。因此我們在選擇數(shù)據(jù)源時，并不是分辨率越高就越好，而是要針對現(xiàn)實情況，綜合考慮成本、數(shù)據(jù)的可得性、成圖比例尺等因素。QuickBird遙感影像，重訪周期1～6d，現(xiàn)勢性好，地面分辨率高（全色波段為0.61m，多光譜為2.44m），空間紋理清晰息。其多光譜波段光譜信息豐富，進行屏幕矢量化時，成圖比例尺可達1：10 000或1：5 000；全色波段分辨率高達0.61m，但因影像上地物顏色比較一致，無法準確分辨地面復雜地物。因此，有必要進行二者之間的數(shù)據(jù)融合，在保留QuickBird多光譜影像豐富的光譜信息的前提下提高其分辨率，增強圖像的視覺效果，提高地物判讀準確性，一般來說，融合后的數(shù)據(jù)可以滿足精度1：2 000比例尺圖件成圖的需要。圖1是部分融合后的QuickBird影像圖。

其次，遙感影像分辨率的選擇除了考慮不同比尺成圖對影像分辨率的要求，還要考慮現(xiàn)有可獲的遙感影像產(chǎn)品規(guī)格，在好幾種遙感數(shù)據(jù)都能滿足成圖比例尺的情況下，要考慮的是數(shù)據(jù)源的穩(wěn)定性、性價比以及選擇這種衛(wèi)星的何種等級的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。再次，遙感影像的拍攝時間、拍攝時的天氣狀況也是選擇數(shù)據(jù)源時要考慮的。在土地整理工作中制作項目區(qū)地形圖，為保證現(xiàn)勢性，我們要盡量使用最新日期拍攝的數(shù)據(jù)為保證地面地物不被遮蓋，要盡量選擇無云或云量盡可能少的數(shù)據(jù)源。

2.1.2 遙感數(shù)據(jù)處理

這里所說的遙感數(shù)據(jù)處理是指供應商提供的影像到提供給作業(yè)員進行影像解譯之間的一系列處理，影像處理的質量也直接影響更新精度。影像提供給用戶之前一般都會根據(jù)用戶的要求進行各種不同級別的處理。作為地形圖測繪，首先是 要將影像處理成正射影像，這時就需要供應商提供IA級的處理（經(jīng)過輻射校正、CCD探測器陣列均衡化處理），其它校正由用戶完成。遙感數(shù)據(jù)處理是以ERDAS、ENVI等專業(yè)圖像處理軟件、高配置計算機為平臺，通過對衛(wèi)星數(shù)據(jù)光譜特性的分析和圖像增強處理，達到有用信息豐富、可解譯性強的數(shù)字化過程。值得說明的是，在對遙感影像進行正射校正時，包括控制點選擇、糾正模型選取、幾何糾正精度檢查等。糾正計算的方法主要有物理模型、多項式和逐微分糾正幾種方式。多項式的校正精度與地面控制點（即GCP）的精度、分布和數(shù)量及校正影像的范圍有關 ，對于二次多項式來說，適當?shù)卦黾覩CP的數(shù)量可提高幾何精校正精度。GCP的均勻分布以及GCP的位置精度高，均可提高幾何校正精度。若GCP太少或其自身的定位誤差大，或分布不均勻，都會給整個圖像校正帶來較大影響。在實際工作中，也可以采用RTK技術野外采集控制點的方法來對遙感影像進行校正。

2.2 實現(xiàn)過程

2.2.1 室內(nèi)解譯

解譯標志是遙感圖象上能直接反映和判別地物信息的影像特征，它是室內(nèi)解譯的依據(jù)。主要從目標地物的大小、形狀、陰影、色調(diào)、紋理、圖型和位置與周圍的關系等推斷出目標地物的屬性等相關信息。外業(yè)調(diào)查是內(nèi)業(yè)解譯的基礎。通過實地調(diào)查，了解研究區(qū)的自然、社會、經(jīng)濟狀況和水土流失特點、水土保持治理措施等情況，并建立實際地類與影像的對應關系，即影像解譯標志。對于QuickBird這樣的高分辨率影像的解譯標志比較好判斷，從圖像上基本可以辨別出地物類別。我們在土地整理工作的實際操作也只需要將居民點、道路、溝渠、林地、園地、旱地等地類特征直接沿影像特征的邊緣準確勾劃出地類界線，進行圖斑勾繪。如圖2所示。

在進行室內(nèi)解譯時主要遵循以下原則：（1）多尺度宏觀原則：在詳細解譯之前，首先對影像總體輪廓和研究區(qū)生態(tài)概況進行研究，以獲取整個研究區(qū)宏觀生態(tài)分布類型。（2）先易后難，循序漸進原則：整個遙感圖像目視解譯工作往往比較復雜，反復枯燥，工作量較大，需要有足夠的耐心，可遵循先易后難，循序漸進的原則。

2.2.2 外業(yè)調(diào)繪

室內(nèi)解譯過程結束后，要將解譯結果帶到野外進行實地驗證 ，驗證的主要內(nèi)容是檢查解譯圖各圖斑的劃分與實際情況的一致性和范圍界限的準確性，對解譯有誤的地方重新進行解譯與修改；利用GPS先布設好圖根控制點，實測控制點坐標，采集圖斑實地邊界和新增線狀地物的坐標數(shù)據(jù)及相關幾何數(shù)據(jù)，并實地調(diào)查該變化圖斑的位置、土地利用狀況等屬性，將其填寫外業(yè)記錄表上，并繪制外業(yè)調(diào)繪圖。

2.2.3 地形圖的制作

將野外采集的各種數(shù)據(jù)上傳至電腦中，在GIS平臺下利用數(shù)字成圖系統(tǒng)，對變化圖斑和新增圖斑以及新增線狀地物進行矢量勾繪，并建立完整的拓撲關系，利用軟件相關功能計算出圖斑變化面積，再根據(jù)外業(yè)調(diào)查、量測情況，經(jīng)過添加高程信息，進而編繪生成地形圖。主要技術流程見圖3。

3 應用中要注意的問題

在利用高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)進行土地整理的地形圖制作時，有以下兩點問題需要注意：（1）目前土地利用數(shù)據(jù)信息或圖斑變化主要依靠目視解譯方法來判讀，造成了它易受人為因素影響的局限性，例如：一條干涸的小河流就有可能在衛(wèi)星遙感圖上被誤判為一條沙石路；公路兩側的干溝渠被誤判為道路等，這就要求作業(yè)人員具有豐富的專業(yè)知識和作業(yè)經(jīng)驗。（2）室內(nèi)解譯完成之后一定要進行外業(yè)調(diào)繪，尤其是一些新增的線狀地物或零星地物，決不能主觀臆斷，一些在圖上難以判斷的圖斑必須到實地去調(diào)查是否變化及測量變化前后的面積，其位置無法在圖上直接標出時必須進行實地的野外測量。

4 結語

隨著遙感技術的發(fā)展，遙感技術將成為土地調(diào)查的重要手段，高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)具有現(xiàn)勢性好、空間與時間分辨率高等優(yōu)點，能及時、準確、快速地反映土地利用變化情況，將成為獲取土地利用變化的重要信息源。與傳統(tǒng)的土地調(diào)查方法比較，利用高分辨率遙感影像調(diào)查具有快速、省時、省力等特點，能基本滿足現(xiàn)代土地利用調(diào)查的需要。

參考文獻

第6篇：遙感影像處理技術范文

【關鍵詞】遙感；正攝影像；CBERS-02B，DOM

0.前言

本文以某城區(qū)為例，以監(jiān)測某一時期內(nèi)城市發(fā)展建設情況為目的，進行綜合需求分析，采用CBERS-02B數(shù)據(jù)與Googleearth下載數(shù)，通過數(shù)據(jù)的預處理，將高分辨率、全色CBERS-02B影像與Googleearth下載彩色數(shù)據(jù)融合，得到高分辨率彩色遙感影像，將不同時期的高分辨率彩色遙感影像進行對比，計算機解譯配合人工判讀提取監(jiān)測圖斑。對提取后的變化圖斑進行分類、分析，通過變化圖斑的類別（屬性），總結某一時期內(nèi)城市建設變化情況。為城市管理部門掌控城市建設動態(tài)提供直觀、精準、科學的數(shù)據(jù)，促進地方相關部門加大力度搞好城市規(guī)劃、管理，使城市建設更加規(guī)范化、人性化。

1.數(shù)據(jù)準備與技術路線確定

1.1數(shù)據(jù)準備情況

本文涉及到的試驗數(shù)據(jù)主要包括CBERS-02B、1：10000地形圖、1：50000DEM，均由中測新圖（北京）遙感技術有限責任公司提供；另外，為保證數(shù)據(jù)的色彩效果，試驗過程中還采用了部分Googleearth下載數(shù)據(jù)。在此，對相關數(shù)據(jù)都作了相應說明，為隱密起見，不涉及具體城市名稱。

1.2技術路線和作業(yè)流程

1.2.1作業(yè)流程

本試驗主要作業(yè)流程包括數(shù)據(jù)準備、影像處理、變化信息提取、計算機判讀與人工判讀的比較、變化信息分類、形成結論等六個階段。

1.2.2技術路線圖

為了兼顧試驗結果的精度和工作效率，此技術路線與中測新圖（北京）遙感技術有限責任公司應用的技術路線、方法稍有不同，具體技術路線見圖1。

圖1 技術路線圖

2.影像處理

原始影像圖包括全色灰度圖和多光譜彩色圖，全色波段數(shù)據(jù)圖像主要提供的是紋理信息，處理的方法根據(jù)所原始影像質量的優(yōu)劣而制定，盡可能的保證圖像具有清晰的空間分辨能力，當圖像噪音較大時，在融合前需對局部圖像進行灰度的反差增強和紋理能量信息的增強處理。多光譜圖像主要提供地物、地貌的光譜信息。全色和多光譜數(shù)據(jù)的融合能夠兼顧地物的紋理和光譜差異，能夠更加接近地物的現(xiàn)實特征，使影像色彩信息豐富，地物清晰。

2.1遙感影像幾何糾正與精度評定[2-3]

2.1.1幾何糾正

采用1：10000矢量地形圖和1：50000DEM作為糾正基礎，選擇有理多項式法對CBERS-02B數(shù)據(jù)（前時相、后時相）和X數(shù)據(jù)分別進行正攝糾正?？刂泣c選取按照由整體到局部，均勻覆蓋整個建成區(qū)的原則，選擇16-25個控制點，各控制點點位誤差控制在一個像元以內(nèi)，重采樣分別輸出CBERS-02B（前時相、后時相）和X數(shù)據(jù)正攝影像圖。

2.1.2精度評定

將糾正輸出的正攝影像圖與地形圖進行疊加套合對比，均勻選取16個點位檢查套合精度，最大殘差1.46米，中誤差0.80米，幾何精度滿足規(guī)范要求。

2.2影像融合融合

現(xiàn)有遙感處理軟件提供了多種融合算法，但本試驗采用的數(shù)據(jù)CBERS-02B各景間數(shù)據(jù)質量不均勻，且X數(shù)據(jù)內(nèi)部色彩不一，經(jīng)過多次試驗，目前既定融合算法對實驗數(shù)據(jù)的融合質量均不理想，后經(jīng)圖像處理軟件PHOTOSHOP對多光譜數(shù)據(jù)進行去噪及勻色處理，且去掉其紋理信息（僅保留顏色信息），設置圖層透明度為40%～50%之間；同時對全色數(shù)據(jù)進行紋理增強。將多光譜圖層與全色圖層合并融合。

2.3色彩處理

2.3.1單景數(shù)據(jù)內(nèi)部顏色處理

對融合后的單景影像進行顏色處理，使其紋理清晰、色彩均勻、柔和、亮度/對比度適中。

2.3.2不同景數(shù)據(jù)的顏色處理

以通過顏色調(diào)試的數(shù)據(jù)為基調(diào)，對相鄰景進行色彩調(diào)試，使相鄰景色彩基調(diào)與參考數(shù)據(jù)一致，按照相鄰傳遞的方法對其他各景數(shù)據(jù)依次進行調(diào)試。

2.4影像鑲嵌

通過鑲嵌線對融合后的正攝影像進行鑲嵌處理，并對鑲嵌后的影像進行檢查。

2.4.1鑲嵌原則

根據(jù)工作區(qū)影像成果情況，保證在重疊區(qū)域合理使用各種影像資料：

（1）前期制作成果優(yōu)先于后期制作成果；

（2）高分辨率成果優(yōu)先于低分辨率成果；

（3）同期成果影像質量好的成果優(yōu)先于質量相對差的成果（影像質量包括光譜信息、噪聲、斑點、飽和度、云雪覆蓋等方面）。

2.4.2鑲嵌前檢查

鑲嵌前精度檢查主要是通過影像疊加顯示、量測、目視觀察等方法進行。

2.4.3鑲嵌線選擇、鑲嵌

鑲嵌線應盡量選取線狀地物或地塊邊界等明顯分界線，以便使鑲嵌圖像中的拼縫盡可能地消除，使不同時相影像鑲嵌時保證同一地塊內(nèi)紋理、色彩自然過渡，有利于判讀，鑲嵌線選取完成后進行影像鑲嵌。

2.4.4鑲嵌后精度檢查

對鑲嵌后的影像進行檢查，避免出現(xiàn)裂縫、錯位、模糊、扭曲和重影現(xiàn)象；并且使時相相同或相近的鑲嵌影像，紋理、色彩是否過渡自然。

3.城區(qū)建筑物自動提取

3.1建筑物的提取

對于城區(qū)矩形建筑物的計算機自動提取，陶文兵等人提出了基于幾何結構元分析的航空圖像城區(qū)建筑物的自動提取和利用機載激光掃描測距數(shù)據(jù)進行建筑物的自動提取進行討論。對于最近幾年出現(xiàn)的高分辨率航天影響同樣適用（陶文兵，2003）。

通過Canny邊緣檢測算子提取建筑物輪廓邊緣，通過輪廓跟蹤并使用Splitting方法提取直線得到相應的直線幾何圖形。采用幾何結構元分析方法，提取圖形中構成矩形的基本結構元，根據(jù)結構元合并的準則，通過相應算法將各種基本結構元合并成矩形結構。

該方法運算速度快，提取矩形房屋具有較高的準確率，并且邊界定位精度良好，基本能完成矩形房屋目標的自動檢測，誤檢和漏檢的情況較少（見圖1-2）。

DOM影像 邊緣增強效果 提取的邊緣值

圖1-2建筑物輪廓提取過程圖

Fig 5-2 extraction process schematic diagram of building profile

從上圖可以看出，高分辨率航天遙感影像采用基于幾何結構元分析的方法對于矩形建筑物的提取，提取效果完全能夠滿足作為城市變化動態(tài)監(jiān)測和中小比例尺地形圖更新的需求。

3.2城市變化圖斑的生成、修改

通過幾何構元后的前后時相CBERS-02B差值運算，自動得到監(jiān)測變化圖斑；然后，結合人工判讀對圖斑進行修改。目前，國內(nèi)外普遍應用的也是通過兩期不同時相的遙感影像疊加對比，目視解譯并手動勾勒出變化圖斑的形狀大小。目前，這一方法仍然是主要解決辦法。

4.計算機自動提取和人工手動提取的對比

經(jīng)過以上基于幾何構元的計算機自動提取建筑物輪廓，然后做差值運算提取變化圖斑的過程和結果，與完全手動修改后城市變化圖斑成果作對比，發(fā)現(xiàn)兩者相比，成果較為接近。

5.動態(tài)監(jiān)測變化信息分類與應用

5.1變化信息的分類依據(jù)

城市土地分類是開展城市土地利用的最基本問題。根據(jù)建設部1991年頒布的《城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準》（ GBJ I 37-90 ），城市用地按土地使用主要性質進行劃分和歸類，采用大類、中類和小類三個層次的分類體系，共分10大類〔居住用地、公共設施用地、市政公用設施用地、對外交通用地、道路廣場用地、工業(yè)用地、倉儲用地、特殊用地、綠地、水域及其他用地），46中類，73小類。國內(nèi)學者根據(jù)不同研究區(qū)域范圍與特性，基于遙感影像圖將城市用地類型按照不同的方式進行了分類。

5.2城市用地類型專題圖制作

按照城市規(guī)劃行業(yè)標準首先將城市劃分為各種用地類型，制作城市用地分類專題圖，作為城市變化信息的分類依據(jù)，從而完成城市建設變化信息的分類工作。由此，絕大部分變化信息為相應變化類型，可明顯提高工作效率。

5.3城市變化信息的專家分類

在ERDAS軟件中用專家分類器制作分類模板，對提取的變化信息和制作的城市用地類型專題圖進行疊加分類分析，結合人工判讀進行修正，最終得到分類后的變化信息，可作為政府各級管理部門統(tǒng)計、分析城市用地情況的依據(jù)。

5.4變化圖斑用于城市地形圖的更新

本文以某市遙感影像為試驗，在DOM制作上進行了嚴格的質量控制，經(jīng)過對圖面精度抽樣分析，發(fā)現(xiàn)提取的變化圖斑精度完全能夠達到1：5萬地形圖的精度標準，而且現(xiàn)在的城市變化動態(tài)監(jiān)測都是對各個城市的連續(xù)監(jiān)測，這樣，下一期監(jiān)測就能夠剔除上一期監(jiān)測的偽圖斑，從而使監(jiān)測變化地物真實的反應城市建設過程中的變化，然后經(jīng)過分類分層變化和屬性賦值，來更新城市圖形數(shù)據(jù)庫。用遙感監(jiān)測的方法來更新中小比例尺的地形圖，效率高、成本低，而且作為城市規(guī)劃動態(tài)監(jiān)測的副產(chǎn)品，會給測繪事業(yè)的發(fā)展提供更快更好的數(shù)據(jù)庫更新辦法。

6.結束語

本研究主要包括兩個方面，一是對于數(shù)字正攝影像的制作過程做了詳細的闡述，加上大量數(shù)據(jù)試驗驗證，得出了CBERS-02B影像處理的規(guī)律和相應算法；另外，對于城市規(guī)劃建成區(qū)內(nèi)的建筑物輪廓進行了計算機自動提取，并做了大量實驗，得出了一套切實可行的城市規(guī)劃動態(tài)監(jiān)測的方法，為將來的批量數(shù)據(jù)處理和變化信息獲取提供了技術支持。

參考文獻：

[1]馬友平，馮仲科，何友均，張志華.基于ERDAS IMAGE 軟件的快鳥影像融合研究[J].北京林業(yè)大學學報，2007，29（增刊2）：26-30.

[2]王崇倡，石吉寶。QuickBird遙感全色影像平面精度分析[J].黑龍江工程學院：測繪工程，2004-1：53-56.

[3]李軍林，李國春，王靜.一種結合形狀特征的多光譜遙感影像分割方法[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息，2006（5）：16-19.

第7篇：遙感影像處理技術范文

    1.1遙感影像基本定義及介紹

    遙感技術自誕生之日起,應用逐步延伸至我們?nèi)粘Ｉ畹拿總€角落。1943年德國開始利用航空相片制作各種比例尺的影像地圖。1945年前后美國開始產(chǎn)生影像地圖,我國在20世界70年代開始研制影像地圖。[1]在日常工作中,我們常常接觸到遙感影像,談及遙感技術及其應用。那么具體是指什么呢?所謂遙感影像,是指紀錄各種地物電磁波數(shù)據(jù)而生成的各種格式的影像數(shù)據(jù),在遙感中主要是指航空影像和衛(wèi)星影像。目前遙感影像圖無論在農(nóng)業(yè)的土地資源調(diào)查,農(nóng)作物生長狀況及其生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測,還是在林業(yè)的森林資源調(diào)查,監(jiān)測森林病蟲害、沙漠化或是在海洋資源的開發(fā)與利用,海洋環(huán)境污染監(jiān)測都有著非常重要的應用。[2]

    1.2遙感影像的四個基本特征

    遙感影像有其四個基本的影像特征:空間分辨率、光譜分辨率、輻射分辨率、時間分辨率。通常意義上,我們平時最多談及精度的問題,常常是指空間分辨率(SpatialResolution),又稱地面分辨率。后者是針對地面而言,指可以識別的最小地面距離或最小目標物的大小。前者是針對遙感器或圖像而言的,指圖像上能夠詳細區(qū)分的最小單元的尺寸或大小,或指遙感器區(qū)分兩個目標的最小角度或線性距離的度量。它們均反映對兩個非?？拷哪繕宋锏淖R別、區(qū)分能力,有時也稱分辨力或解像力。光譜分辨率(SpectralResolution)指遙感器接受目標輻射時能分辨的最小波長間隔。間隔越小,分辨率越高。所選用的波段數(shù)量的多少、各波段的波長位置、及波長間隔的大小,這三個因素共同決定光譜分辨率。光譜分辨率越高,專題研究的針對性越強,對物體的識別精度越高,遙感應用分析的效果也就越好。但是,面對大量多波段信息以及它所提供的這些微小的差異,人們要直接地將它們與地物特征聯(lián)系起來,綜合解譯是比較困準的,而多波段的數(shù)據(jù)分析,可以改善識別和提取信息特征的概率和精度。輻射分辨率(RadiantResolution)指探測器的靈敏度——遙感器感測元件在接收光譜信號時能分辨的最小輻射度差,或指對兩個不同輻射源的輻射量的分辨能力。一般用灰度的分級數(shù)來表示,即最暗——最亮灰度值(亮度值)間分級的數(shù)目——量化級數(shù)。它對于目標識別是一個很有意義的元素。時間分辨率(TemporalResolution)是關于遙感影像間隔時間的一項性能指標。遙感探測器按一定的時間周期重復采集數(shù)據(jù),這種重復周期,又稱回歸周期。它是由飛行器的軌道高度、軌道傾角、運行周期、軌道間隔、偏栘系數(shù)等參數(shù)所決定。這種重復觀測的最小時間間隔稱為時間分辨率。

    2常用遙感影像

    2.1一般遙感影像

    目前,常用的中分辨率資源衛(wèi)星有LandsateTM5、中巴資源衛(wèi)星;以及常用的高空間分辨率的Spot5、Rapideye、Alos、QuickBird、WorldviewⅠ、WorldviewⅡ等。高分辨率遙感影像圖信息豐富、成本低、可讀性和可量測性強、客觀真實的反映地理空間狀況,充分表現(xiàn)出遙感影像和地圖的雙重優(yōu)勢,具有廣闊的發(fā)展前景。[3]LandsateTM5、中巴資源衛(wèi)星對大區(qū)域范圍內(nèi)的資源變化、國土資源變化、自然或人為災害、環(huán)境污染、礦藏勘探有著較大的優(yōu)勢,但是因為分辨率低,所以在林業(yè)遙感判讀中誤判率相較于其他幾種高精度遙感影像高,適合大面積地區(qū)的使用,譬如內(nèi)蒙草原的退化變化以及荒漠化變化的監(jiān)測等。其中ALOS因衛(wèi)星故障已經(jīng)于2011年4月開始較少使用。QuickBird雖然精度較高,但它一般對城區(qū)影像的覆蓋較多較集中,對山區(qū)覆蓋較少,而且存檔數(shù)據(jù)很少,需要提前預定。不僅如此,QuickBird數(shù)據(jù)費用較高,綜合以上原因,QuickBird數(shù)據(jù)一般很難大范圍使用,所以在林業(yè)項目中使用較少。

    2.2前沿遙感影像

    WorldviewⅠ、WorldviewⅡ均為Digitalglobe公司的商業(yè)成像衛(wèi)星系統(tǒng),被認為是全球分辨率最高、響應最敏捷的商業(yè)成像衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星還將具備現(xiàn)代化的地理定位精度能力和極佳的響應能力,能夠快速瞄準要拍攝的目標和有效地進行同軌立體成像。其中WorldviewⅠ為0.5米分辨率。相較于WorldviewⅠ,WorldviewⅡ載有多光譜遙感器不僅將具有4個業(yè)內(nèi)標準譜段(紅、綠、藍、近紅外),還將包括四個額外譜段(海岸、黃、紅邊和近紅外Ⅱ),能夠提供0.4米全色圖像和1.8米分辨率的多光譜圖像。需要特別一提的是,WorldviewⅡ提供的四個額外譜段(海岸、黃、紅邊和近紅外Ⅱ)可進行新的彩色波段分析:(1)海岸波段,這個波段支持植物鑒定和分析,也支持基于葉綠素和滲水的規(guī)格參數(shù)表的深海探測研究。由于該波段經(jīng)常受到大氣散射的影響,已經(jīng)應用于大氣層糾正技術。(2)黃色波段,過去經(jīng)常被說成是yellow-ness特征指標,是重要的植物應用波段。該波段將被作為輔助糾正真色度的波段,以符合人類視覺的欣賞習慣。(3)紅色邊緣波段,輔助分析有關植物生長情況,可以直接反映出植物健康狀況有關信息。(4)近紅外Ⅱ波段,這個波段部分重疊在NIR1波段上,但較少受到大氣層的影響。該波段支持植物分析和單位面積內(nèi)生物數(shù)量的研究。林業(yè)工作對遙感影像的植被信息較為關注,以上提及的四個額外譜段能提供較多的植被信息。國外相關機構已經(jīng)將四個特色譜段應用于前沿科學研究,譬如生物量遙感估測應用等等。美中不足的是,相較于其他類型的遙感影像,WorldviewⅠ,WorldviewⅡ影像費用較高,在質量和技術上領先但價格上不占優(yōu)勢,不易于大范圍的使用。

    2.3林業(yè)工作中應用較多遙感影像

    除去以上談及的幾種類型的遙感影像,在工作中較多使用到的是Spot5和Rapideye這2種遙感影像。Spot5是由法國發(fā)射的一顆衛(wèi)星,常規(guī)提供2.5米全色影像和10米多光譜影像。SPOT5衛(wèi)星影像的專業(yè)制圖比例尺為1:25,000,概覽成圖比例尺極限為1:10,000。工作中,我們通常將2.5米全色影像與10米多光譜影像在正射糾正完后進行融合,生成2.5米空間精度的影像用于林業(yè)應用。Rapideye衛(wèi)星為德國所有的商用衛(wèi)星,主要性能優(yōu)勢:大范圍覆蓋、高重訪率、高分辨率、5米的多光譜獲取數(shù)據(jù)方式,省去了其他種類遙感影像需要全色影像與多光譜影像融合的步驟,這些優(yōu)點整合在一起,讓RapidEye擁有了空前的優(yōu)勢。RapidEye是第一顆提供“紅邊”波段的商業(yè)衛(wèi)星,結合4個業(yè)內(nèi)標準譜段(紅、綠、藍、近紅外)適用于監(jiān)測植被狀況和檢測生長異常情況,在林業(yè)領域應用中較為有利。

    3遙感影像準備及處理過程

    3.1遙感影像準備

    每種遙感衛(wèi)星對地面覆蓋范圍不同,軌道不同,重訪周期不同,拍攝時間、角度不同等等原因,還常受天氣影響。因此根據(jù)實際需要使用的日期,來查詢各景遙感影像是一件頗費周章的工作,一般需要向影像公司提前預定。實際工作中往往要求前后兩期遙感影像對比,前后兩期遙感影像對時間上的要求較為苛刻,因而這些工作往往經(jīng)由熟悉遙感業(yè)務的高級技術人員執(zhí)行。另外,遙感影像的購買、使用、存儲需要考慮到保密工作,這一點也是需要謹慎對待。工作經(jīng)驗總結出Spot5、Rapideye有時因側視角度過大原因,導致某些區(qū)域拉伸變形,尤其是高海拔山區(qū)部分;影像角度需要提前檢查,側視角度最佳保持在20以下。而較小側視角可以保證鄰近2景影像良好的接邊,并能保證正射糾正后空間位置的準確性。

    3.2遙感影像處理

    3.2.1DOM及DEM數(shù)據(jù)準備通常,在條件良好的情況下,工作中使用1∶10000或更高精度的航片或是已經(jīng)經(jīng)過處理的高精度衛(wèi)片作為DOM參考;但也可以使用的是1∶50000或1∶10000地形圖作為參考。在實際工作中,我們往往會遇到DOM參考影像的空間分辨率不一致。在參考選用時,應該按照優(yōu)先使用高精度DOM參考影像,然后再退而求其次的原則,保證校準的精度。一般地形圖需要通過掃描形成DRG數(shù)據(jù),在掃描圖基礎上進行逐公里網(wǎng)定位糾正處理,以達到精確的地理定位。DEM數(shù)據(jù)一般采用國家標準的1:50000DEM,或采用1∶10000、1∶50000矢量數(shù)據(jù)生成。DEM覆蓋范圍要大于遙感影像覆蓋范圍,這樣才能保證遙感影像的有效糾正。

第8篇：遙感影像處理技術范文

[關鍵詞]衛(wèi)星遙感技術　森林資源調(diào)查影像特征　解譯

1　意義

林業(yè)是國家的基礎產(chǎn)業(yè)，兼有生態(tài)和經(jīng)濟兩大效能，我省是森林資源大省，近些年實施了國家的森林資源分類經(jīng)營、退耕還林、三北防護林工程等林業(yè)六大工程，取得了明顯的成效，生態(tài)公益林補償資金已經(jīng)得到落實。獲取準確的森林資源信息，是進行森林資源監(jiān)測和提高森林經(jīng)營管理水平的重要環(huán)節(jié)。近年來，遙感信息的獲取技術得到了飛快的發(fā)展，各種面向復雜背景的平臺，多時相、多光譜和高分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)大量涌現(xiàn)，為方便、快捷、準確地獲取森林資源信息提供可能，并為提高森林資源調(diào)查精度、降低調(diào)查成本和勞動強度提供了現(xiàn)實的可能性。

2　遙感與森林資源調(diào)查

遙感是一種以應用物理手段、數(shù)學方法和地理學規(guī)律等為基礎的綜合性探測技術，是一門先進而有效的資源與環(huán)境信息獲取技術。遙感信息具有宏觀、動態(tài)、快速、多源等特點，在我國林業(yè)別是森林資源監(jiān)測與管理中起到了重要作用。特別是近幾年內(nèi)我省森林資源清查利用遙感技術并結合現(xiàn)地調(diào)查，使國家和有關部門及時掌握看我省森林資源變化情況。森林資源根據(jù)調(diào)查目的、空間尺度、調(diào)查內(nèi)容、技術方法等的不同，我國森林資源調(diào)查包括國家森林資源清查、森林資源規(guī)劃設計調(diào)查、森林作業(yè)設計調(diào)查、年度森林資源專項調(diào)查、專業(yè)調(diào)查。國家森林賢源清查、森林資源規(guī)劃調(diào)查、森林作業(yè)設計調(diào)查構成了中國森林資源調(diào)查體系的主體，三種調(diào)查的對象、目的、精度要求、調(diào)查方法不同，相互不可缺少或代替，又相互補充。另外，鑒于森林資源管理所涉及的內(nèi)容極其廣泛，按照調(diào)查目的、任務內(nèi)容等的不同，年度森林資源專項調(diào)查和專業(yè)調(diào)查是對森林資源調(diào)查體系主體的有效補充，并與一類調(diào)查、二類調(diào)查和三類調(diào)查共同構成中國森林資源調(diào)查體系。

3　工作方法

近年來，地球科學由于航空、航天技術的發(fā)展，進入了嶄新的天地，遙感技術的發(fā)展為各種地學應用提供了新的數(shù)據(jù)來源和探索地球的方式?，F(xiàn)今我們可方便獲取SPOT、TM、IKONOS、QUICKBmD、RADARSAT以及我國的資源一號衛(wèi)星發(fā)送的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。這些衛(wèi)星數(shù)據(jù)其全色波段分辨率從15-0.61m，還有信息豐富的多光譜數(shù)據(jù)。這些衛(wèi)星數(shù)據(jù)已被應用在林業(yè)與生態(tài)環(huán)境建設中，并取得了大量的成果。

3.1　遙感影像的處理：由于區(qū)域背景反射率和地物間反射率差別不大，原始圖像模糊不清，直接可識別的地類信息也較少，不利于圖像解譯，因此必須進行圖像處理。我省森林資源調(diào)查中主要采用的遙感數(shù)據(jù)是SPOT5。

影像幾何糾正：將SPOT遙感影像與1：50000地形圖上的特征點配準，選擇克拉夫斯基橢球和橫軸墨卡投影，選擇足夠數(shù)量均勻分布的控制點，應用二次多項式進行幾何校正。經(jīng)幾何校正的SPOT，只需少量的控制點就可以配準。幾何配準是遙感影像融合中關鍵的一步。幾何配準的精度直接影響融合影像的空間分辨和清晰度。應將配準誤差控制在0.5個像元之內(nèi)。

SPOT影像的融合：圖像融合是一種通過高級影像處理來復合多源遙感影像的技術，用特定的算法將兩個或多個不同影像合并起來，生成新的圖像。具體目標在于提高圖像空間分辨率、改善圖像幾何精度、增強特征顯示能力、改善分類精度、提供變化預測能力、替代或修補圖像數(shù)據(jù)的缺陷等。在遙感影像處理軟件中，應用圖像融合功能進行SP07數(shù)據(jù)融合。一般有三種算法可供選擇：PrincipalComponent、Multiplicative和Brovery 7rans-form。利用此功能可方便實現(xiàn)SP07數(shù)據(jù)融合。

3.2　遙感影像解譯標志的建立：由于衛(wèi)星影像圖采用的是假彩色合成，賦予各種地物的特征(主要是色彩)與其實際并不相符，并且由于受物候期等因素的影響，同一地區(qū)的相同地物，其影像特征也不同，因此，建立具有較全面代表性的目視判讀標志，是提高調(diào)查成果質量的關鍵所在。在建立目視判讀標志前，我們首先對調(diào)查區(qū)域衛(wèi)星影像圖的特征進行初步分析，結合實際，熟悉圖像上各種地物的色調(diào)、光澤、紋理、結構、形狀及分布等特征，在此基礎上，根據(jù)調(diào)查區(qū)域的大小和影像圖物候期的不同，選擇若干條實地踏查路線，使得這些路線盡可能地包括該區(qū)域所有的地類和森林類型；然后沿著預定路線到野外進行實地踏查，同時填寫目視判讀標志表，調(diào)查者再仔細觀察調(diào)查區(qū)域的影像，重點是尋找那些判讀標志表中沒有描述的圖像特征，結合實際掌握的情況或到實地驗證的方法。作出正確的判讀；最后，對，腦時目視判讀標志表進行整理、分析、總結，形成統(tǒng)一標準后，制定正式的目視判讀標志表，明確各地類和森林類型的色調(diào)、光澤、形狀、結構、紋理及分布等特征，以此作為圖班區(qū)劃的標準。這樣，就保證了室內(nèi)判讀區(qū)劃得以順利進行，提高了工作效率。

3.3　小班區(qū)劃和目視解譯：根據(jù)建立的判讀標志，對地類和林分類型進行人機交互目視解譯，區(qū)劃各類小班。具體做法是在ARCMAP中，以SPOT遙感影像為底圖，結合判讀信息對影像進行小班區(qū)劃，生成面狀圖，并編制圖班號。判讀正判率的高低直接關系到整個區(qū)域調(diào)查成果的可靠性。在目視判讀的過程中充分利用先易后難的原則對遙感圖像上的地物進行分類，在解釋過程中除了利用遙感圖像上的特征外，還利用影像解譯標志和其他輔助信息如地貌、地形和實相等知識識別地物，是簡單也是最傳統(tǒng)的分類技術。對于遙感影像上比較模糊的地類，比如：有時候水田和早地在地塊形狀上很像，便可加坡度圖加以區(qū)分。一般來說，水田會在25度以下。用材林和經(jīng)濟林在影像上非常相似，便可利用DEM模型生成坡度、坡向分析與影像圖加以疊加區(qū)分。經(jīng)濟林大部分情況下會出現(xiàn)在向陽面，且坡度不會很大。

4　影像拼接

一個縣需要幾幅衛(wèi)星影像才能完全覆蓋，為了便于使用，通常要將幾幅衛(wèi)星影像拼成為一整幅。由于每幅衛(wèi)星影像在縣內(nèi)的大小不同，為了減少數(shù)據(jù)處理量，在拼接前先對影像進行裁切，只保留需要部分，這樣可以加快處理速度，為保證需要部分不被裁去，要準備縣界的矢量數(shù)據(jù)，用來控制裁切的邊界。每幅衛(wèi)星影像的掃描的時間不同的，這就存在太陽高度角、大氣輻射量等各種因素的影響，造成各幅影像合成的假彩色的色彩差別很大。如果這樣的影像用于外業(yè)調(diào)查，就需要分別對每幅影像進行判讀建標，加大了外業(yè)工作量。因此需要對影像做直方圖匹配，使一幅影像各個波段的直方圖與另一幅影像的對應波段相似。經(jīng)過直方圖匹配后合成出來的假彩色也就比較相似了。

另外，由于兩幅影像相接處在配準時會存在一定的誤差，直接拼接出來的影像會有一條明顯的接圖線，影響外業(yè)人員的使用。為消除這種情況，通常的方法是繪制一條彎曲的接圖線，并且將影像的重合部分進行羽化處理，以使影像相接部分能夠平滑地過渡。

第9篇：遙感影像處理技術范文

關鍵詞 遙感；NDVI指數(shù)；鹽堿土壤；分布；應用

中圖分類號 TP79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）15-0239-02

土壤鹽漬化通常出現(xiàn)在可溶性鹽類含量高的地區(qū)，是一定的地形、氣候、水文地質條件等自然條件共同對水鹽運動影響的結果[1-2]，土壤鹽堿化與農(nóng)業(yè)灌溉等人類活動有密切關系，已成為一個全球性問題[3-4]，應當實時、動態(tài)、準確掌握鹽堿區(qū)土壤的鹽漬化分布、類型和發(fā)展程度。國內(nèi)外相關研究表明，土壤鹽堿化監(jiān)測可以利用遙感信息技術作為重要手段，實現(xiàn)土壤鹽堿化動態(tài)分析，已經(jīng)取得一定成效[5-6]。在這些研究基礎上，本文利用Landsat衛(wèi)星影像，依據(jù)NDVI指數(shù)在大同盆地就鹽堿土壤的分布和鹽漬化程度進行了應用研究。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

桑干河主要支流有御河、渾河、黃水河等，屬海河流域永定河水系。桑干河在山西省境內(nèi)全長250 km，年徑流量為6.66億 m3，流域總面積17 142 km2。桑干河流域濕地主要土壤類型有栗鈣土、灰褐土、褐土、鹽漬土、草甸土和沼澤土等。桑干河流域屬溫帶大陸性季風氣候。7月平均氣溫22～26 ℃，1月平均氣溫-12～-10 ℃，年平均氣溫7～9 ℃，≥10 ℃積溫3 000 ～3 500℃，無霜期140～160 d，多年平均降水量350～430 mm。流域兩岸，地面平坦寬廣，是盆地的中心，是區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重點地區(qū)，部分地勢低洼的地方，排水不良，造成大面積的土壤鹽堿化，是制約當?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要障礙因素。

1.2 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源為美國地質勘探局（http：//glovis.usgs.gov），數(shù)據(jù)格式為Landsat4-5 TM影像，數(shù)據(jù)分辨率為30 m，影像成像時間為2009年8月。

1.3 研究方法

對TM影像進行了幾何校正。通過野外實地調(diào)查使用GPS采集了27對地面控制點，對影像數(shù)據(jù)進行了校準，并與行政區(qū)劃圖疊加進行了裁切（圖1），確定研究區(qū)域，同時對種植作物和土壤鹽堿狀況進行了實地驗證。

根據(jù)野外調(diào)查建立的地類與影像光譜特征之間的對應關系，建立訓練樣本。影像上重度鹽堿地一般土壤濕度小、反射率高且植被覆蓋差，反映為花絮狀紅色和紫紅色的區(qū)域，重度鹽堿地中光板地占1/2以上，地表植被為耐鹽堿作物，如檉柳等。中度鹽堿地植被覆蓋狀況相對較好，土壤反射率低于重度鹽堿地，一般為鹽堿荒地與農(nóng)用地插花分布，但作物缺苗1/2左右。 輕度鹽堿地植被覆蓋優(yōu)于中度鹽堿地，影像上顯示為淡綠色。亮綠色說明植被良好，為正在生長的玉米地。經(jīng)過反復訓練，滿足分類精度的需求。

采用監(jiān)督分類、歸一化植被指數(shù)NDVI等遙感影像處理方法完成對影像上記錄的作物和土壤鹽堿進行識別分類與統(tǒng)計估算[7-8]，并對影像上能識別的建設用地（城鎮(zhèn)村建設用地和工礦用地）、水域等地類進行了剔除。

歸一化植被指數(shù)的計算公式為：

NDVI=■（1）

式（1）中，IR為近紅外波段反射率，R為紅波段反射率，NDVI值越高，反映植被的覆蓋密度和作物長勢越高，而對于裸地和水體則取值趨于0。

2 結果與分析

大同盆地的遙感影像見圖1，NDVI指數(shù)的分布情況見圖2。由圖2可知，大同、朔州2市的鹽堿地分布范圍有大同市的天鎮(zhèn)縣、陽高縣、大同縣、渾源縣、南郊區(qū)、新榮區(qū)；朔州市的懷仁縣、應縣、山陰縣和朔城區(qū)；其中朔州市的懷仁縣、應縣、山陰縣和朔城區(qū)等4個縣區(qū)的分布面積較大，且集中連片，而大同市除天鎮(zhèn)縣和陽高縣分布相對集中外，其余縣區(qū)如新榮區(qū)、南郊區(qū)、大同縣等面積較小，且相對較分散。

從圖2也可以看出，NDVI指數(shù)值最小的區(qū)域主要集中在大同市的天鎮(zhèn)縣和朔州市的應縣、山陰縣一帶，NDVI值較高的區(qū)域集中在大同縣和陽高縣的交界處，這與實地調(diào)研的結果也是一致的。

將大同盆地NDVI指數(shù)的分布（圖2）與第二次土壤普查大同盆地鹽堿地分布（圖3）比較，可以看出NDVI指數(shù)較好地反映出研究區(qū)鹽堿土壤的分布情況，陽高縣的鹽堿地分布面積減少，這與當?shù)亟┠甑叵滤幌陆涤泻艽蟮年P系。

3 結論與討論

利用監(jiān)督分類、NDVI指數(shù)等遙感方法探測土壤鹽漬化狀況和制圖，可以動態(tài)、實時、宏觀地對土壤鹽堿分布進行直觀反映，但必須避免其他地類對NDVI指數(shù)反演的影響，同時結合大量的地面調(diào)查和室內(nèi)分析測定數(shù)據(jù)。遙感數(shù)據(jù)只能研究地表裸土、植被等的表面特征。監(jiān)測土壤鹽漬化程度，必須依據(jù)土壤特征直接推演或依據(jù)植被特征間接推演，從而確定它們與反射率的關系。

國內(nèi)外多數(shù)的研究結果說明，遙感數(shù)據(jù)的光譜和空間分辨率、地表景觀、地貌形態(tài)、分類方法等對分類精度有一定的影響。另外，土地利用類型、表層土壤質地和有機質以及耐鹽植被在一定程度上干擾或掩蓋了鹽分對土壤反射率的作用，產(chǎn)生光譜混淆現(xiàn)象，也會進一步影響分類的精度。

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