遙感影像處理技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：遙感影像處理技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】無(wú)人機(jī)；遙感測(cè)繪；影像處理

無(wú)人機(jī)與有人機(jī)相比，優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是，極高的機(jī)動(dòng)性。由于無(wú)人機(jī)空間的局限性，無(wú)人機(jī)整體重量不重，在速度、范圍上有很大的提升空間；二是，極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。無(wú)人機(jī)不需要專(zhuān)門(mén)的起降場(chǎng)，而且對(duì)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(jì)性。飛機(jī)價(jià)格適當(dāng)，一般的公司都具備購(gòu)買(mǎi)能力。但是，有優(yōu)勢(shì)就有劣勢(shì)。航拍的質(zhì)量、重疊角度的誤差、漏拍等問(wèn)題也一直存在。如何把無(wú)人機(jī)在航拍上的功能充分發(fā)揮出來(lái)并提高無(wú)人機(jī)數(shù)碼遙感測(cè)繪系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，是我們現(xiàn)在研究的重點(diǎn)。

1 系統(tǒng)集成

我國(guó)目前的無(wú)人機(jī)主要分為兩種：固定翼無(wú)人機(jī)和無(wú)人直升機(jī)。本文所進(jìn)行研究探討的無(wú)人機(jī)是固定翼飛機(jī)。平臺(tái)則是“雙發(fā)”型無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)，飛機(jī)的抗風(fēng)性能好，有效載荷大，能夠滿足輔助設(shè)備的安裝所占用的空間。微型無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)由于受飛行平臺(tái)的制約，體積和重量較大的專(zhuān)業(yè)的航空攝影機(jī)都不能采用，因此，我們一般采用的是數(shù)碼相機(jī)。在選用數(shù)碼相機(jī)的時(shí)候，我們主要關(guān)注一下幾點(diǎn)：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(zhì)量。由于遙感應(yīng)用需要高質(zhì)量的數(shù)字影像，所以影像文件的存儲(chǔ)應(yīng)采用TIFF、RAW等無(wú)損的文件存儲(chǔ)格式。三是，感光度指標(biāo)。用于航拍的數(shù)碼相機(jī)應(yīng)該具有較寬的感光度范圍。四是，存儲(chǔ)介質(zhì)。應(yīng)采用可移動(dòng)儲(chǔ)存介質(zhì)較大的CF卡為主。除此之外，還有很多需要注意的問(wèn)題，工作人員要具體問(wèn)題具體分析。如圖1所示，微型無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)組成。

室內(nèi)作業(yè)和場(chǎng)外作業(yè)兩部分是微型航空遙感系統(tǒng)運(yùn)行的主要部分。室內(nèi)作業(yè)設(shè)備主要是專(zhuān)業(yè)的圖像處理設(shè)備。而場(chǎng)外作業(yè)的目的主要是獲取高質(zhì)量的遙感影像。微型無(wú)人機(jī)航空遙感系統(tǒng)一般可以完成半徑150千米以?xún)?nèi)的超視距自主遙感業(yè)務(wù)飛行。

2 飛行試驗(yàn)

在確定好無(wú)人機(jī)試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作后，針對(duì)不同的地形地貌，進(jìn)行多次的調(diào)試和試驗(yàn)。試驗(yàn)的主要目的是為了研究無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)的成像能力，進(jìn)行了三次試驗(yàn)。第三次總結(jié)了前兩次的經(jīng)驗(yàn)，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(shè)計(jì)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(tái)。

按照一般的航空遙感要求，拍攝時(shí)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(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，我們將航向重疊率為75%，旁向重疊率為50%。而航跡因?yàn)樘鞖廨^好的緣故與預(yù)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(wú)人機(jī)進(jìn)行切換航帶時(shí)，由于設(shè)計(jì)的飛行航線太短造成拍攝航帶時(shí)的航跡角偏差比較大。在后來(lái)的第三次飛行中安裝了穩(wěn)定平臺(tái)。在之前沒(méi)有安裝的時(shí)候角度偏差有的達(dá)到了8°，當(dāng)增加了穩(wěn)定平臺(tái)后，控制在5°以?xún)?nèi)，使得影像在處理和拼接有了改進(jìn)。至此，實(shí)驗(yàn)的目的達(dá)到。

3 無(wú)人機(jī)影像的獲取及處理

3.1 無(wú)人機(jī)影像的獲取

無(wú)人機(jī)的遙感系統(tǒng)主要由三個(gè)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(wú)人機(jī)影像采集時(shí)，具體的操作流程有以下四個(gè)步驟：一，進(jìn)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(wú)人機(jī)按照航線飛行，進(jìn)行拍攝；三，將無(wú)人機(jī)拍攝的影像進(jìn)行存儲(chǔ)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(wù)后，結(jié)束飛行與拍攝。

3.2 無(wú)人機(jī)影像的處理

在獲取無(wú)人機(jī)拍攝的影像資料后，應(yīng)該先進(jìn)行檢查。檢查的步驟具體如下：第一步，確定每一張?jiān)极@得的影像數(shù)據(jù)都能夠正常打開(kāi)并且各方面的數(shù)據(jù)都是完整的、準(zhǔn)確的；第二步，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽查。主要檢查每張影像是否存在拍攝問(wèn)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(biāo)。拍攝地點(diǎn)的坐標(biāo)有時(shí)會(huì)與影像中的坐標(biāo)產(chǎn)生誤差，如果遇到這種情況應(yīng)該及時(shí)做好記錄，對(duì)其作出細(xì)致的檢查；第四步，對(duì)無(wú)人機(jī)的航向重疊度、旁向重疊度等方面進(jìn)行檢查。

3.2.1 影像的預(yù)處理

無(wú)人機(jī)上搭載的成像設(shè)備是數(shù)碼相機(jī)。數(shù)碼相機(jī)內(nèi)的內(nèi)方位元素和畸變差對(duì)相機(jī)的成像效果有著較大的影響。因此，在對(duì)影像處理前應(yīng)該先要對(duì)數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行檢查，而且還要針對(duì)不同的型號(hào)的相機(jī)進(jìn)行不同的方法處理畸變差，從而使影像的質(zhì)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(jìn)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(guān)鍵步驟之一是對(duì)影像進(jìn)行匹配。進(jìn)行特征的影像匹配法首先要在每幅影像上提取特征點(diǎn)，然后對(duì)不同影像上的特征進(jìn)行匹配，利用SIFT特征自動(dòng)匹配法和RANSAC算法對(duì)影像進(jìn)行處理和優(yōu)化，能夠快速得到高質(zhì)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(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍時(shí)有無(wú)漏拍或是影像的重疊度能否達(dá)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(diǎn)的數(shù)據(jù)，只需要影像上的匹配點(diǎn)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(cè)量

控制點(diǎn)和檢查點(diǎn)的精確值可以讓我們對(duì)所獲得整體數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度有一個(gè)充分的了解，對(duì)區(qū)域網(wǎng)的空中三角測(cè)量，可以在必要時(shí)采取一定的措施來(lái)提高整體結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2.5 制作正射影像以及精度檢查

在完成對(duì)空中三角測(cè)量后，便可以進(jìn)行正射影像的制作。利用實(shí)驗(yàn)區(qū)的DEM配合之前得到的方位數(shù)據(jù)和匹配點(diǎn)對(duì)影像進(jìn)行處理，最終得到精準(zhǔn)的正射影像。在得到正射影像的基礎(chǔ)上，我們還要對(duì)它的準(zhǔn)確度進(jìn)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)無(wú)人機(jī)采集的遙感影像的數(shù)據(jù)特點(diǎn)：無(wú)框標(biāo)、無(wú)準(zhǔn)確的定向，無(wú)地理參考等問(wèn)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，使影像的變形率小；

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

4 存在的問(wèn)題及改進(jìn)方法

通過(guò)對(duì)飛行試驗(yàn)和后續(xù)影像處理，我們可以看出以下幾點(diǎn)問(wèn)題：

（1）氣象因素的影響。無(wú)人機(jī)在進(jìn)行影像采集時(shí)受到天氣狀況的影響是不可避免的，因此，我們應(yīng)該更好的改進(jìn)飛機(jī)的硬件設(shè)施的穩(wěn)定性。

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

（3）自動(dòng)拼接軟件的分辨率過(guò)低。我國(guó)目前為止對(duì)于專(zhuān)業(yè)的處理大數(shù)據(jù)量小飛機(jī)航拍的軟件相當(dāng)缺失，致使工作量增大、對(duì)于在民用航拍的推廣難以進(jìn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

從以上的分析可以看出，無(wú)人機(jī)在目前只能滿足攝影測(cè)量的基本要求。在本次的實(shí)驗(yàn)中，無(wú)人機(jī)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(dá)0.1m的高分辨率影像的獲得證實(shí)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的可行度。在以后無(wú)人機(jī)在很多行業(yè)都會(huì)得到廣泛的應(yīng)用，而影像像幅小、影像傾斜角過(guò)大、重疊度不規(guī)則等問(wèn)題研究與改進(jìn)工作也應(yīng)當(dāng)近一步的加深。

參考文獻(xiàn)：

[1]畢凱.無(wú)人機(jī)數(shù)碼遙感測(cè)繪系統(tǒng)集成及影像處理研究[D].中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院，2009.

第2篇：遙感影像處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：遙感概論;Web;B/S模式

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）41-0283-03

以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)正在改變著人們的工作、生活與學(xué)習(xí)方式，同時(shí)也給教學(xué)方法、教學(xué)模式帶來(lái)了新的發(fā)展方向。在網(wǎng)絡(luò)多媒體等現(xiàn)代教育技術(shù)背景下，現(xiàn)代課程教學(xué)更加注重的是以學(xué)生為中心的新的教學(xué)模式，不僅傳授一般的課程知識(shí)和技能，而且注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。將網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)應(yīng)用于課程教學(xué)，在課程資源共享與整合、教學(xué)內(nèi)容更新以及教學(xué)方法改革等各個(gè)方面都會(huì)產(chǎn)生重要影響。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，教師可以隨時(shí)更新教學(xué)資源，而學(xué)生也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展個(gè)性化的學(xué)習(xí)，師生之間的互動(dòng)更加方便、快捷。這種新的教學(xué)模式以多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，教學(xué)中體現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為中心的思想，同時(shí)大力發(fā)展個(gè)性化學(xué)習(xí)和自主式學(xué)習(xí)。《遙感概論》是我國(guó)高等院校地理科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)（包括地理、地質(zhì)、地球物理、氣象氣候和海洋）的一門(mén)重要基礎(chǔ)課程，也是《地理信息系統(tǒng)》專(zhuān)業(yè)必修的核心課程之一。本文采用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了《遙感概論》多媒體教學(xué)網(wǎng)站，通過(guò)教學(xué)網(wǎng)站，將遙感數(shù)字影像的數(shù)學(xué)理論、物理基礎(chǔ)以多媒體的形式展現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)，學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)上完成數(shù)字遙感影像處理實(shí)踐的全過(guò)程，較好實(shí)現(xiàn)了《遙感概論》課程理論與實(shí)踐相結(jié)合，課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)相結(jié)合。

一、《遙感概論》多媒體教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)的必要性

傳統(tǒng)的《遙感概論》課堂教學(xué)方式，其表現(xiàn)形式是：以教科書(shū)為基礎(chǔ)，通過(guò)黑板書(shū)寫(xiě)和靜態(tài)的圖件展示完成教學(xué)。從遙感課程的課程特點(diǎn)來(lái)看，課程前半部分屬于理論知識(shí)講解，后半部分屬于實(shí)踐性較強(qiáng)的影像處理內(nèi)容。對(duì)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(guò)程的講解，如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，僅僅在課堂上通過(guò)口述的方式展示給學(xué)生，授課效率比較低，而且不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，影響了學(xué)生對(duì)于整個(gè)知識(shí)體系的了解和掌握。

網(wǎng)絡(luò)多媒體的優(yōu)勢(shì)在于教與學(xué)的互動(dòng)，現(xiàn)代化教學(xué)手段的充分應(yīng)用與數(shù)字遙感影像的充分展現(xiàn)。將網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)應(yīng)用于《遙感概論》課程，可以將專(zhuān)業(yè)遙感軟件的處理流程在網(wǎng)絡(luò)上有效展示，將不同專(zhuān)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(yù)處理、輻射校正、大氣校正、幾何校正、信息解譯等實(shí)踐環(huán)節(jié)清晰表述，有利于學(xué)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(luò)多媒體教學(xué)方法的使用，可以使學(xué)生自主地選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)節(jié)奏，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。因此，將網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)引入《遙感概論》，開(kāi)發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的《遙感概論》多媒體教學(xué)網(wǎng)站尤為必要。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.設(shè)計(jì)原則。①實(shí)用性的原則，多媒體教學(xué)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)必須結(jié)合《遙感概論》課程的特點(diǎn)，依據(jù)實(shí)用性原則，在保證各項(xiàng)功能實(shí)用性的同時(shí)，減少一些不必要的開(kāi)支，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)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(hù)性，使得整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)成為一個(gè)真正清晰明了的有機(jī)系統(tǒng)。模塊化易于修改、擴(kuò)充。采用模塊化設(shè)計(jì)后，在維護(hù)時(shí)可以直接對(duì)某一需要改動(dòng)的模塊進(jìn)行修改，從而能夠有效降低網(wǎng)站不斷更新所帶來(lái)的麻煩。③基礎(chǔ)理論與應(yīng)用相結(jié)合的原則，采用Web開(kāi)發(fā)平臺(tái)，將航空影像、多光譜影像、熱紅外影像、雷達(dá)影像和高光譜影像成像方面的基本理論以互動(dòng)的形式進(jìn)行表達(dá)，通過(guò)這種途徑實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐加深對(duì)遙感原理的理解。為培養(yǎng)本科生應(yīng)用技能，安排相應(yīng)的遙感影像解譯網(wǎng)絡(luò)實(shí)習(xí)內(nèi)容。④系統(tǒng)性和前瞻性相結(jié)合的原則。在系統(tǒng)介紹遙感物理基礎(chǔ)、遙感成像機(jī)理、遙感影像處理和遙感影像解譯原理、方法的基礎(chǔ)上，在網(wǎng)絡(luò)多媒體上力求將遙感技術(shù)發(fā)展取得的新成果和遙感新理論、新方法、新技術(shù)貫穿其中?？紤]到當(dāng)前社會(huì)和未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，擬在網(wǎng)絡(luò)多媒體中加入兩部分內(nèi)容分別闡述遙感影像計(jì)算機(jī)智能解譯和定量遙感基礎(chǔ)，這是目前國(guó)內(nèi)其他同類(lèi)教材尚未闡述的內(nèi)容，它有助于本科生了解遙感科學(xué)與技術(shù)的最新成果并掌握遙感發(fā)展趨勢(shì)。⑤交互式原則，多媒體教學(xué)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)要遵循交互式原則，包括人機(jī)之間的交互交互、師生之間的交互，以及學(xué)生之間的交互。人機(jī)交互要求學(xué)生能充分利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自主學(xué)習(xí);師生交互要求師生應(yīng)有網(wǎng)上互動(dòng);學(xué)生之間交互要求學(xué)生能在線討論和協(xié)作交流相關(guān)的課程知識(shí)。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用基于Web應(yīng)用的B/S三層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)模型由以下三部分組成：客戶端瀏覽器，Web服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器（圖1）。這種基于Web的三層應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點(diǎn)，客戶端是瀏覽器，維護(hù)就相對(duì)簡(jiǎn)單，客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)隔離起來(lái)，提供了系統(tǒng)的安全性。應(yīng)用服務(wù)層的引入減少了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的響應(yīng)速度。總的來(lái)說(shuō)，這種結(jié)構(gòu)使應(yīng)用系統(tǒng)的性能、安全性、擴(kuò)展性有了很大的提高，也便于系統(tǒng)維護(hù)和管理。具體來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)以ASP、ACCESS編程等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，輔以authorware、flash、photoshop等多媒體工具，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端與客戶端的交互式連接，完成實(shí)際教學(xué)工作。

3.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。結(jié)合《遙感概論》課程的特點(diǎn)，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)功能模塊。Web應(yīng)用層功能模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

系統(tǒng)共有四個(gè)模塊：課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源。其中，課程介紹模塊包括兩個(gè)二級(jí)目錄，即課程簡(jiǎn)介和教學(xué)手段;教學(xué)大綱模塊包括兩個(gè)二級(jí)目錄，即課程教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱;教學(xué)內(nèi)容模塊包括理論課教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容兩個(gè)二級(jí)目錄;教學(xué)資源模塊包括教學(xué)介紹、教學(xué)課件、教學(xué)錄像、影像資源、友情鏈接五個(gè)二級(jí)目錄。點(diǎn)擊相應(yīng)的二級(jí)目錄或者子目錄，可直接鏈接到相應(yīng)頁(yè)面。其中，在教學(xué)資源模塊中：（1）對(duì)于教學(xué)課件目錄，其制作方法是按照教學(xué)的要求，采用Authorware 6.0作為創(chuàng)作平臺(tái)，并用Photoshop CS5、Flash CS5和3D MAX等作為輔助工具來(lái)完成教學(xué)課件的多媒體制作。（2）教學(xué)錄像目錄是將《遙感概論》課程中涉及到影像處理的相關(guān)章節(jié)，比如遙感數(shù)字圖像的變化與增強(qiáng)、遙感數(shù)字圖像的分類(lèi)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(xué)生在課外的學(xué)習(xí)。（3）影像資源目錄下，列出了課程所涉及的各類(lèi)遙感影像。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容將影像進(jìn)行了切割，同時(shí)把典型區(qū)域、熱點(diǎn)區(qū)域的影像導(dǎo)入影像數(shù)據(jù)庫(kù)。影像數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)中的所有影像可以供學(xué)生免費(fèi)下載使用。（4）在友情鏈接目錄下，列出了能免費(fèi)下載遙感影像的部分網(wǎng)址，以及與本課程類(lèi)似的其他高校的網(wǎng)絡(luò)課件，供學(xué)生學(xué)習(xí)和借鑒。

4.系統(tǒng)簡(jiǎn)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(xué)技術(shù)與手段，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，將遙感數(shù)字影像的數(shù)學(xué)理論、物理基礎(chǔ)以多媒體的形式展現(xiàn)出來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)上完成數(shù)字遙感影像處理實(shí)踐的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了《遙感概論》課程理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，為高校地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)改革提供了一個(gè)具體的實(shí)施方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]范愛(ài)，姚福安.精品課程與教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28（6）：86-88.

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

第3篇：遙感影像處理技術(shù)范文

[關(guān)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(lèi)號(hào)]P283.8 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-1-43-1

0引言

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，國(guó)家對(duì)于衛(wèi)星遙感技術(shù)研究的資金不斷加大投入，攝影測(cè)量正逐漸從單純的依靠航空攝影測(cè)量向航空攝影測(cè)量和衛(wèi)星遙感測(cè)量?jī)煞矫娌⒅匕l(fā)展，基于當(dāng)前衛(wèi)星遙感影像的單片測(cè)圖與修測(cè)技術(shù)對(duì)航天攝影測(cè)量極為重要。由于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的加快，地圖的成圖速度已跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的腳步，我們對(duì)地形圖和各種專(zhuān)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(shì)性要求尤為突出，本文簡(jiǎn)要介紹如何利用衛(wèi)星遙感影像的單片測(cè)圖與修測(cè)來(lái)進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)的快速更新。

1衛(wèi)星遙感影像應(yīng)用概述

衛(wèi)星遙感技術(shù)是快速、全面、精確地測(cè)定全球地形，搜索目標(biāo)定位數(shù)據(jù)以及殺傷武器制導(dǎo)的最有效手段，遙感影像獲取的數(shù)據(jù)可在GIS或?qū)I(yè)影像處理平臺(tái)的支持下，為地形測(cè)繪、環(huán)境監(jiān)測(cè)和資源勘查等提供信息服務(wù)；也可轉(zhuǎn)化為數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)所需的軍事地理信息，是軍事指揮自動(dòng)化的基礎(chǔ)。

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷進(jìn)步，高分辨率遙感衛(wèi)星所帶來(lái)的巨大軍事與經(jīng)濟(jì)效益，引起全球民用與軍事應(yīng)用領(lǐng)域的高度重視，出現(xiàn)了各國(guó)競(jìng)相研究開(kāi)發(fā)高分辨率遙感衛(wèi)星及其應(yīng)用技術(shù)的熱潮，在短短的幾年時(shí)間內(nèi)有了飛速的發(fā)展，出現(xiàn)了衛(wèi)星遙感技術(shù)不斷擴(kuò)散的發(fā)展趨勢(shì)。衛(wèi)星遙感影像處理技術(shù)的不斷發(fā)展，基于衛(wèi)星遙感影像處理平臺(tái)利用衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)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(wù)需求選擇適合的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)的制作。

2畫(huà)幅式衛(wèi)星影像的內(nèi)定向和空間后方交會(huì)

2.1畫(huà)幅式衛(wèi)星影像的全自動(dòng)內(nèi)定向

攝影測(cè)量從模擬攝影測(cè)量發(fā)展到解析攝影測(cè)量又到今天的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量，內(nèi)定向也經(jīng)歷了從手工內(nèi)定向、半自動(dòng)內(nèi)定向、全自動(dòng)內(nèi)定向的發(fā)展過(guò)程。作為攝影測(cè)量測(cè)圖的第一步，內(nèi)定向的本質(zhì)就是從一種坐標(biāo)系轉(zhuǎn)向另一種坐標(biāo)系。

數(shù)字影像的內(nèi)定向的定位是通過(guò)利用框標(biāo)的檢校坐標(biāo)和掃描，首先通過(guò)計(jì)算掃描坐標(biāo)系和像平面坐標(biāo)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?yàn)樵假Y料提供給框標(biāo)的校檢坐標(biāo)，所以找到并精確定位框標(biāo)點(diǎn)就是內(nèi)定向的任務(wù)，換言之，就是得到框標(biāo)的精確掃描坐標(biāo)來(lái)求解變換參數(shù)。

2.2畫(huà)幅式衛(wèi)星影像的空間后方交會(huì)

畫(huà)幅式衛(wèi)星影像空間后方交會(huì)與航空攝影像片空間后方交會(huì)的主要區(qū)別在于兩者關(guān)于外方位元素初值的獲取方式以及外方位元素之間相關(guān)性的處理方式不同。畫(huà)幅式衛(wèi)星影像的六個(gè)外方位元素之間存在著一定的關(guān)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(shí)，計(jì)算出來(lái)的結(jié)果差別較大，但是在控制點(diǎn)分布較為理想的情況下，可以利用最小二乘估計(jì)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(guān)性

經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)表明，誤差方程式中位置參數(shù)存在很強(qiáng)的相關(guān)性，使得求解精度低甚至無(wú)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(dǎo)致誤差方程式的各未知參數(shù)系數(shù)在數(shù)量級(jí)中相差巨大；（3）計(jì)算過(guò)程中引用了大量的待求參數(shù)。

3.2克服相關(guān)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(dú)立性增加，但其缺點(diǎn)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(guān)項(xiàng)，但由于將合并項(xiàng)參數(shù)合并后，其幾何意義不易闡明，所以在實(shí)際應(yīng)用中具有局限性。（3）將外方位元素線、角分開(kāi)迭代求解。但是在數(shù)學(xué)角度上來(lái)看，這種方法不嚴(yán)密，而且所得過(guò)于依賴(lài)外方位元素的初值。

4引入粗差探測(cè)的外方位元素的測(cè)算

在解算外方位元素時(shí)，畫(huà)幅式衛(wèi)星影像和線陣CCD衛(wèi)星影像需要控制點(diǎn)的地面坐標(biāo)以及像坐標(biāo)，但是在實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中，粗差的出現(xiàn)是不可避免的，但其存在必然會(huì)影像測(cè)量的成果，所以將粗差剔除，特別是在外方位元素的解算過(guò)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(shí)際通過(guò)某種預(yù)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(guò)嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)檢查。

但是在實(shí)際應(yīng)用中，很多的估計(jì)方法，對(duì)含粗差的觀測(cè)值極為敏感，粗差對(duì)于其估計(jì)的參數(shù)會(huì)產(chǎn)生極大的影像。而穩(wěn)健估計(jì)便是針對(duì)這一狀況提出的，其主旨在于構(gòu)造一種估計(jì)的方法，使其可以對(duì)粗差具有一定的抵抗能力。

5利用衛(wèi)星遙感影像測(cè)制和修測(cè)地形圖

因?yàn)槔眯l(wèi)星遙感技術(shù)獲得資料較快，成圖迅速，制圖成本低廉。而單張像片測(cè)圖具有相對(duì)簡(jiǎn)單，快捷的特點(diǎn)，所以我們研究畫(huà)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(cè)當(dāng)時(shí)的地面狀況，但是由于受到工程建設(shè)等人為的生產(chǎn)活動(dòng)以及自然變遷的影響，地形地貌會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化。所以地形圖逐漸就與實(shí)際地形不一致，所以為了保持地形圖的現(xiàn)勢(shì)性，保障其使用價(jià)值，就需要定期對(duì)地形圖進(jìn)行修測(cè)。地形圖的修測(cè)大致分為地物修測(cè)，地物修測(cè)方式主要是基于正攝影像的地形圖修測(cè)和利用衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行的地形圖修測(cè)。

6總結(jié)

限于時(shí)間和篇幅的制約，本文只是對(duì)當(dāng)前畫(huà)幅式衛(wèi)星影像以及單線陣CCD衛(wèi)星影像的單片測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的敘述，是相對(duì)于利用高分辨率的衛(wèi)星遙感影像立體像對(duì)技術(shù)進(jìn)行測(cè)圖的一種補(bǔ)充方法，是對(duì)地理信息數(shù)據(jù)更新方法的一種嘗試。

參考文獻(xiàn)

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

[2]陳靜波，宋偉東，趙忠明.利用通用傳感器模型實(shí)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(guó)體視學(xué)與圖像分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].2008年.

第4篇：遙感影像處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：高性能計(jì)算；地理信息公共服務(wù)平臺(tái)；地理空間數(shù)據(jù)更新

地理信息公共服務(wù)平臺(tái)是針對(duì)政府、企事業(yè)單位、科研院所、公眾對(duì)地理信息資源綜合利用、高效服務(wù)的需求，依托測(cè)繪地理信息部門(mén)現(xiàn)有地理信息生產(chǎn)、更新與服務(wù)架構(gòu)，以及投入運(yùn)行的與非廣域網(wǎng)物理鏈路，在全國(guó)不同地區(qū)宏觀、中觀到微觀地理信息資源上開(kāi)發(fā)的分布式地理信息公共服務(wù)系統(tǒng)。地理信息公共服務(wù)平臺(tái)通常包括標(biāo)準(zhǔn)體系、基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)層、軟件層、應(yīng)用層和用戶層等部分。

1 數(shù)據(jù)層更新面臨的問(wèn)題

數(shù)據(jù)層的建設(shè)是地理信息公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的核心任務(wù)之一。平臺(tái)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(chǎng)景、導(dǎo)航等其他專(zhuān)題數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量龐大。在2011年建成的國(guó)家天地圖（國(guó)家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)公眾版）中，集成的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)資源總數(shù)據(jù)量約30TB。各級(jí)公共服務(wù)平臺(tái)建成后，地理信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性成為用戶關(guān)注的重點(diǎn)。如何有效的持續(xù)更新數(shù)據(jù)層是整個(gè)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。

平臺(tái)中海量、多元空間數(shù)據(jù)的更新是以一定的周期進(jìn)行，數(shù)據(jù)集成處理工作量、耗費(fèi)存儲(chǔ)空間巨大?，F(xiàn)有的空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)大多數(shù)還停留在單機(jī)處理或者客戶端/服務(wù)器計(jì)算模式，效率不高。尤其是對(duì)超大規(guī)?？臻g數(shù)據(jù)處理的效率，無(wú)法滿足人們的需求。

2 地理空間數(shù)據(jù)的高性能計(jì)算

地理空間數(shù)據(jù)的高性能計(jì)算是GIS、空間分析、高性能計(jì)算技術(shù)等科學(xué)和技術(shù)交叉、融合、發(fā)展的結(jié)果。探索把高性能計(jì)算技術(shù)應(yīng)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(wù)平臺(tái)對(duì)強(qiáng)大計(jì)算能力的迫切需求，在哪些數(shù)據(jù)技術(shù)處理流程上采用高性能計(jì)算技術(shù)，如何測(cè)試和驗(yàn)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(jì)算（HighPerformanceComputing，簡(jiǎn)稱(chēng)HPC）是指從體系結(jié)構(gòu)、并行算法和軟件開(kāi)發(fā)等方面研究開(kāi)發(fā)高性能計(jì)算的技術(shù)。高性能計(jì)算（HPC） 通常使用很多處理器（作為單個(gè)機(jī)器的一部分）或者某一集群中組織的多臺(tái)計(jì)算機(jī)（作為單個(gè)計(jì)算資源操作）的計(jì)算系統(tǒng)和環(huán)境。

3 高性能計(jì)算環(huán)境下地理信息公共服務(wù)數(shù)據(jù)更新實(shí)驗(yàn)

3.1 高性能計(jì)算環(huán)境下影像處理實(shí)驗(yàn)

當(dāng)前，新的遙感技術(shù)在獲取高清晰、大比例尺、高現(xiàn)勢(shì)性、短周期等特點(diǎn)的影像數(shù)據(jù)上取得了突破，是地理信息公共服務(wù)平臺(tái)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(jī)遙感軟件處理比較困難。以較低成本實(shí)現(xiàn)海量遙感影像快速自動(dòng)化處理成為技術(shù)探索的主要方向。

目前影像自動(dòng)化高效能處理是影像處理研究的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外同類(lèi)軟件有Pixel Factory、CIPS集群式影像處理系統(tǒng)、PixelGrid等。該類(lèi)系統(tǒng)具有集群計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并行分布式計(jì)算的特點(diǎn)，能把網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的高性能集群通過(guò)軟件的方式進(jìn)行通信和協(xié)作，以一定的任務(wù)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(yù)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(shí)現(xiàn)了自動(dòng)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(wú)人機(jī)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(shí)30.9小時(shí)。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(shí)驗(yàn)的設(shè)備包括存儲(chǔ)設(shè)備和PC集群，存儲(chǔ)設(shè)備為16TB磁盤(pán)陣列，緩存8GB，帶寬2Gbps，每臺(tái)PC機(jī)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(dòng)化處理軟件PixelGrid。

實(shí)驗(yàn)證明，基于集群進(jìn)行大規(guī)模遙感數(shù)據(jù)的并行處理，相比其他單機(jī)遙感軟件，其生產(chǎn)效率有明顯提高，可以實(shí)現(xiàn)1人在短的時(shí)間內(nèi)完成生產(chǎn)，不僅提高工作效率，由于軟件的自動(dòng)作業(yè)模式，可以實(shí)現(xiàn)夜間無(wú)人作業(yè)。該數(shù)據(jù)生產(chǎn)模式對(duì)于應(yīng)急、救災(zāi)等突發(fā)性事件的處理有著廣泛的應(yīng)用，可以高效完成地理信息公共服務(wù)平臺(tái)影像數(shù)據(jù)更新處理工作。

3.2 高性能計(jì)算環(huán)境下地圖緩存數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)

地理信息公共服務(wù)平臺(tái)一般采用瓦片技術(shù)，以迅速響應(yīng)大數(shù)據(jù)量、大用戶量的在線地圖并發(fā)訪問(wèn)請(qǐng)求。緩存地圖瓦片一般是由大量的零散圖片構(gòu)成，2011年，國(guó)家天地圖（國(guó)家地理信息公共服務(wù)平臺(tái)公眾版）瓦片數(shù)量近30億張，以湖南省為例，省級(jí)平臺(tái)的瓦片數(shù)量近億張。

地圖緩存瓦片的制作、檢查、復(fù)制和更新的時(shí)間代價(jià)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(kù)的訪問(wèn)，地圖顯示效率受到極大的影響，地圖刷新速度慢，延長(zhǎng)了電子地圖的制作和修改的時(shí)間。創(chuàng)建緩存瓦片需要軟件不間斷運(yùn)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(huì)涉及原始數(shù)據(jù)、電子地圖符號(hào)配置的修改。因此，為了縮短地理信息公共服務(wù)平臺(tái)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(wù)器和高性能服務(wù)器進(jìn)行處理，處理軟件為ARCGIS。測(cè)試證明，GIS服務(wù)器和桌面應(yīng)用程序能夠利用到多核CPU的優(yōu)勢(shì)。桌面應(yīng)用程序使用地圖圖層或是加速柵格圖層，會(huì)使用到多線程來(lái)實(shí)現(xiàn)繪制和渲染操作，程序的用戶界面反應(yīng)比之前的版本更快。服務(wù)器能利用到多CPU設(shè)置，支持多并發(fā)用戶進(jìn)程。瓦片緩存服務(wù)可以配置為多個(gè)實(shí)例來(lái)支持并發(fā)處理，高性能服務(wù)器在地圖瀏覽顯示和瓦片處理上效率有較大提升。

4 總結(jié)與展望

第5篇：遙感影像處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：高分辨率遙感 土地利用調(diào)查 土地整理

中圖分類(lèi)號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（c）-0012-02

“十分珍惜和合理利用土地，切實(shí)保護(hù)耕地”是我國(guó)的基本國(guó)策。當(dāng)前我國(guó)正處在全面構(gòu)建和諧社會(huì)、推進(jìn)新農(nóng)村、加快城鎮(zhèn)化進(jìn)程的新形勢(shì)下，人地矛盾越來(lái)越突出。土地開(kāi)發(fā)整理能有效增加耕地面積，提高耕地質(zhì)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(shí)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(shí)意義。土地開(kāi)發(fā)整理的前期規(guī)劃實(shí)施必須通過(guò)調(diào)查和測(cè)繪項(xiàng)目區(qū)的地形圖，因此，如何快速高效地開(kāi)展項(xiàng)目區(qū)的地形圖測(cè)繪在土地開(kāi)發(fā)整理中占據(jù)著極其重要的位置。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，衛(wèi)星遙感技術(shù)得到了突破性進(jìn)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(jí)空間分辨率的局限，極大地促進(jìn)了各應(yīng)用行業(yè)的科技進(jìn)步和管理水平。高分辨率衛(wèi)星籍管理等工作。遙感在國(guó)土資源調(diào)查評(píng)價(jià)、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、土地更新調(diào)查以及大中比例尺地形圖測(cè)繪等方面已取得顯著成績(jī)。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(cè)繪方面的應(yīng)用。

1 衛(wèi)星遙感技術(shù)在土地整理中地形圖測(cè)繪上的優(yōu)勢(shì)

早期的土地整理使用的基礎(chǔ)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(shí)地調(diào)查的方式進(jìn)行部分變更，以變更后的土地利用現(xiàn)狀圖為底圖進(jìn)行土地整理規(guī)劃和設(shè)計(jì)。由于土地利用現(xiàn)狀圖存在精度不足及時(shí)效性的限制，同時(shí)受客觀條件及主觀因素影響，規(guī)劃和設(shè)計(jì)的精度較低。目前的土地整理項(xiàng)目對(duì)項(xiàng)目區(qū)地形圖的精度和現(xiàn)勢(shì)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(cè)困難。應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)可以充分發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)越性，能夠快速及時(shí)獲取土地整理區(qū)域的多時(shí)相數(shù)據(jù)，最大程度地保證監(jiān)測(cè)的及時(shí)性及現(xiàn)勢(shì)性，有效降低人為因素干擾，客觀反映實(shí)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(cái)力。隨著高分辨率遙感影像的普遍應(yīng)用以及遙感數(shù)字影像分類(lèi)技術(shù)的發(fā)展，在專(zhuān)業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件平臺(tái)下，通過(guò)人機(jī)交互解譯，根據(jù)影像中各地類(lèi)、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(lèi)地物邊界，同時(shí)賦予所勾繪的地物各種屬性，以便進(jìn)行下一步的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與匯總工作，使工作效率大大提高，這一技術(shù)方法具有周期短、精度高、可操作性強(qiáng)、信息提取和更新速度快等特點(diǎn)。

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(shí)際需要購(gòu)買(mǎi)遙感影像數(shù)據(jù)源。影像分辨率是決定影像精度的一個(gè)重要指標(biāo)，影像精度要滿足相應(yīng)比例尺地圖對(duì)于影像識(shí)別能力和成圖精度要求，同時(shí)又要考慮成本。冗余的分辨率會(huì)增加衛(wèi)星影像購(gòu)買(mǎi)成本和加重?cái)?shù)據(jù)處理的負(fù)擔(dān)；而若分辨率達(dá)不到一定要求，就無(wú)法判讀細(xì)小的地物、降低衛(wèi)星影像圖視覺(jué)上形象、逼真的效果，滿足不了成圖精度。因此我們?cè)谶x擇數(shù)據(jù)源時(shí)，并不是分辨率越高就越好，而是要針對(duì)現(xiàn)實(shí)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(shì)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(jìn)行屏幕矢量化時(shí)，成圖比例尺可達(dá)1：10 000或1：5 000；全色波段分辨率高達(dá)0.61m，但因影像上地物顏色比較一致，無(wú)法準(zhǔn)確分辨地面復(fù)雜地物。因此，有必要進(jìn)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(qiáng)圖像的視覺(jué)效果，提高地物判讀準(zhǔn)確性，一般來(lái)說(shuō)，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(duì)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?xún)r(jià)比以及選擇這種衛(wèi)星的何種等級(jí)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。再次，遙感影像的拍攝時(shí)間、拍攝時(shí)的天氣狀況也是選擇數(shù)據(jù)源時(shí)要考慮的。在土地整理工作中制作項(xiàng)目區(qū)地形圖，為保證現(xiàn)勢(shì)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(wú)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(shuō)的遙感數(shù)據(jù)處理是指供應(yīng)商提供的影像到提供給作業(yè)員進(jìn)行影像解譯之間的一系列處理，影像處理的質(zhì)量也直接影響更新精度。影像提供給用戶之前一般都會(huì)根據(jù)用戶的要求進(jìn)行各種不同級(jí)別的處理。作為地形圖測(cè)繪，首先是 要將影像處理成正射影像，這時(shí)就需要供應(yīng)商提供IA級(jí)的處理（經(jīng)過(guò)輻射校正、CCD探測(cè)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(zhuān)業(yè)圖像處理軟件、高配置計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，通過(guò)對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)光譜特性的分析和圖像增強(qiáng)處理，達(dá)到有用信息豐富、可解譯性強(qiáng)的數(shù)字化過(guò)程。值得說(shuō)明的是，在對(duì)遙感影像進(jìn)行正射校正時(shí)，包括控制點(diǎn)選擇、糾正模型選取、幾何糾正精度檢查等。糾正計(jì)算的方法主要有物理模型、多項(xiàng)式和逐微分糾正幾種方式。多項(xiàng)式的校正精度與地面控制點(diǎn)（即GCP）的精度、分布和數(shù)量及校正影像的范圍有關(guān) ，對(duì)于二次多項(xiàng)式來(lái)說(shuō)，適當(dāng)?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(huì)給整個(gè)圖像校正帶來(lái)較大影響。在實(shí)際工作中，也可以采用RTK技術(shù)野外采集控制點(diǎn)的方法來(lái)對(duì)遙感影像進(jìn)行校正。

2.2 實(shí)現(xiàn)過(guò)程

2.2.1 室內(nèi)解譯

解譯標(biāo)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(biāo)地物的大小、形狀、陰影、色調(diào)、紋理、圖型和位置與周?chē)年P(guān)系等推斷出目標(biāo)地物的屬性等相關(guān)信息。外業(yè)調(diào)查是內(nèi)業(yè)解譯的基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)地調(diào)查，了解研究區(qū)的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)狀況和水土流失特點(diǎn)、水土保持治理措施等情況，并建立實(shí)際地類(lèi)與影像的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即影像解譯標(biāo)志。對(duì)于QuickBird這樣的高分辨率影像的解譯標(biāo)志比較好判斷，從圖像上基本可以辨別出地物類(lèi)別。我們?cè)谕恋卣砉ぷ鞯膶?shí)際操作也只需要將居民點(diǎn)、道路、溝渠、林地、園地、旱地等地類(lèi)特征直接沿影像特征的邊緣準(zhǔn)確勾劃出地類(lèi)界線，進(jìn)行圖斑勾繪。如圖2所示。

在進(jìn)行室內(nèi)解譯時(shí)主要遵循以下原則：（1）多尺度宏觀原則：在詳細(xì)解譯之前，首先對(duì)影像總體輪廓和研究區(qū)生態(tài)概況進(jìn)行研究，以獲取整個(gè)研究區(qū)宏觀生態(tài)分布類(lèi)型。（2）先易后難，循序漸進(jìn)原則：整個(gè)遙感圖像目視解譯工作往往比較復(fù)雜，反復(fù)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(jìn)的原則。

2.2.2 外業(yè)調(diào)繪

室內(nèi)解譯過(guò)程結(jié)束后，要將解譯結(jié)果帶到野外進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證 ，驗(yàn)證的主要內(nèi)容是檢查解譯圖各圖斑的劃分與實(shí)際情況的一致性和范圍界限的準(zhǔn)確性，對(duì)解譯有誤的地方重新進(jìn)行解譯與修改；利用GPS先布設(shè)好圖根控制點(diǎn)，實(shí)測(cè)控制點(diǎn)坐標(biāo)，采集圖斑實(shí)地邊界和新增線狀地物的坐標(biāo)數(shù)據(jù)及相關(guān)幾何數(shù)據(jù)，并實(shí)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(xiě)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(tái)下利用數(shù)字成圖系統(tǒng)，對(duì)變化圖斑和新增圖斑以及新增線狀地物進(jìn)行矢量勾繪，并建立完整的拓?fù)潢P(guān)系，利用軟件相關(guān)功能計(jì)算出圖斑變化面積，再根據(jù)外業(yè)調(diào)查、量測(cè)情況，經(jīng)過(guò)添加高程信息，進(jìn)而編繪生成地形圖。主要技術(shù)流程見(jiàn)圖3。

3 應(yīng)用中要注意的問(wèn)題

在利用高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行土地整理的地形圖制作時(shí)，有以下兩點(diǎn)問(wèn)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(lái)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(cè)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(zhuān)業(yè)知識(shí)和作業(yè)經(jīng)驗(yàn)。（2）室內(nèi)解譯完成之后一定要進(jìn)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(shí)地去調(diào)查是否變化及測(cè)量變化前后的面積，其位置無(wú)法在圖上直接標(biāo)出時(shí)必須進(jìn)行實(shí)地的野外測(cè)量。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)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(shì)性好、空間與時(shí)間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，能及時(shí)、準(zhǔn)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(shí)、省力等特點(diǎn)，能基本滿足現(xiàn)代土地利用調(diào)查的需要。

參考文獻(xiàn)

第6篇：遙感影像處理技術(shù)范文

【關(guān)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(cè)某一時(shí)期內(nèi)城市發(fā)展建設(shè)情況為目的，進(jìn)行綜合需求分析，采用CBERS-02B數(shù)據(jù)與Googleearth下載數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)的預(yù)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(shí)期的高分辨率彩色遙感影像進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算機(jī)解譯配合人工判讀提取監(jiān)測(cè)圖斑。對(duì)提取后的變化圖斑進(jìn)行分類(lèi)、分析，通過(guò)變化圖斑的類(lèi)別（屬性），總結(jié)某一時(shí)期內(nèi)城市建設(shè)變化情況。為城市管理部門(mén)掌控城市建設(shè)動(dòng)態(tài)提供直觀、精準(zhǔn)、科學(xué)的數(shù)據(jù)，促進(jìn)地方相關(guān)部門(mén)加大力度搞好城市規(guī)劃、管理，使城市建設(shè)更加規(guī)范化、人性化。

1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與技術(shù)路線確定

1.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備情況

本文涉及到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)主要包括CBERS-02B、1：10000地形圖、1：50000DEM，均由中測(cè)新圖（北京）遙感技術(shù)有限責(zé)任公司提供；另外，為保證數(shù)據(jù)的色彩效果，試驗(yàn)過(guò)程中還采用了部分Googleearth下載數(shù)據(jù)。在此，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)都作了相應(yīng)說(shuō)明，為隱密起見(jiàn)，不涉及具體城市名稱(chēng)。

1.2技術(shù)路線和作業(yè)流程

1.2.1作業(yè)流程

本試驗(yàn)主要作業(yè)流程包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、影像處理、變化信息提取、計(jì)算機(jī)判讀與人工判讀的比較、變化信息分類(lèi)、形成結(jié)論等六個(gè)階段。

1.2.2技術(shù)路線圖

為了兼顧試驗(yàn)結(jié)果的精度和工作效率，此技術(shù)路線與中測(cè)新圖（北京）遙感技術(shù)有限責(zé)任公司應(yīng)用的技術(shù)路線、方法稍有不同，具體技術(shù)路線見(jiàn)圖1。

圖1 技術(shù)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(zhì)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(dāng)圖像噪音較大時(shí)，在融合前需對(duì)局部圖像進(jìn)行灰度的反差增強(qiáng)和紋理能量信息的增強(qiáng)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(shí)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(píng)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(chǔ)，選擇有理多項(xiàng)式法對(duì)CBERS-02B數(shù)據(jù)（前時(shí)相、后時(shí)相）和X數(shù)據(jù)分別進(jìn)行正攝糾正?？刂泣c(diǎn)選取按照由整體到局部，均勻覆蓋整個(gè)建成區(qū)的原則，選擇16-25個(gè)控制點(diǎn)，各控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差控制在一個(gè)像元以?xún)?nèi)，重采樣分別輸出CBERS-02B（前時(shí)相、后時(shí)相）和X數(shù)據(jù)正攝影像圖。

2.1.2精度評(píng)定

將糾正輸出的正攝影像圖與地形圖進(jìn)行疊加套合對(duì)比，均勻選取16個(gè)點(diǎn)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(yàn)采用的數(shù)據(jù)CBERS-02B各景間數(shù)據(jù)質(zhì)量不均勻，且X數(shù)據(jù)內(nèi)部色彩不一，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，目前既定融合算法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的融合質(zhì)量均不理想，后經(jīng)圖像處理軟件PHOTOSHOP對(duì)多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪及勻色處理，且去掉其紋理信息（僅保留顏色信息），設(shè)置圖層透明度為40%～50%之間；同時(shí)對(duì)全色數(shù)據(jù)進(jìn)行紋理增強(qiáng)。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(duì)融合后的單景影像進(jìn)行顏色處理，使其紋理清晰、色彩均勻、柔和、亮度/對(duì)比度適中。

2.3.2不同景數(shù)據(jù)的顏色處理

以通過(guò)顏色調(diào)試的數(shù)據(jù)為基調(diào)，對(duì)相鄰景進(jìn)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(duì)其他各景數(shù)據(jù)依次進(jìn)行調(diào)試。

2.4影像鑲嵌

通過(guò)鑲嵌線對(duì)融合后的正攝影像進(jìn)行鑲嵌處理，并對(duì)鑲嵌后的影像進(jìn)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(zhì)量好的成果優(yōu)先于質(zhì)量相對(duì)差的成果（影像質(zhì)量包括光譜信息、噪聲、斑點(diǎn)、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(guò)影像疊加顯示、量測(cè)、目視觀察等方法進(jìn)行。

2.4.3鑲嵌線選擇、鑲嵌

鑲嵌線應(yīng)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(shí)相影像鑲嵌時(shí)保證同一地塊內(nèi)紋理、色彩自然過(guò)渡，有利于判讀，鑲嵌線選取完成后進(jìn)行影像鑲嵌。

2.4.4鑲嵌后精度檢查

對(duì)鑲嵌后的影像進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)裂縫、錯(cuò)位、模糊、扭曲和重影現(xiàn)象；并且使時(shí)相相同或相近的鑲嵌影像，紋理、色彩是否過(guò)渡自然。

3.城區(qū)建筑物自動(dòng)提取

3.1建筑物的提取

對(duì)于城區(qū)矩形建筑物的計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取，陶文兵等人提出了基于幾何結(jié)構(gòu)元分析的航空?qǐng)D像城區(qū)建筑物的自動(dòng)提取和利用機(jī)載激光掃描測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行建筑物的自動(dòng)提取進(jìn)行討論。對(duì)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(guò)Canny邊緣檢測(cè)算子提取建筑物輪廓邊緣，通過(guò)輪廓跟蹤并使用Splitting方法提取直線得到相應(yīng)的直線幾何圖形。采用幾何結(jié)構(gòu)元分析方法，提取圖形中構(gòu)成矩形的基本結(jié)構(gòu)元，根據(jù)結(jié)構(gòu)元合并的準(zhǔn)則，通過(guò)相應(yīng)算法將各種基本結(jié)構(gòu)元合并成矩形結(jié)構(gòu)。

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

DOM影像 邊緣增強(qiáng)效果 提取的邊緣值

圖1-2建筑物輪廓提取過(guò)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(jié)構(gòu)元分析的方法對(duì)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(guò)幾何構(gòu)元后的前后時(shí)相CBERS-02B差值運(yùn)算，自動(dòng)得到監(jiān)測(cè)變化圖斑；然后，結(jié)合人工判讀對(duì)圖斑進(jìn)行修改。目前，國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用的也是通過(guò)兩期不同時(shí)相的遙感影像疊加對(duì)比，目視解譯并手動(dòng)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(jì)算機(jī)自動(dòng)提取和人工手動(dòng)提取的對(duì)比

經(jīng)過(guò)以上基于幾何構(gòu)元的計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取建筑物輪廓，然后做差值運(yùn)算提取變化圖斑的過(guò)程和結(jié)果，與完全手動(dòng)修改后城市變化圖斑成果作對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者相比，成果較為接近。

5.動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)變化信息分類(lèi)與應(yīng)用

5.1變化信息的分類(lèi)依據(jù)

城市土地分類(lèi)是開(kāi)展城市土地利用的最基本問(wèn)題。根據(jù)建設(shè)部1991年頒布的《城市用地分類(lèi)與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》（ GBJ I 37-90 ），城市用地按土地使用主要性質(zhì)進(jìn)行劃分和歸類(lèi)，采用大類(lèi)、中類(lèi)和小類(lèi)三個(gè)層次的分類(lèi)體系，共分10大類(lèi)〔居住用地、公共設(shè)施用地、市政公用設(shè)施用地、對(duì)外交通用地、道路廣場(chǎng)用地、工業(yè)用地、倉(cāng)儲(chǔ)用地、特殊用地、綠地、水域及其他用地），46中類(lèi)，73小類(lèi)。國(guó)內(nèi)學(xué)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(lèi)型按照不同的方式進(jìn)行了分類(lèi)。

5.2城市用地類(lèi)型專(zhuān)題圖制作

按照城市規(guī)劃行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)首先將城市劃分為各種用地類(lèi)型，制作城市用地分類(lèi)專(zhuān)題圖，作為城市變化信息的分類(lèi)依據(jù)，從而完成城市建設(shè)變化信息的分類(lèi)工作。由此，絕大部分變化信息為相應(yīng)變化類(lèi)型，可明顯提高工作效率。

5.3城市變化信息的專(zhuān)家分類(lèi)

在ERDAS軟件中用專(zhuān)家分類(lèi)器制作分類(lèi)模板，對(duì)提取的變化信息和制作的城市用地類(lèi)型專(zhuān)題圖進(jìn)行疊加分類(lèi)分析，結(jié)合人工判讀進(jìn)行修正，最終得到分類(lèi)后的變化信息，可作為政府各級(jí)管理部門(mén)統(tǒng)計(jì)、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(yàn)，在DOM制作上進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制，經(jīng)過(guò)對(duì)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(dá)到1：5萬(wàn)地形圖的精度標(biāo)準(zhǔn)，而且現(xiàn)在的城市變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)都是對(duì)各個(gè)城市的連續(xù)監(jiān)測(cè)，這樣，下一期監(jiān)測(cè)就能夠剔除上一期監(jiān)測(cè)的偽圖斑，從而使監(jiān)測(cè)變化地物真實(shí)的反應(yīng)城市建設(shè)過(guò)程中的變化，然后經(jīng)過(guò)分類(lèi)分層變化和屬性賦值，來(lái)更新城市圖形數(shù)據(jù)庫(kù)。用遙感監(jiān)測(cè)的方法來(lái)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的副產(chǎn)品，會(huì)給測(cè)繪事業(yè)的發(fā)展提供更快更好的數(shù)據(jù)庫(kù)更新辦法。

6.結(jié)束語(yǔ)

本研究主要包括兩個(gè)方面，一是對(duì)于數(shù)字正攝影像的制作過(guò)程做了詳細(xì)的闡述，加上大量數(shù)據(jù)試驗(yàn)驗(yàn)證，得出了CBERS-02B影像處理的規(guī)律和相應(yīng)算法；另外，對(duì)于城市規(guī)劃建成區(qū)內(nèi)的建筑物輪廓進(jìn)行了計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取，并做了大量實(shí)驗(yàn)，得出了一套切實(shí)可行的城市規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的方法，為將來(lái)的批量數(shù)據(jù)處理和變化信息獲取提供了技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬友平，馮仲科，何友均，張志華.基于ERDAS IMAGE 軟件的快鳥(niǎo)影像融合研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，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(xué)院：測(cè)繪工程，2004-1：53-56.

[3]李軍林，李國(guó)春，王靜.一種結(jié)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(luò)信息，2006（5）：16-19.

第7篇：遙感影像處理技術(shù)范文

    1.1遙感影像基本定義及介紹

    遙感技術(shù)自誕生之日起,應(yīng)用逐步延伸至我們?nèi)粘Ｉ畹拿總€(gè)角落。1943年德國(guó)開(kāi)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(guó)開(kāi)始產(chǎn)生影像地圖,我國(guó)在20世界70年代開(kāi)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(shù)及其應(yīng)用。那么具體是指什么呢?所謂遙感影像,是指紀(jì)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(wú)論在農(nóng)業(yè)的土地資源調(diào)查,農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況及其生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè),還是在林業(yè)的森林資源調(diào)查,監(jiān)測(cè)森林病蟲(chóng)害、沙漠化或是在海洋資源的開(kāi)發(fā)與利用,海洋環(huán)境污染監(jiān)測(cè)都有著非常重要的應(yīng)用。[2]

    1.2遙感影像的四個(gè)基本特征

    遙感影像有其四個(gè)基本的影像特征:空間分辨率、光譜分辨率、輻射分辨率、時(shí)間分辨率。通常意義上,我們平時(shí)最多談及精度的問(wèn)題,常常是指空間分辨率(SpatialResolution),又稱(chēng)地面分辨率。后者是針對(duì)地面而言,指可以識(shí)別的最小地面距離或最小目標(biāo)物的大小。前者是針對(duì)遙感器或圖像而言的,指圖像上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元的尺寸或大小,或指遙感器區(qū)分兩個(gè)目標(biāo)的最小角度或線性距離的度量。它們均反映對(duì)兩個(gè)非常靠近的目標(biāo)物的識(shí)別、區(qū)分能力,有時(shí)也稱(chēng)分辨力或解像力。光譜分辨率(SpectralResolution)指遙感器接受目標(biāo)輻射時(shí)能分辨的最小波長(zhǎng)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(zhǎng)位置、及波長(zhǎng)間隔的大小,這三個(gè)因素共同決定光譜分辨率。光譜分辨率越高,專(zhuān)題研究的針對(duì)性越強(qiáng),對(duì)物體的識(shí)別精度越高,遙感應(yīng)用分析的效果也就越好。但是,面對(duì)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(lái),綜合解譯是比較困準(zhǔn)的,而多波段的數(shù)據(jù)分析,可以改善識(shí)別和提取信息特征的概率和精度。輻射分辨率(RadiantResolution)指探測(cè)器的靈敏度——遙感器感測(cè)元件在接收光譜信號(hào)時(shí)能分辨的最小輻射度差,或指對(duì)兩個(gè)不同輻射源的輻射量的分辨能力。一般用灰度的分級(jí)數(shù)來(lái)表示,即最暗——最亮灰度值(亮度值)間分級(jí)的數(shù)目——量化級(jí)數(shù)。它對(duì)于目標(biāo)識(shí)別是一個(gè)很有意義的元素。時(shí)間分辨率(TemporalResolution)是關(guān)于遙感影像間隔時(shí)間的一項(xiàng)性能指標(biāo)。遙感探測(cè)器按一定的時(shí)間周期重復(fù)采集數(shù)據(jù),這種重復(fù)周期,又稱(chēng)回歸周期。它是由飛行器的軌道高度、軌道傾角、運(yùn)行周期、軌道間隔、偏栘系數(shù)等參數(shù)所決定。這種重復(fù)觀測(cè)的最小時(shí)間間隔稱(chēng)為時(shí)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(cè)性強(qiáng)、客觀真實(shí)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(shì),具有廣闊的發(fā)展前景。[3]LandsateTM5、中巴資源衛(wèi)星對(duì)大區(qū)域范圍內(nèi)的資源變化、國(guó)土資源變化、自然或人為災(zāi)害、環(huán)境污染、礦藏勘探有著較大的優(yōu)勢(shì),但是因?yàn)榉直媛实?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(cè)等。其中ALOS因衛(wèi)星故障已經(jīng)于2011年4月開(kāi)始較少使用。QuickBird雖然精度較高,但它一般對(duì)城區(qū)影像的覆蓋較多較集中,對(duì)山區(qū)覆蓋較少,而且存檔數(shù)據(jù)很少,需要提前預(yù)定。不僅如此,QuickBird數(shù)據(jù)費(fèi)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(xiàng)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(rèn)為是全球分辨率最高、響應(yīng)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(yīng)能力,能夠快速瞄準(zhǔn)要拍攝的目標(biāo)和有效地進(jìn)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(gè)業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)譜段(紅、綠、藍(lán)、近紅外),還將包括四個(gè)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(gè)額外譜段(海岸、黃、紅邊和近紅外Ⅱ)可進(jìn)行新的彩色波段分析:(1)海岸波段,這個(gè)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(cè)研究。由于該波段經(jīng)常受到大氣散射的影響,已經(jīng)應(yīng)用于大氣層糾正技術(shù)。(2)黃色波段,過(guò)去經(jīng)常被說(shuō)成是yellow-ness特征指標(biāo),是重要的植物應(yīng)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(lèi)視覺(jué)的欣賞習(xí)慣。(3)紅色邊緣波段,輔助分析有關(guān)植物生長(zhǎng)情況,可以直接反映出植物健康狀況有關(guān)信息。(4)近紅外Ⅱ波段,這個(gè)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(duì)遙感影像的植被信息較為關(guān)注,以上提及的四個(gè)額外譜段能提供較多的植被信息。國(guó)外相關(guān)機(jī)構(gòu)已經(jīng)將四個(gè)特色譜段應(yīng)用于前沿科學(xué)研究,譬如生物量遙感估測(cè)應(yīng)用等等。美中不足的是,相較于其他類(lèi)型的遙感影像,WorldviewⅠ,WorldviewⅡ影像費(fèi)用較高,在質(zhì)量和技術(shù)上領(lǐng)先但價(jià)格上不占優(yōu)勢(shì),不易于大范圍的使用。

    2.3林業(yè)工作中應(yīng)用較多遙感影像

    除去以上談及的幾種類(lèi)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(guó)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(zhuān)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(jìn)行融合,生成2.5米空間精度的影像用于林業(yè)應(yīng)用。Rapideye衛(wèi)星為德國(guó)所有的商用衛(wèi)星,主要性能優(yōu)勢(shì):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(lèi)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(diǎn)整合在一起,讓RapidEye擁有了空前的優(yōu)勢(shì)。RapidEye是第一顆提供“紅邊”波段的商業(yè)衛(wèi)星,結(jié)合4個(gè)業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)譜段(紅、綠、藍(lán)、近紅外)適用于監(jiān)測(cè)植被狀況和檢測(cè)生長(zhǎng)異常情況,在林業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中較為有利。

    3遙感影像準(zhǔn)備及處理過(guò)程

    3.1遙感影像準(zhǔn)備

    每種遙感衛(wèi)星對(duì)地面覆蓋范圍不同,軌道不同,重訪周期不同,拍攝時(shí)間、角度不同等等原因,還常受天氣影響。因此根據(jù)實(shí)際需要使用的日期,來(lái)查詢(xún)各景遙感影像是一件頗費(fèi)周章的工作,一般需要向影像公司提前預(yù)定。實(shí)際工作中往往要求前后兩期遙感影像對(duì)比,前后兩期遙感影像對(duì)時(shí)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(wù)的高級(jí)技術(shù)人員執(zhí)行。另外,遙感影像的購(gòu)買(mǎi)、使用、存儲(chǔ)需要考慮到保密工作,這一點(diǎn)也是需要謹(jǐn)慎對(duì)待。工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出Spot5、Rapideye有時(shí)因側(cè)視角度過(guò)大原因,導(dǎo)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(cè)視角度最佳保持在20以下。而較小側(cè)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(zhǔn)確性。

    3.2遙感影像處理

    3.2.1DOM及DEM數(shù)據(jù)準(zhǔn)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(guò)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(shí)際工作中,我們往往會(huì)遇到DOM參考影像的空間分辨率不一致。在參考選用時(shí),應(yīng)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(zhǔn)的精度。一般地形圖需要通過(guò)掃描形成DRG數(shù)據(jù),在掃描圖基礎(chǔ)上進(jìn)行逐公里網(wǎng)定位糾正處理,以達(dá)到精確的地理定位。DEM數(shù)據(jù)一般采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(shù)范文

[關(guān)鍵詞]衛(wèi)星遙感技術(shù)　森林資源調(diào)查影像特征　解譯

1　意義

林業(yè)是國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，兼有生態(tài)和經(jīng)濟(jì)兩大效能，我省是森林資源大省，近些年實(shí)施了國(guó)家的森林資源分類(lèi)經(jīng)營(yíng)、退耕還林、三北防護(hù)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(bǔ)償資金已經(jīng)得到落實(shí)。獲取準(zhǔn)確的森林資源信息，是進(jìn)行森林資源監(jiān)測(cè)和提高森林經(jīng)營(yíng)管理水平的重要環(huán)節(jié)。近年來(lái)，遙感信息的獲取技術(shù)得到了飛快的發(fā)展，各種面向復(fù)雜背景的平臺(tái)，多時(shí)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(zhǔn)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(dòng)強(qiáng)度提供了現(xiàn)實(shí)的可能性。

2　遙感與森林資源調(diào)查

遙感是一種以應(yīng)用物理手段、數(shù)學(xué)方法和地理學(xué)規(guī)律等為基礎(chǔ)的綜合性探測(cè)技術(shù)，是一門(mén)先進(jìn)而有效的資源與環(huán)境信息獲取技術(shù)。遙感信息具有宏觀、動(dòng)態(tài)、快速、多源等特點(diǎn)，在我國(guó)林業(yè)別是森林資源監(jiān)測(cè)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(shù)并結(jié)合現(xiàn)地調(diào)查，使國(guó)家和有關(guān)部門(mén)及時(shí)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(shù)方法等的不同，我國(guó)森林資源調(diào)查包括國(guó)家森林資源清查、森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查、森林作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查、年度森林資源專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查、專(zhuān)業(yè)調(diào)查。國(guó)家森林賢源清查、森林資源規(guī)劃調(diào)查、森林作業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)查構(gòu)成了中國(guó)森林資源調(diào)查體系的主體，三種調(diào)查的對(duì)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(bǔ)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(wù)內(nèi)容等的不同，年度森林資源專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查和專(zhuān)業(yè)調(diào)查是對(duì)森林資源調(diào)查體系主體的有效補(bǔ)充，并與一類(lèi)調(diào)查、二類(lèi)調(diào)查和三類(lèi)調(diào)查共同構(gòu)成中國(guó)森林資源調(diào)查體系。

3　工作方法

近年來(lái)，地球科學(xué)由于航空、航天技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了嶄新的天地，遙感技術(shù)的發(fā)展為各種地學(xué)應(yīng)用提供了新的數(shù)據(jù)來(lái)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(guó)的資源一號(hào)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(yīng)用在林業(yè)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)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(shí)別的地類(lèi)信息也較少，不利于圖像解譯，因此必須進(jìn)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(diǎn)配準(zhǔn)，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(diǎn)，應(yīng)用二次多項(xiàng)式進(jìn)行幾何校正。經(jīng)幾何校正的SPOT，只需少量的控制點(diǎn)就可以配準(zhǔn)。幾何配準(zhǔn)是遙感影像融合中關(guān)鍵的一步。幾何配準(zhǔn)的精度直接影響融合影像的空間分辨和清晰度。應(yīng)將配準(zhǔn)誤差控制在0.5個(gè)像元之內(nèi)。

SPOT影像的融合：圖像融合是一種通過(guò)高級(jí)影像處理來(lái)復(fù)合多源遙感影像的技術(shù)，用特定的算法將兩個(gè)或多個(gè)不同影像合并起來(lái)，生成新的圖像。具體目標(biāo)在于提高圖像空間分辨率、改善圖像幾何精度、增強(qiáng)特征顯示能力、改善分類(lèi)精度、提供變化預(yù)測(cè)能力、替代或修補(bǔ)圖像數(shù)據(jù)的缺陷等。在遙感影像處理軟件中，應(yīng)用圖像融合功能進(jìn)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(shí)現(xiàn)SP07數(shù)據(jù)融合。

3.2　遙感影像解譯標(biāo)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(shí)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(biāo)志，是提高調(diào)查成果質(zhì)量的關(guān)鍵所在。在建立目視判讀標(biāo)志前，我們首先對(duì)調(diào)查區(qū)域衛(wèi)星影像圖的特征進(jìn)行初步分析，結(jié)合實(shí)際，熟悉圖像上各種地物的色調(diào)、光澤、紋理、結(jié)構(gòu)、形狀及分布等特征，在此基礎(chǔ)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(shí)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(lèi)和森林類(lèi)型；然后沿著預(yù)定路線到野外進(jìn)行實(shí)地踏查，同時(shí)填寫(xiě)目視判讀標(biāo)志表，調(diào)查者再仔細(xì)觀察調(diào)查區(qū)域的影像，重點(diǎn)是尋找那些判讀標(biāo)志表中沒(méi)有描述的圖像特征，結(jié)合實(shí)際掌握的情況或到實(shí)地驗(yàn)證的方法。作出正確的判讀；最后，對(duì)，腦時(shí)目視判讀標(biāo)志表進(jìn)行整理、分析、總結(jié)，形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)后，制定正式的目視判讀標(biāo)志表，明確各地類(lèi)和森林類(lèi)型的色調(diào)、光澤、形狀、結(jié)構(gòu)、紋理及分布等特征，以此作為圖班區(qū)劃的標(biāo)準(zhǔn)。這樣，就保證了室內(nèi)判讀區(qū)劃得以順利進(jìn)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(biāo)志，對(duì)地類(lèi)和林分類(lèi)型進(jìn)行人機(jī)交互目視解譯，區(qū)劃各類(lèi)小班。具體做法是在ARCMAP中，以SPOT遙感影像為底圖，結(jié)合判讀信息對(duì)影像進(jìn)行小班區(qū)劃，生成面狀圖，并編制圖班號(hào)。判讀正判率的高低直接關(guān)系到整個(gè)區(qū)域調(diào)查成果的可靠性。在目視判讀的過(guò)程中充分利用先易后難的原則對(duì)遙感圖像上的地物進(jìn)行分類(lèi)，在解釋過(guò)程中除了利用遙感圖像上的特征外，還利用影像解譯標(biāo)志和其他輔助信息如地貌、地形和實(shí)相等知識(shí)識(shí)別地物，是簡(jiǎn)單也是最傳統(tǒng)的分類(lèi)技術(shù)。對(duì)于遙感影像上比較模糊的地類(lèi)，比如：有時(shí)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(lái)說(shuō)，水田會(huì)在25度以下。用材林和經(jīng)濟(jì)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(jì)林大部分情況下會(huì)出現(xiàn)在向陽(yáng)面，且坡度不會(huì)很大。

4　影像拼接

一個(gè)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(duì)影像進(jìn)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(zhǔn)備縣界的矢量數(shù)據(jù)，用來(lái)控制裁切的邊界。每幅衛(wèi)星影像的掃描的時(shí)間不同的，這就存在太陽(yáng)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(duì)每幅影像進(jìn)行判讀建標(biāo)，加大了外業(yè)工作量。因此需要對(duì)影像做直方圖匹配，使一幅影像各個(gè)波段的直方圖與另一幅影像的對(duì)應(yīng)波段相似。經(jīng)過(guò)直方圖匹配后合成出來(lái)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(zhǔn)時(shí)會(huì)存在一定的誤差，直接拼接出來(lái)的影像會(huì)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(jìn)行羽化處理，以使影像相接部分能夠平滑地過(guò)渡。

第9篇：遙感影像處理技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 遙感；NDVI指數(shù)；鹽堿土壤；分布；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào) TP79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2013）15-0239-02

土壤鹽漬化通常出現(xiàn)在可溶性鹽類(lèi)含量高的地區(qū)，是一定的地形、氣候、水文地質(zhì)條件等自然條件共同對(duì)水鹽運(yùn)動(dòng)影響的結(jié)果[1-2]，土壤鹽堿化與農(nóng)業(yè)灌溉等人類(lèi)活動(dòng)有密切關(guān)系，已成為一個(gè)全球性問(wèn)題[3-4]，應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確掌握鹽堿區(qū)土壤的鹽漬化分布、類(lèi)型和發(fā)展程度。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究表明，土壤鹽堿化監(jiān)測(cè)可以利用遙感信息技術(shù)作為重要手段，實(shí)現(xiàn)土壤鹽堿化動(dòng)態(tài)分析，已經(jīng)取得一定成效[5-6]。在這些研究基礎(chǔ)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(jìn)行了應(yīng)用研究。

1 數(shù)據(jù)來(lái)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(zhǎng)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(lèi)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?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)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(wú)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(diǎn)地區(qū)，部分地勢(shì)低洼的地方，排水不良，造成大面積的土壤鹽堿化，是制約當(dāng)?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(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源為美國(guó)地質(zhì)勘探局（http：//glovis.usgs.gov），數(shù)據(jù)格式為L(zhǎng)andsat4-5 TM影像，數(shù)據(jù)分辨率為30 m，影像成像時(shí)間為2009年8月。

1.3 研究方法

對(duì)TM影像進(jìn)行了幾何校正。通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查使用GPS采集了27對(duì)地面控制點(diǎn)，對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行了校準(zhǔn)，并與行政區(qū)劃圖疊加進(jìn)行了裁切（圖1），確定研究區(qū)域，同時(shí)對(duì)種植作物和土壤鹽堿狀況進(jìn)行了實(shí)地驗(yàn)證。

根據(jù)野外調(diào)查建立的地類(lèi)與影像光譜特征之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立訓(xùn)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(duì)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(shuō)明植被良好，為正在生長(zhǎng)的玉米地。經(jīng)過(guò)反復(fù)訓(xùn)練，滿足分類(lèi)精度的需求。

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

歸一化植被指數(shù)的計(jì)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(zhǎng)勢(shì)越高，而對(duì)于裸地和水體則取值趨于0。

2 結(jié)果與分析

大同盆地的遙感影像見(jiàn)圖1，NDVI指數(shù)的分布情況見(jiàn)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(yáng)高縣、大同縣、渾源縣、南郊區(qū)、新榮區(qū)；朔州市的懷仁縣、應(yīng)縣、山陰縣和朔城區(qū)；其中朔州市的懷仁縣、應(yīng)縣、山陰縣和朔城區(qū)等4個(gè)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(yáng)高縣分布相對(duì)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(duì)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(yīng)縣、山陰縣一帶，NDVI值較高的區(qū)域集中在大同縣和陽(yáng)高縣的交界處，這與實(shí)地調(diào)研的結(jié)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(yáng)高縣的鹽堿地分布面積減少，這與當(dāng)?shù)亟┠甑叵滤幌陆涤泻艽蟮年P(guān)系。

3 結(jié)論與討論

利用監(jiān)督分類(lèi)、NDVI指數(shù)等遙感方法探測(cè)土壤鹽漬化狀況和制圖，可以動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、宏觀地對(duì)土壤鹽堿分布進(jìn)行直觀反映，但必須避免其他地類(lèi)對(duì)NDVI指數(shù)反演的影響，同時(shí)結(jié)合大量的地面調(diào)查和室內(nèi)分析測(cè)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(cè)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(guān)系。

國(guó)內(nèi)外多數(shù)的研究結(jié)果說(shuō)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(lèi)方法等對(duì)分類(lèi)精度有一定的影響。另外，土地利用類(lèi)型、表層土壤質(zhì)地和有機(jī)質(zhì)以及耐鹽植被在一定程度上干擾或掩蓋了鹽分對(duì)土壤反射率的作用，產(chǎn)生光譜混淆現(xiàn)象，也會(huì)進(jìn)一步影響分類(lèi)的精度。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 朱庭蕓.灌區(qū)土壤鹽漬化防治[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1992：32-38.

[2] 李保國(guó)，龔元石，左強(qiáng).農(nóng)田土壤水的動(dòng)態(tài)模型及應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2000.

[3] 楊勁松.土壤鹽漬化研究展望[J].土壤，1995（1）：23-27.

[4] 翁永玲，宮鵬.土壤鹽漬化遙感應(yīng)用研究進(jìn)展[J].地理科學(xué)，2006，26（3）：369-375.

[5] 劉慶生，駱劍承，劉高煥.資源一號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在黃河三角洲地區(qū)的應(yīng)用潛力初探[J].地球信息科學(xué)，2000，2（2）：56-57.

[6] 趙庚星，竇益湘，田文新，等.衛(wèi)星遙感影象中耕地信息的自動(dòng)提取方法研究[J].地理科學(xué)，2001，21（4）：224-229.