多源影像数据融合在区域地质调查中的应用

要求。
随着 遥 感 技 术 的 发 展 ， 由 各 种 卫 星 传 感 器 对 地 观 测 获
取 同 一地 区 的 多 源 遥 感 影 像 数 据 越 来 越 多 ，为 对 地 观 测 提 供 了多 分 辨 率 、多 波 段 、多 时 相 的 多 种 遥 感 影 像 数 据 ，广
泛应 用 于 测 绘 与 地 图 更 新 、土 地 利 用 与 城 市 规 划 、 农 业 与
２ 影像 融合 方法
常见的影 像融 合方 法 有 ：以像 元 为基 础 的加 权 融合 、 Ｉ 色 彩 空 间 变 换 融 合 、 基 于 小 波 理 论 特 征 融 合 、基 于 贝 ＨＳ 叶 斯 法 则 的 分 类 融 合 以 及 以 局 部 直 方 图 匹 配 滤 波 技 术 为 基 础的影像数据融合 等。本文 以基于 Ｉ ＨＳ彩 色 空 间 变 换 及 基 于波段频率域的融合方法为例来研究 。
传感器 信息之 间可能 存在 的冗余 和矛盾 ，加 以互补 ，降低 其不确 定性 ，减 少模糊 度 ，以增 强影像 中信 息透 明度 ，改
善 解 译 精 度 、可 靠 性 以及 使 用 率 ，以 形 成 对 目标 完 整 一 致
的信息描述… 。
不 同类 型 遥 感 影 像 之 间 的 融 合 处 理 ，必 须 具 备 四 个 条 件 － ， 即 ：① 融 合 影 像 数 据 应 包 括 不 同 空 间 和 光 谱 分 辨 率 ； ２ Ｊ ② 融 合 影 像 数 据 应 是 同 一 区 域 ；③ 影 像 应 精 确 配 准 ；④ 在 不 同时 间获 取 的影 像 中 ，其 内容 没 有 大 的 变 化 。 数 字 融 合 图 像 的 优 点 ［ ：① 融 合 影 像 的 地 物 细 节 和 影 ３ ３ 纹 结 构 丰 富 ；② 与 原 来 的 多 光 谱 图 像 （ Ｍ 图 像 ） 比 ，复 Ｔ 相 合 图 像 有 更 强 的 立 体 感 和 空 间 分 辨 率 ；③ 与 原 来 的 全 色 图 像 相 比 ，复 合 图 像 有 更 强 的光 谱 分 辨 ，图 像 的层 次 感 越 强 ；
关键 词 ：遥 感影像 数据 融合 ；ＨＳ变换 ；段 频 率域
中图分类 号 ：ＴＰ ９ ７
０ 引言
文献 标识 码 ：Ｂ
文章 编号 ：１７ —０ ５ （０ ６ ０ —０ ２０ ６ １ ９ ９ ２ ０ ）７０ ７ —２
同时 在 原 来 图像 上 增 加 了全 色 图像 的 空 间信 息 ；⑤ 融 合 处 理 使 图像 上 的 阴 影 区 、植 被 覆 盖 区 、水 体 部 分 质 量 得 到 改 善 ；⑥融 合后 的 图 像 提 供 更 宽 的 地 物 反 射 波 谱 特 征 ；⑦ 经 几 何 校 正 、镶 嵌 、正 射 校 正 ，再 经 融 合 处 理 后 的 图 像 ，便 于与 原 有 的 地 形 图 、地 质 图 、 物 化 探 图 件 相 匹 配 ，并 使 其 配 准 精度 更 高 ，从 而 满 足 中 等 一大 比 例 尺 区 域 地 质 调 查 的
直 方 图 的精 确 匹 配 【 Ｊ 。
调 性 能 。因 此 ，把 多 源 影 像 数 据 各 自的 优 势 结 合 起 来 加 以 利 用 ，获 得 对 环 境 或 对 象 正确 的解 释是 非 常 重 要 的 。
１ 影 像融 合基本 原 理
遥 感 影 像 数 据融 合 是 一 种 通 过 高 级 影 像 处 理 技 术 来 复 合 多源 遥 感 影 像 数 据 的 技 术 ，其 目的 是 将 单 一 传 感 器 的 多 波 段信 息或 不 同 类 传 感 器 所 提 供 的 信 息 空 间 变换 ． Ｈ
由于 Ｉ Ｓ变 换 是 一 种 图像 显 示 增 强 和 信 息 综 合 的 方 法 ， Ｈ 具 有 灵 活 适 用 的优 点 ，因 此 产 生 了 多 种 Ｉ Ｓ变 换 式 Ｊ Ｈ 。这 种 方 法 能 在 基 本 保 持 原 彩 色 图 像 的 波 谱 特 征 的 同 时 ，融 入 高分 辨 率 几 何 信 息 ，是 一 种 效 果 明显 而 且 实 用 性 很 强 的遥 感 图 像 融 合 方 法 。但 此 融 合 方 法 是 在 损 失 图 像 光 谱 信 息 为 代 价 的基 础 上 ，增 强 图像 的 空 间 几 何 分 辨 率 。 图像 融 合 算 法 的 过 程 是 ：首 先 将 彩 色 影 像 （ 次 采 用 本 Ｔ ７ １彩 色 合 成 图像 ） 、绿 、蓝 三波 段 变 换 到 Ｉ Ｓ 即 亮 Ｍ ４ 红 Ｈ （
森林 资 源 调 查 、地 质 与 洪 涝 灾 害 检 测 和 军 事 等 领 域 。 与 单 源 遥 感 影 像 数 据 相 比 ，多 源 遥 感 影 像 数 据 所 提 供 的 信 息 具 有 冗 余 性 、互 补 性 和 合 作 性 ． 降 低 误 差 和 不 确 定 性 ，提 可
高 识 别 率 和 精 确 度 ；能 提 高 最 终 结 果 的可 信 度 ；可 提 高 协
维普资讯
煤 炭 工 程
２０ ０ ６年 第 ７期
多源 影 像 数 据 融 合 在 区域 地 质 调 查 中 的应 用
高 山
（ 军 工 程 大 学 工 程 学 院 ，陕 西 西 安 空 ７０３ ） １０ ８
摘 要 ：随 着遥 感技 术的 发展 ，遥 感 影像 数据 融合 将 覆 盖 同一 地 区的 多源遥 感影 像 数 据 加 以合成 ，有 效 的抑制 或减 少单 一 信 源 对被 感 知 对 象或 环 境 解 译 中可 能存 在 的 不确 定 性 、 不 完全 性或误 差 ，最 大限度 地利 用 各 种 数据 所 包括 的 信 息 作 出决 策 。论 文 以 青 海 巴 隆地 区 为例 ，介 绍 了不 同影像 数 据融合 方 法在 区域 地质调 查 中的应 用 ，
在做 融合处理 之前 ，应 首先 对多 光谱 图像进 行低 通滤
波 ， 以消 除 多 光 谱 图像 的 高 频 信 息 对 融 合 结 果 的 干 扰 ，防 止融合影 像 出现 色斑 等。对 高分 辨 率 图像 进行 高 通滤 波 ， 以消 除 全 色 波 段 影 像 的 低 频 信 息 对 融 合 结 果 的 光 谱 等 信 息 的改 变 。对 滤 波 后 的 图 像 进 行 反 距 离 线 性 拉 伸 ， 目的 是 为 了使 各 波 段 的 灰 度 直 方 图 具 有 ２ ５个 灰 度 级 ，便 于 各 灰 度 ５