遥感卫星影像数据质量如何检查

遥感卫星影像数据质量如何检查

原始影像质量检查

取得原始影像数据后，首先要对数据源质量进行全面检查。主要检查内容和要求如下：

1、原始数据检查以景为单位，应用遥感图像处理软件打开影像数据，采用人工目视检查的方法，对每景数据进行质量检查，并进行文字记录。

2、检查相邻景影像之间的重叠是否在4%以上，特殊情况下不少于2%。

3、检查原始影像信息是否丰富，是否存在噪声、斑点和坏线。

4、检查影像云、雪覆盖情况，是否满足云、雪覆盖量小于10%，且不能覆盖城乡结合部等重点地区之规定。

5、检查侧视角是否满足规程之规定：一般小于15°，平原地区不超过25°，山区不超过20°。

6、对检查结果中不符合以上质量要求的数据信息及时反馈全国调查办，申请替换。

3.1.2原始影像质量常见问题

根据以往的影像处理经验，除常见的云雪覆盖量较大和侧视角超限等问题外，在原始影像的检查中常见质量问题如下：

1、掉线，如图3-1所示：

图3-1：掉线现象

2、条带现象，如图3-2所示：

图3-2条带现象

3、增溢过度现象，如图3-3所示：

图3-3影像增溢过度

3.1.3原始影像分析

原始影像数据质量检查合格后，根据各景影像的头文件信息，通过GIS软件生成落图矢量文件（WGS84坐标），内容包含数据源类型、景号、时相、侧视角等属性字段。将落图矢量文件与项目区范围在GIS软件中进行叠加，全面检查数据覆盖是否完整，并对重叠较小的区域进行反复确认，将缺漏数据情况及时反馈全国调查办。同时，在满足重叠要求和项目区覆盖完整的前提下，尽量排除不需要生产的数据以提高工作效率和保障项目进度。

在确定好需生产数据的数量和分布后，以分带区为单元，将同一投影带内的原始数据以所在带号为名称的文件夹分别存放，对跨分带线的数据以面积较大区域所在投影带为准，以备下一环节的使用。

3.1.4原始影像预处理

由于卫星具有侧视观测地面的功能，获取完整监测区的数据时段不同、空中云雾干扰以及地面光线不均匀等原因，会造成一景图像内部、景与景之间的感光程度存在差别，采用专业图像处理软件，对项目区全色与多光谱影像分别进行预处理。同时，可对同源同时相同轨道的部分影像进行拼接处理，以保证项目区影像内部接边精度，提高工作效率。

3.1.

4.1全色影像色调调整

对全色影像的明暗度、对比度、均匀度等进行调整处理，一方面提高地物的亮度，另一方面增加地物的对比度，使地物边界更清晰。通过预处理，使整幅图像色彩真实均匀、明暗程度适中、

清晰，同时，可对时相相近、接收时大气状况相近的影像,采用线性回归模型对其进行景间辐射匹配，消除程辐射和大气透过率不同引起的辐射差异，使局部区域甚至整个项目区影像的色调和对比度保持基本一致。但对时相和接收条件相差较大时，应分别进行辐射校正和色调调整，使其保留各自的特点。

图3-4：全色影像调整前后对比示意图

调整前调整后

图3-5：景间全色影像色调匹配前后对比示意图

3.1.

4.2多光谱影像处理

采用卫星影像处理软件，在分析多光谱影像光谱信息的基础上，对多个波段进行运算，生成模拟自然真彩色的RGB多光谱波段，并对项目区内多景多光谱影像进行匀色处理，使相近时相的多光谱影像保持相近的色彩。

在第二次土地调查底图生产过程中，发现ALOS多光谱影像各波段之间存在在1-2个像素配准误差的现象。因此，在多光谱影像的预处理过程中，还需对匹配不准确的ALOS多光谱影像波段进行严格配准，造成融合影像局部地区地物边缘存在多个像素的颜色异常。

将ALOS多光谱影像的4个波段分离，以其中的一个波段为配准基础，选取9个以上均匀分布的配准控制点，采用双线性重采样方法，将其他波段与之严格配准后，再将多光谱波段合并。

绿波段蓝波段

图3-6：ALOS多光谱蓝绿波段匹配不准示意图

3.1.

4.3区块拼接

第二次土地调查底图生产过程中，试验结果表明：对同源同时相同轨道的北京一号、资源二号等影像进行自然拼接后再采用有理函数进行正射纠正，在保证整体精度的情况下，其内部景间的重叠区精度比单景纠正后的景间重叠区精度有较大提高。

本项目中，可将同源同时相同轨道的资源二号、北京一号、SPOT5全色等影像在色调调整的基础上自然拼接为区块，保证区块内景间重叠误差在1个像素以内。

3.2调查底图资料分析与处理

调查底图是统一时点底图生产的基础，来源于2008年全国“一张图”数据库。由各生产单

位根据项目区范围及数据覆盖情况向全国调查办提出申请。申请的底图原则上覆盖项目区外扩2-3个1:1万标准分幅范围，但应满足纠正需要。

3.2.1底图质量检查

（1）完整性检查

应用RS或GIS软件,叠加项目区域范围以及数据覆盖范围矢量数据，检查调查底图的完整性，同时检查数据是否损坏。

（2）精度检查

精度检查包括图幅平面精度检查和接边检查：

①利用GIS软件打开图幅，检查是否有地物错位超限现象，如存在错位现象使用软件中的量取工具量取错位的同名地物是否超限。同时，随机选择少量已有GPS点，检查调查底图是否存在超限现象。

②使用GIS软件添加相邻图幅，检查相邻图幅之间的接边精度是否满足要求。当相邻图幅的比例尺或分辨率不同时，接边精度取比例尺较小或分辨率较低的接边限差规定为准。

③不同分包区之间的接边精度检查以全国调查办组织的全国范围接边中规定的接边限差规定为准。

（3）图面质量检查

利用相关软件打开图幅，采用目视判读的方法检查图面是否有重影、晕边等现象。

（4）检查情况处理办法

对无法正常读取和精度等不符合要求的底图数据，及时反馈给第二次全国土地调查办公室。对于无法替换的数据在使用时进行技术补救。

①对图幅之间接边精度重叠带部分超限的情况，可以通过在接边精度合格处划镶嵌线的方式将接边超限的部分进行处理。

②对于图幅之间接边整个重叠区超限的情况，可选择在划镶嵌线时将整个超限部分删除或做特殊标志的方式，进行拼接以备在控制点选取的环节避免在该部分选取控制点。

③对于项目区范围内由于涉及分包区或标段之间的接边而放宽要求，已超过《第二次全国土地调查底图生产技术规定》所规定限差的，在镶嵌时对涉及接边的区域进行单独标注，以备在控制点选取时避免在该部分选取控制点，而影响本次底图生产的精度。

3.2.2底图换带处理