卫星遥感影像处理技术及应用实践
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
卫星遥感影像处理技术及应用实践
摘要:随着卫星遥感技术的不断发展,遥感卫星影像凭借拍摄周期较短、可
有效获取自然人文景观等优势,在测绘作业方面获得了广泛的应用,并引起了社
会各界的广泛关注和重视。如何通过卫星遥感摄影技术提高测绘工作效率以及如
何有效处理卫星影像是当前测绘工作中需要解决的重要问题。遥感卫星是通过搭
载在其上的遥测器,对地表及底层的空气进行光电检测来获得相关资料的一种应
用卫星。在处于全球固定的轨道上时,可以对地表特定区域进行持续监测。卫星
是由卫星平台、遥感器、信息处理装置和信息传送装置等构成,已在农业、林业、海洋、国土和气象等领域得到越来越多的应用。
关键词:卫星;遥感;影像;处理
引言
伴随着现代计算机技术与航天科技的快速发展,目前获得全球地理空间信息
的主要技术方法,已经逐渐发展为利用卫星遥感影像信息处理技术,以及不断提
高的卫星遥感影像分辨率,使得卫星遥感影像数据处理技术在人类的经济与社会
中得到普遍运用。
1卫星遥感影像处理技术流程
卫星遥感影像分为全色和多光谱两种数据,全色影像即常说的黑白影像,多光
谱影像即常说的彩色影像,一般三个波段以上不等。目前大多数遥感卫星都有全
色和多光谱数据,可采用两种处理流程:一是全色与多光谱数据配准精度高者,先
融合再纠正;二是全色与多光谱数据配准精度差者,先纠正全色数据,然后多光谱
数据与全色进行配准,再进行融合处理。最后对融合后的影像进行影像镶嵌、调
色和成果裁切。
2卫星遥感影像处理的主要技术
2.1卫星遥感数字影像纠正处理
为了提高遥感影像的使用效率和防止信息泄漏,大多数的遥感影像资料都会
给使用者一个与传感器无关的一般的影像几何模式,即有理函数模式。该方法取
代了常规的基于共线性约束的严谨的几何建模方法,是一种全新的建模方法。基
于有理函数的建模方法具有不依赖于地面的特点,利用卫星上的GPS数据获取卫
星轨道、相机和惯性测量单元等数据,能够保证空间几何建模的正确性和准确性。基于此,可以产生具有较强空间一致性的虚拟地表控制点,并通过对其进行有理
函数建模,从而达到2类模式的同步拟合。当前,基于有理函数的校正方法可以
应用到各种不同的卫星遥感影像。为了保证矫正的结果,在矫正工作开展以前,
要对其座标体系的信息进行全面了解,并将其与有理函数的参数和控制数据之间
的联系联系起来,保证控制点的精确位置,并对其进行精确的定位,当偏差超出
了容许的极限时,就需要对其进行适当修正,并与对应的参照数据和地貌差别相
配合,保证校正的质量,防止影像中出现重影、模糊等现象。在使用卫星遥感影
像技术时,如果没有根据严谨的标准对其进行校正,那么就会对后续的资料处理
造成很大的影响。假如在技术使用的最后阶段,在其早期存在校正问题重新进行
校正,不但增加了工作的难度和工作量,还会使技术使用的效果下降。在校正过
程中,最重要的是要对控制点的精度和均匀性、控制点的单点误差、控制点的残
差中误差和影像的精度等进行检验和控制。
2.2区域网平差求解方法
在此基础上,结合实测数据,采用适当的高程调整方式。针对这一问题,本
项目拟采用稀疏控制点高阶平差、基于影像数据的稠密配准和影像数据与控制点
的高阶平差。当影像与控制点均被完全覆盖时,通常使用稠密匹配平差算法对影
像进行修正。利用控制点对影像进行精准探测,实现快速、准确、批量地获取纠
正后的全彩色、多光谱影像;在同一幅影像中,多波段和全波段的连通性好,具
有比较高的测量精度。使用高质量的控制点进行精确检查,能够客观地反映修正
结果的准确性。
2.3整体场景与影像的融合
影像融合是指在相同的空间位置上,采用一定的处理方法,实现多源影像的
合成。卫星摄影是一项将不同空间、光谱、时间等空间分辨的影像进行综合处理
的新技术,其结果是获得高空间分辨的多光谱影像。影像融合技术不仅拓宽了卫
星影像的使用范围,还提升了影像的信息表示能力与大数据分析的精度。
3卫星遥感影像处理技术的应用
3.1卫星遥感影像处理技术在测绘更新地形图中的应用
在国家社会经济的发展下,高分辨率卫星遥感产品在我国应用的范围增加,
在社会多个领域发展得到了应用。卫星遥感图像的使用能够从经济、技术等方面
解决测绘部门数据信息更新情况,提升数据信息更新的快捷性、高效性。在一般
情况下,遥感影像分辨率和精确度影响着地形图测绘图的比例尺,人们目测下对
纸质地图的分辨率在0.07mm-0.1mm之间,地形图的测绘使用要求卫星遥感影响
分辨率要比0.1mm小,地形图更新也要求卫星遥感影响分辨率达到图上的0.2mm。在民用遥感卫星分辨率的提升下,越来越多的测绘人员加强了对卫星遥感测绘的
关注。
3.2卫星遥感影像处理技术在城市规划中的应用
在卫星遥感图像地面分辨率无法达到10m的时候,卫星遥感影像处理技术在
城市规划中的应用能够扩大宏观监测范围,增强监测数据信息的准确性、有效性。在1999年的时候,IKONOS卫星接收到了华盛顿特区图像数据,可见,卫星遥感
影像处理技术在城市规划中的作用,在城市化进程的加快下,卫星遥感影像处理
技术的应用将会迎来更广阔的发展前景。应用遥感影像能够快速的获取城市土地
利用现状,比如城市道路信息、城市园林信息等,在了解这些信息的基础上能够
为城市长远规划发展提供更多支持。
3.3卫星遥感影像处理技术在土地利用现状调查中的应用
第一,遥感影像几何精纠正。遥感影响分辨率主要是指影像上每个像元代表
的地面范围大小。影响影像空间分辨率的因素包含遥感卫星自身正射纠正模型。
在应用这个模型的时候能够严密纠正卫星轨道阐述信息、传感器的摄影特征和成
像特征等,借助遥感器,在获取各类地理位置信息的基础上打造起像点和地面之
间的共线关系。第二,多光谱数据的自然色模拟。在土地利用资源调查中,多光