影像數(shù)據(jù)整理

1、1.8.8.1影像數(shù)據(jù)整理衛(wèi)星影像處理是指采用遙感圖像處理軟件，對原始遙感影像進(jìn)行影像融合、 幾何校正、影像重采樣、圖像鑲嵌與分割等處理過程，使其能與其他數(shù)據(jù)進(jìn)行疊 加應(yīng)用。衛(wèi)星影像的處理軟件有很多種，我們選擇了美國ERDAS IMAGINE專業(yè)遙 感圖像處理系統(tǒng)。該軟件由基本模塊和Virtual GIS模塊組成，具備影像瀏覽、 編輯、影像融合、幾何校正、正射糾正與矢量數(shù)據(jù)疊加、3D景觀表現(xiàn)、輸出各 種比例尺影像圖集各種景觀圖、飛行效果動畫等基本功能。ERDAS IMAGINE8.7 還擴(kuò)充了 IKONOS、QuickBird等衛(wèi)星數(shù)據(jù)的嚴(yán)格軌道模型的正射糾正模型。ERDAS IMAGINE8

2、.7支持海量數(shù)據(jù)，如果操作系統(tǒng)和磁盤允許，其img圖 像理論可以達(dá)到48TB大小。數(shù)據(jù)的處理需要收集校正圖像區(qū)域的數(shù)字地圖、或經(jīng)過校正的圖像、或注記 圖層，作為地理參考。通過GPS測量或攝影測量等途徑獲得的控制點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù) 據(jù)，將其轉(zhuǎn)換為ERDAS IMAGINE的控制點(diǎn)文件格式或ASCII數(shù)據(jù)文件后可用 于糾正遙感圖像。如果是地形圖圖紙，還應(yīng)進(jìn)行地形圖掃描糾正處理。制作目標(biāo)區(qū)域索引圖、圖幅接合圖，進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)分析、跨帶分析和處理、 分塊糾正分析等。1.8.8.1.1基本流程具體的處理流程如下圖:幾何校正影像重采樣輸出糾正后的圖像圖2影像數(shù)據(jù)整理基本流程1、影像融合影像融合可分為不同傳感器圖像的

3、融合、不同時相圖像的融合、光學(xué)圖像與 雷達(dá)圖像的融合等等。全色影像具有較高的空間分辨率，而多光譜圖像可以更精 細(xì)地描述目標(biāo)光譜。全色圖像與多光譜圖像融合既可以利用全色圖像的高分辨 率，改善多光譜圖像分辨率，又可以充分利用多光譜圖像中特有的對目標(biāo)某些獨(dú) 特特征的精細(xì)描述，使融合圖像包含更豐富的信息。影像融合的方法很多，其中常用的如基于像元的加權(quán)融合、IHS變換（RGB 到IHS）、主成分變換（PCA）、小波變換融合等。2、幾何校正遙感圖像在成像時，由于成像投影方式、傳感器外方位元素變化、傳感介質(zhì) 的不均勻、地球曲率、地形起伏、地球旋轉(zhuǎn)等因素的影響，使獲得的遙感圖像相 對于地表目標(biāo)存在一定的幾何變

4、形，使得圖像上的幾何圖形與該物體在所選定的 地圖投影中的幾何圖形產(chǎn)生差異，使圖像產(chǎn)生了幾何形狀或位置的失真。主要表 現(xiàn)為位移、旋轉(zhuǎn)、縮放、仿射、彎曲和更高階的歪曲。消除這種差異的過程稱為 幾何校正（Geometric Correction） o經(jīng)過幾何校正后的影像需與參考地形圖（影像圖）進(jìn)行套合檢查，套合誤差 平地丘陵地不大于圖上1.0mm，山地及困難地區(qū)可放寬一些。如采用地面控制點(diǎn) 糾正，則糾正后影像相對于最臨近控制點(diǎn)點(diǎn)位中誤差不大于圖上0.5mm。3、正射糾正正射糾正是為了消除傳感器側(cè)視及地形起伏引起的像點(diǎn)位移誤差。如條件允 許（如有目標(biāo)區(qū)域的DEM數(shù)據(jù)），可利用RPC模型、DEM和少量地

5、面控制點(diǎn)， 實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星影像的正射糾正。RPC模型是對嚴(yán)密傳感器成像幾何模型的擬合，它 直接提供了地面坐標(biāo)與像點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系，可以達(dá)到跟嚴(yán)密模型相當(dāng)?shù)亩ㄎ痪?度，可以有效提高正射影像的糾正精度。4、影像鑲嵌影像鑲嵌（Mosaicking）是將具有地理參考的兩幅或多幅影像拼在一起，構(gòu) 成一幅整體影像的技術(shù)過程。相鄰圖像由于成像時間，系統(tǒng)處理?xiàng)l件存在差異， 不僅有幾何畸變問題，而且還存在輻射水平差異導(dǎo)致同名影像在相鄰圖像上的亮度值不一致。影像鑲嵌時必須對圖像的色調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使鑲嵌后的圖像色調(diào)過渡 自然，無明顯的拼接縫線，確保圖面美觀。5、圖像增強(qiáng)圖像增強(qiáng)包括空間增強(qiáng)、輻射增強(qiáng)、光譜增強(qiáng)等。具體在本項(xiàng)

6、目中，由于應(yīng) 用目的不同，這里主要是指圖像的輻射增強(qiáng)。包括如直方圖拉伸、直方圖均衡化、 直方圖匹配、彩色增強(qiáng)等。值等注意的是，在實(shí)施圖像增強(qiáng)過程中，盡量避免影 像細(xì)節(jié)的損失。圖像增強(qiáng)擬采用PHOTOSHOP進(jìn)行處理，該軟件功能強(qiáng)大，使 目前最好的影像處理工具之一，其調(diào)節(jié)效果可實(shí)現(xiàn)所見即所得。6、圖幅分割可根據(jù)需要將經(jīng)過糾正、鑲嵌、圖像增強(qiáng)系列處理的大范圍鑲嵌影像按地形 圖圖幅分幅標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分割，形成系列標(biāo)準(zhǔn)分幅的影像地圖，便于影像數(shù)據(jù)庫管理 及GIS應(yīng)用。1.8.8.1.3影像金字塔影像數(shù)據(jù)是由高精度、大容量的TIFF文件組成，在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中會因?yàn)橛?件、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等原因造成訪問速度的下降，使日常應(yīng)用不便。為保證影像的高 速調(diào)用，參照著名的影像瀏覽軟件(GOOGLE EARTH)對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的 處理，即針對所有的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行金字塔式的圖片疊加。具體辦法是根據(jù)影像范 圍的大小設(shè)定