探討航測遙感內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)

王長春+徐基剛+林森

摘要：隨著科技進(jìn)步及社會的發(fā)展，航測遙感技術(shù)從不同傳感器搜集而來的數(shù)據(jù)，在時空、光譜分辨率和極化方式等方面，有各自不同的特點(diǎn)，因而對這些數(shù)據(jù)的有效利用也出現(xiàn)了新的問題，已經(jīng)不能適應(yīng)實際工作的需要。本文通過敘述空間數(shù)據(jù)與其特點(diǎn)，對航測遙感內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析。望對全數(shù)字?jǐn)z影測量提供更好的幫助。

關(guān)鍵詞：航測內(nèi)業(yè)；遙感影像；關(guān)鍵技術(shù)

上世紀(jì)70年代出現(xiàn)數(shù)據(jù)融合概念，在90年代后，隨著多種遙感衛(wèi)星的發(fā)射成功，遙感影像已夠獲取不同空間、光譜與時間的分辨率，但是由于處理的數(shù)據(jù)量較大，使研究工作變得困難，因此對這些數(shù)據(jù)整治，方便獲取更豐富的信息是我們需要研究的課題。而遙感融合技術(shù)的出現(xiàn)為解決這一難題提供了新方法。遙感融合技術(shù)作為信息融合技術(shù)，通過處理高級影像技術(shù)，并將多元影像復(fù)合，出現(xiàn)新形象，從而將信息協(xié)調(diào)能力提高，將多余數(shù)據(jù)消除，以彌補(bǔ)單一數(shù)據(jù)。

1 多源遙感影像融合概述

（1）多源遙感影像融合是指通過一種復(fù)合模型結(jié)構(gòu)，融合不同傳感器提供的遙感影像數(shù)據(jù)信息，消除傳感器之間的矛盾和冗雜，在相互配合之后，增強(qiáng)影像信息的清晰度、可靠性及使用率，將信息完整統(tǒng)一的描述，以提高數(shù)據(jù)的使用效率，取得更好的處理效果。

（2）融合遙感影像數(shù)據(jù)。遙感影像數(shù)據(jù)融合是指用數(shù)學(xué)方法，經(jīng)過嚴(yán)密準(zhǔn)確的計算，得到分辨率較低的多光譜數(shù)據(jù)和分表率高的全色數(shù)據(jù)，這兩種原始影像數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)的處理過程。要進(jìn)行這種技術(shù)融合，必須先將搜集到的原始影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理融合，接著將原始影像中有問題的掃描線和噪聲消除，來提高融合效果。通過對融合影像中的邊緣、紋理等信息進(jìn)行處理，其中非常重要的一個環(huán)節(jié)便是對融合的影像進(jìn)行空間配準(zhǔn)。

2 航測內(nèi)業(yè)遙感影像融合的要點(diǎn)

遙感影像融合使融合效果產(chǎn)生非常明顯的效果。像素級、特征與決策級融合是影像融合的大致層次。像素級融合的精準(zhǔn)度最高，還可以對信息進(jìn)行保留，在研究中顯得最為成熟。特征級融合在融合中屬于中等，先將遙感數(shù)據(jù)根據(jù)特征進(jìn)行提取，然后將多源數(shù)據(jù)聚集、綜合并分類，等到出現(xiàn)特征向量后將其融合。決策級融合在融合中水平最低，通過對數(shù)據(jù)屬性的說明，之后融合處理該數(shù)據(jù)，使控制或決策有資料依據(jù)。以下主要主要研究像素級融合方法，其形式分為：乘積、主成分以及Brovey變換。

（1）Brovey變換。此方法在遙感影像融合中稱為色彩標(biāo)準(zhǔn)化，融合方法是將三個波段光譜與高分辨率影像的乘積比例運(yùn)算影像融合歸一，此方法在傳感器的影像數(shù)據(jù)融合中廣泛應(yīng)用。它有簡化圖像系數(shù)的轉(zhuǎn)換，將多譜數(shù)據(jù)最大限度保留特點(diǎn)。但是它也存在一些不足，例如只能對多光譜三個波段的數(shù)據(jù)融合處理，并且噪音對融合影像也會產(chǎn)生影響，保留了太多高分辨率的細(xì)節(jié)。

（2）乘積變換。航測遙感影像中最基本的變換方法就是乘積法，通過對航空照片及遙感影像進(jìn)行輻射糾正和鑲嵌，將地形圖按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裁切后形成影像數(shù)據(jù)，其中包括公里格網(wǎng)與外圖廓裝飾要素的平面圖。由于過程是數(shù)字高程模型，其具有信息量大、真實與精準(zhǔn)度高等特點(diǎn)。

（3）主成分變換。數(shù)據(jù)格式的圖形數(shù)據(jù)文件采用存儲與表示格式，與地形圖形的內(nèi)容、色彩與幾何精度等基本一致。通過數(shù)字地圖相互重疊的形式，將數(shù)字劃線的數(shù)據(jù)采集、更新，增強(qiáng)數(shù)據(jù)壓縮影像，其意義通過光譜特征空間顯示，對土地應(yīng)用變化實行可控性措施。

3.航測遙感影像技術(shù)的應(yīng)用

由于條件限制，線位變動超出測控范圍和攝影范圍是航測中常見的問題。當(dāng)超出測控范圍時，可采取補(bǔ)測措施后制圖，但是因為資金有限，即使發(fā)生超出攝影范圍，補(bǔ)攝的可能性依然很小，只能通過人工測繪完成。線路移位要在設(shè)計中特別注意。另外，地形地貌由于長時間成圖過程中可能出現(xiàn)變化，圖上的線路位置也會隨之變化。所以，設(shè)計過程中選線技術(shù)要足夠靈活，使線位的變動控制在攝影范圍內(nèi)。

地圖測繪中的應(yīng)用。傳統(tǒng)地圖測繪消耗太大的人力、物力與財力，而且測繪難度高，航測遙感技術(shù)從很大方面降低了此難度。其通過空中攝影縮小了勘測目標(biāo)，可以適應(yīng)不同的地理環(huán)境與地形，將地圖測繪的科學(xué)性大大提高。

4航測內(nèi)業(yè)遙感影像關(guān)鍵技術(shù)分析

4.1設(shè)置數(shù)據(jù)控制數(shù)據(jù)質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)。航測數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響大部分是由于航測遙感內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時存在的問題。因此，要多注意關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，控制數(shù)據(jù)質(zhì)量?？刂脐P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分為以下幾點(diǎn)：

4.2測量控制，采集平面檢測點(diǎn)注意通過野外實測、空間加密的方式完成，之后比較同名點(diǎn)平面或高程值。在分析后，將粗差去除，將平面絕對位置、等高線高程、高程注記點(diǎn)的高程中誤差進(jìn)行計算，以確定成果的精度與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是否相符。

4.3外業(yè)調(diào)繪：既是核查調(diào)繪物的完整性、調(diào)繪地名與要素屬性；并補(bǔ)測新增地物。通過室內(nèi)核查和外業(yè)實地巡查完成。

4.4采集內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)；此方法是利用數(shù)字正射影像圖來套合檢查數(shù)字線劃圖的數(shù)據(jù)情況，對數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)的線、面中點(diǎn)等幾何位置、平面位置等情況進(jìn)行檢查；并且將調(diào)繪片、外業(yè)實地巡視等數(shù)據(jù)與之進(jìn)行對比，以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

結(jié)束語：目前，多源遙感圖像的融合是非常重要的研究課題，此方法雖有有點(diǎn)但也有不足之處。其中PCA融合圖像的方法雖然提高了空間細(xì)節(jié)的功能，增強(qiáng)了多光譜成像結(jié)果，但是頻譜導(dǎo)致圖像的失真，使物體的細(xì)節(jié)不能全部顯示。因此，航測內(nèi)業(yè)遙感影像融合仍有許多方面需要改善加強(qiáng)，特別是要結(jié)合具體的情況進(jìn)行實驗，進(jìn)行遙感影像融合研究。

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