不同融合方法在區(qū)域地質調查中的應用

王聰

摘 要：隨著科學技術的進步和其在各行各業(yè)中的廣泛應用，地質調查工作逐漸向著數(shù)字化、自動化、智能化方向發(fā)展，其中遙感技術的出現(xiàn)為地質調查工作水平的提升提供了條件。與先進科技相結合產生的遙感設備促進了地質調查工作方式的轉變，節(jié)省了大量人力物力，促進了工作效率提高，使調查變得更加精確可靠。由于其應用靈活性高、環(huán)境適應能力強、分辨率高等優(yōu)點，隨著遙感技術的不斷完善與發(fā)展，已經成為地質調查工作中的主要應用技術。不同的地質條件中所應用的調查方式也不盡相同，需要根據(jù)其地質特點具體問題具體分析，本文將對遙感技術在不同區(qū)域地質中應用的融合方式進行分析，探討其應用特點，為我國地質調查技術的進一步發(fā)展提供參考。

關鍵詞：地質調查；融合方式；遙感技術

科學技術的進步促進了遙感設備分辨率的提高，使地質調查中收集的數(shù)據(jù)變得更加詳細精確，但巨大的信息內容需要高水平的信息處理能力，要求將大量的數(shù)據(jù)完整、及時地向數(shù)據(jù)中心傳遞，為了促使問題得到解決，人們通過大量地質調查實踐經驗總結提出了數(shù)據(jù)融合的新方法。數(shù)據(jù)融合方法的應用能夠適應我國復雜的地質地貌，滿足不同地質調查需求提出的遙感圖像條件，為遙感技術的發(fā)展與進步做出了貢獻。

1 遙感影像融合方法概述

1.1 遙感影像融合原理。為了滿足遙感技術對于影像質量的不斷提升，現(xiàn)代的遙感圖像處理技術也在發(fā)生著巨大的變化，遙感影像融合就是其中的典型代表，遙感影像處理是一種對圖像的高級處理，通過電子技術使單一傳感器來源較多波段信息或者是同類傳感器所提供的多來源信息進行綜合，在處理之后消除圖像之中含有的冗雜、不必要的信息，綜合各方面的信息，將有價值信息做到互補，以降低其中因圖像模糊所帶來的不確定，使圖像信息更加的清晰可見，其最終目標就是能夠綜合各方面圖像信息，獲取最直觀、有效的圖像。

1.2 遙感影像融合材料必備條件。在現(xiàn)階段，要對于不同傳感器、波段的遙感影像進行融合，其圖像信息必須滿足四個關鍵點：首先，所要融合的影像數(shù)據(jù)要有完全不同空間分辨率。其次，所要進行融合的圖像必須是來自同一區(qū)域的圖像。第三，所供融合的材料要保證圖像信息有著較為精確的配準。最后，還要保證的所提供的容和圖像材料，即使來源于不同的時間，但是整體上不能夠有過多的變化。

1.3 遙感影像融合優(yōu)點。首先，相比于最初的遙感圖像，使用遙感影像融合技術所產生的圖像能夠全面的綜合各個影像總的特征匯聚到一起，也就能夠使融合影像具有更多的環(huán)境細節(jié)，并且影像的影紋也能夠更加豐富、全面。其次，和多光譜圖像比較而言，融合圖像空間各方面信息更加完善，能夠提供一個多角度、立體感強并且具有較高空間分辨率的圖像。第三，融合后的圖像，由于是采用了多圖像的技術，也能夠充分的對圖像色彩進行補充，使其有更高的光譜分辨率，這樣圖像的層次感也就能夠隨之變強。第四。對圖像進行融合操作還能夠有效的減少圖像中不必要的圖像信息，能夠去除原圖像上辨識度不高的區(qū)域，使圖像整體顯得更加的清晰，大大的促進了圖像中有效信息含量的提高。

1.4 影響融合需要注意的重點。在做融合處理之前，應首先對多光譜圖像進行低通濾波，以消除多光譜圖像的高頻信息對融合結果的干擾，防止融合影像出現(xiàn)色斑等。對高分辨率圖像進行高通濾波，以消除全色波段影像的低頻信息對融合結果的光譜等信息的改變。對濾波后的圖像進行反距離線性拉伸，目的是為了使各波段的灰度直方圖具有 255 個灰度級，便于各灰度直方圖的精確匹配。常見的影像融合方法有： 以像元為基礎的加權融合、IHS 色彩空間變換融合、基于小波理論特征融合、基于貝葉斯法則的分類融合以及以局部直方圖匹配濾波技術為基礎的影像數(shù)據(jù)融合等。

2 影像融合具體方式

2.1 基于 IHS 彩色空間變換。在色度學中，把彩色影像的紅（R）、綠（G）、藍（B）變換成亮度、色度、飽和度，稱為 IHS 變換；而把 I，H，S 變換成 R，G，B稱為反變換。由于 IHS變換是一種圖像顯示增強和信息綜合的方法，具有靈活適用的優(yōu)點，因此產生了多種 IHS 變換式。這種方法能在基本保持原彩色圖像的波譜特征的同時，融入高分辨率幾何信息， 是一種效果明顯而且實用性很強的遙感圖像融合方法。但此融合方法是在損失圖像光譜信息為代價的基礎上，增強圖像的空間幾何分辨率。

2.2 基于波段頻率域的融合方法。該方法是通過對低空間分辨率而有高光譜分辨率的彩色圖像和有高空間分辨率但其光譜分辨率較低的全色波段圖像（SPOT PAN 或 ETM+PAN）進行精校正后，以多光譜彩色圖像的波段為基礎，利用高空間分辨率全色波段圖像為參照，來增強原始多光譜彩色圖像的空間分辨率和特征信息。不象IHS 彩色空間變換融合方法， 該方法的融合機理對原始圖像的電磁波輻射值加以嚴格保存，并且各波段之間相互獨立，互不干擾。其特點是保留原始圖像的低頻信息和光譜信息的基礎上，增強圖像的細節(jié)信息，從而提高其空間分辨率。鑒于該方法的融合特點，融合的圖像可以作為圖像分類和其它的統(tǒng)計計算及中小比例尺區(qū)域地質調查等工作。

2.3 綜合融合方法。綜合融合方法是指將影像融合方式與波段頻率融合方式二者結合使用，發(fā)展二者優(yōu)點，避免兩種方法缺點出現(xiàn)，實現(xiàn)二者優(yōu)缺點互補，因此綜合融合方法兼具二者優(yōu)點，并在其基礎上發(fā)揮了更大的作用。這種方式不僅能夠避免原始數(shù)據(jù)圖像的損失，還可以促進其立體分辨率的提升，對所調查區(qū)域的地理環(huán)境模擬更具真實性、準確性，對遙感技術中信息傳輸與處理工作具有極大幫助。通過大量實踐工作可以發(fā)現(xiàn)，隨著科學技術的發(fā)展，信息化遙感技術逐漸占據(jù)優(yōu)勢，綜合融合方式在不同地質區(qū)域中的應用能夠有效促進信息收集與整理的順利進行，為信息的無損傳輸提供條件。綜合融合方式為遙感圖像分辨率的提升以及調查數(shù)據(jù)的準確度提升做出貢獻，促進了地質調查技術的轉變，使地質調查工作變得更加信息化、數(shù)字化，提高了遙感圖像質量，為后續(xù)生產工作的開展奠定了堅實的基礎。目前，隨著遙感技術的快速發(fā)展，遙感圖像的空間分辨率、波譜分辨率得到了很大提高，如何充分發(fā)揮遙感技術在區(qū)域地質調查中的優(yōu)勢，將是區(qū)調填圖面臨的重要課題。而數(shù)據(jù)融合技術是當今解決這一問題的關鍵技術。

3結語

地質調查工作應用范圍廣泛，是大部分生產活動的基礎條件，為生產活動的順利開展提供著可靠的保障，能夠促進生產效率提高，降低生產成本，避免安全問題發(fā)生，防止生產初期失誤產生為企業(yè)帶來經濟損失。因此需要重視地質調查數(shù)據(jù)精確度，只有準確可靠的數(shù)據(jù)調查才能保證生產活動后續(xù)進行。遙感技術中融合方式的應用提升了地質調查中數(shù)據(jù)準確性，但由于我國地形復雜、地質條件也有所不同，因此需要根據(jù)不同地質環(huán)境特點有針對性的選擇融合方式，使遙感技術在地質調查中的作用得到充分發(fā)揮，為遙感圖像分辨率提高、質量提升、精確度水平進步做出貢獻。

參考文獻：

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