土地利用變更調(diào)查遙感監(jiān)測(cè)中Kompsat—3遙感影像處理方法

韓美伶

一、引言

Kompsat-3（K3）是韓國(guó)第3顆多用途衛(wèi)星。該衛(wèi)星在當(dāng)?shù)貢r(shí)間2012年5月18日凌晨1時(shí)39分左右在日本鹿兒島縣種子島宇宙基地進(jìn)行發(fā)射。衛(wèi)星重980公斤，直徑2米，長(zhǎng)3.5米。本文以在全國(guó)土地利用變更調(diào)查項(xiàng)目中新興韓國(guó)衛(wèi)星K3遙感影像為研究對(duì)象，吉林省洮北區(qū)為研究區(qū)域，主要介紹K3遙感影像的預(yù)處理、數(shù)據(jù)融合、影像彩色合成，以及幾何糾正等影像處理方法，制作正射影像，滿足土地利用變更調(diào)查的應(yīng)用。

二、區(qū)域概況與數(shù)據(jù)情況

區(qū)域概況洮北區(qū)位于吉林省北部，白城市中部。東鄰鎮(zhèn)賚縣、大安市，西、南與洮南市接壤?？偯娣e2525平方千米。東經(jīng)122°19″-123°10″、北緯45°2′4″，-45°55′2秒之間。洮北區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候。

數(shù)據(jù)情況本次項(xiàng)目所涉及數(shù)據(jù)有：基礎(chǔ)底圖（DOM）、高程數(shù)據(jù)（DEM）、2015年原始K3影像（包括全色數(shù)據(jù)與多光譜數(shù)據(jù)）。套合行政界線及資料清單核對(duì)基礎(chǔ)底圖完整情況，并檢查是否損壞。

DEM坐標(biāo)系統(tǒng)為1980西安坐標(biāo)系，GeoTIFF格式。

K3數(shù)據(jù)共3景，數(shù)據(jù)覆蓋洮北區(qū)東北部，數(shù)據(jù)時(shí)相為2015年12月8日。全色數(shù)據(jù)分辨率為0.7米，多光譜為2.8米。

影像覆蓋區(qū)域

三、技術(shù)流程

遙感影像處理是土地利用變更調(diào)查監(jiān)測(cè)與核查項(xiàng)目的首要工作，高質(zhì)量的遙感影像對(duì)變化信息提取有重大作用。它能縮小偽圖斑數(shù)量，極大地減少外業(yè)工作量。具體處理流程如下圖所示。

四、處理方法

遙感影像處理包括影像預(yù)處理，影像糾正和影像調(diào)色鑲嵌等步驟。

（1）影像預(yù)處理

在預(yù)處理過(guò)程中，首先，對(duì)原始數(shù)據(jù)中多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行空間建模，使影像顏色接近自然真彩色。第二，影像配準(zhǔn)。將多光譜影像配準(zhǔn)到全色影像上，此步驟可手動(dòng)配準(zhǔn)也可在ERDAS中使用自動(dòng)模塊配準(zhǔn)。配準(zhǔn)后需檢查精度，最大誤差小于1個(gè)像素，否則影響后期的影像判讀。第三，影像融合。影像融合是在ERDAS、PS中運(yùn)用不同的融合方法將全色數(shù)據(jù)和多光譜數(shù)據(jù)處理成一幅既有清晰的紋理信息，色彩信息又豐富的影像。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)得出K3數(shù)據(jù)使用ERDAS中的RESOLUTION MERGE融合方法。

（2）影像正射糾正

遙感中的有幾何畸變使圖像中的幾何圖形與該物體在選定的地圖投影中的幾何圖形產(chǎn)生差異，是圖像產(chǎn)生了幾何形狀或位置的失真，可通過(guò)幾何校正來(lái)消除。K3數(shù)據(jù)糾正在使用ERDAS軟件，打開被融合后影像，點(diǎn)擊Geometric Correction選項(xiàng)，選擇IKONOS糾正模型，輸入rpc文件和高程數(shù)據(jù)，選擇投影方法、坐標(biāo)系及參考影像，接下來(lái)自動(dòng)彈出糾正界面，便可在左右兩窗口中選擇同名點(diǎn)糾正了。

糾正點(diǎn)位選取要均勻，平原不少于9個(gè)點(diǎn)，山區(qū)要適量增加點(diǎn)數(shù)，并且注意相鄰兩景重疊區(qū)域不少于3個(gè)公共點(diǎn)。同名點(diǎn)應(yīng)選在大的硬化道路的拐角處，但道路方向及寬度發(fā)生變化，或出現(xiàn)破碎現(xiàn)象的應(yīng)放棄此類點(diǎn)。

（3）影像調(diào)色、鑲嵌

糾正后影像在PS中調(diào)色，使用色階、曲線、亮度對(duì)比度、色相飽和度、色彩平衡等工具處理影像顏色及亮度，注意在此過(guò)程應(yīng)參考去年的遙感影像，并且考慮本次原始影像的時(shí)相，調(diào)色后使色彩接近當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)卣鎸?shí)情況。影像鑲嵌是將兩幅以上影像拼接在一起，拼接處無(wú)縫隙并且無(wú)黑邊、彩邊，使影像顏色過(guò)渡自然，無(wú)明顯拼接的痕跡。具體要求包括：沿線狀地物裁切，不可切大塊農(nóng)田；盡量保留分辨率高、云霧量少、時(shí)相新的影像；重疊區(qū)域精度，平原小于2倍采樣間隔，山區(qū)小于4倍采樣間隔。

結(jié)束語(yǔ)：K3數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)預(yù)處理、糾正、融合、調(diào)色、鑲嵌及裁切后生產(chǎn)出最終后時(shí)相（如下圖2）。在土地利用變更調(diào)查與核查遙感監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，將生產(chǎn)合格的遙感影像疊加前時(shí)相影像，套合數(shù)據(jù)庫(kù)圖層、臨時(shí)用地圖層及擬拆除圖層，比對(duì)得出本年度新增圖斑，為之后的衛(wèi)片執(zhí)法及土地督察提供準(zhǔn)確的、時(shí)效性強(qiáng)的資料。endprint