海量光學(xué)遙感圖像快速幾何處理研究.pdf

1、高分辨率衛(wèi)星遙感影像的出現(xiàn)使得在較小的空間尺度上觀察地表的細(xì)節(jié)變化、進(jìn)行大比例尺遙感制圖以及監(jiān)測人為活動對環(huán)境的影響成為可能。目前它已在城市生態(tài)環(huán)境評價、城市規(guī)劃、地形圖更新、地籍調(diào)查、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。遙感圖像的正射糾正、配準(zhǔn)和鑲嵌等幾何處理是一切遙感影像應(yīng)用中必不可少的一個基本環(huán)節(jié)。然而高分辨率衛(wèi)星影像的多樣性和復(fù)雜性令傳統(tǒng)的幾何處理技術(shù)不再完全適用，主要表現(xiàn)在：（1）多種成像模型使得高分辨率正射糾正變得更加困難；（2

2、）高分辨率遙感數(shù)據(jù)使數(shù)據(jù)量呈級數(shù)增長，從而帶來海量遙感數(shù)據(jù)處理的問題；（3）自動化幾何處理包括自動配準(zhǔn)和自動鑲嵌的算法設(shè)計及其實現(xiàn)所帶來的困難?；谝陨蠁栴}的分析，本文從算法研究、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實現(xiàn)和實驗設(shè)計與驗證等多個方面對高分辨率衛(wèi)星遙感影像自動幾何處理的理論方法及系統(tǒng)設(shè)計的解決方法進(jìn)行了探索。
　　 高分辨率遙感影像的自動幾何處理包含正射校正、自動配準(zhǔn)和自動鑲嵌。本文首先研究不同傳感器模型的正射校正方法，在校正時根據(jù)衛(wèi)星的

3、成像方式選擇合適的模型；對于正射校正后的影像，其幾何坐標(biāo)仍然會有些許的誤差，本文使用基于地理初始坐標(biāo)和模板匹配的方法，實現(xiàn)兩幅圖像的精確配準(zhǔn)，為了提高控制點的質(zhì)量，使用了控制點初選和精選兩步篩選的方案；最后根據(jù)配準(zhǔn)后的圖像調(diào)整色調(diào)后，鑲嵌到一幅影像上去，最終達(dá)到幾何處理的自動化。
　　 對于海量數(shù)據(jù)處理所帶來的困難，本文采用基于統(tǒng)一的分塊分層存儲結(jié)構(gòu)，并在處理時，使用內(nèi)存映射和分塊處理相結(jié)合的方式提高處理效率。然后設(shè)計了一個海量

4、高分辨率遙感影像的自動幾何處理系統(tǒng)，使用C++語言在Visual Studio2005開發(fā)環(huán)境中實現(xiàn)。
　　 系統(tǒng)實現(xiàn)后，根據(jù)不同的成像模型的衛(wèi)星數(shù)據(jù)對系統(tǒng)進(jìn)行測試，對于通用成像模型，則使用IKONOS遙感影像；對于物理成像模型，使用SPOT5高分辨率衛(wèi)星影像；對于自動配準(zhǔn)鑲嵌系統(tǒng)則使用多幅CBERS02星2級數(shù)據(jù)產(chǎn)品和Landsat7 ETM+L1G數(shù)據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行驗證，實驗結(jié)果說明該算法流程可以實現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)幾何處理的自動化和多種