海量光學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節(jié)變化、進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、地籍調查、精準農業(yè)等方面得到了廣泛的應用。遙感圖像的正射糾正、配準和鑲嵌等幾何處理是一切遙感影像應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雜性令傳統(tǒng)的幾何處理技術不再完全適用，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和自動鑲嵌的算法設計及其實現(xiàn)所帶來的困難。基于以上問題的分析，本文從算法研究、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實現(xiàn)和實驗設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)設計的解決方法進行了探索。
　　 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，其幾何坐標仍然會有些許的誤差，本文使用基于地理初始坐標和模板匹配的方法，實現(xiàn)兩幅圖像的精確配準，為了提高控制點的質量，使用了控制點初選和精選兩步篩選的方案；最后根據(jù)配準后的圖像調整色調后，鑲嵌到一幅影像上去，最終達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構，并在處理時，使用內存映射和分塊處理相結合的方式提高處理效率。然后設計了一個海量

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)品進行驗證，實驗結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