基于Gram Schmidt变换的高光谱遥感图像改进融合方法

遥感图像融合的目的是综合来自不同空间分辨率和光谱分辨率的遥感信息,生成一幅具有新空间和波谱特征的合成图像。针对高光谱图像的特点,对基于Gram Schmidt变换的图像融合方法进行改进,首先采用光谱重采样方法模拟产生Gram Schmidt变换的第一分量,通过Gram Schmidt变换将高光谱图像转换到正交空间,再利用高空间分辨率图像替换Gram Schmidt变换的第一分量,最后通过Gram Schmidt反变换获得融合图像。利用EO1-Hyperion航天高光谱数据与ALI全色波段进行融合试验,发现改进方法可有效提高高光谱遥感图像与全色高分辨率图像的融合质量。     

基于灰色绝对关联度边缘检测的多源遥感影像加权IHS融合

鉴于IHS变换的融合影像存在光谱扭曲问题,而灰色关联度对图像边缘检测具有局限性,该文将基于灰色绝对关联度的灰色关联分析与IHS变换相结合进行影像融合。采用灰色绝对关联度检测高分辨率影像的边缘点和非边缘点,基于边缘信息确定高分辨率影像和IHS变换后的亮度分量在组合中的权值,最后通过IHS反变换实现影像加权融合。应用该算法分别对多源遥感影像进行融合处理,在提高空间分辨率的同时能够很好地保持多光谱影像的光谱信息,优于传统的IHS融合方法和基于灰色关联度的IHS融合算法。     

基于面向对象的城市地物信息提取方法研究

20世纪90年代以来,高空间分辨率遥感影像数据的处理已成为遥感领域中的热点与难点。利用具有人的思维特点的面向对象的信息提取技术,对高分辨率遥感影像中的城市用地进行分类,分析和利用高分辨率影像的空间信息、结构信息与光谱特征等,总结了面向对象解译方法的5个步骤,即影像分割、分类方法的选择、地物种类分类,知识库构建、计算机自动分类。分类结果表明：（1）克服了“椒盐现象”;（2）信息提取的总体精度为92.19％,而且各类地物信息的提取精度均有所提高,特别是利用前期分类的拓扑关系有效提取了城市水体与建筑物阴影。     

惠州红树林资源的遥感监测应用研究

利用陆地资源卫星专题制图仪影像(TM)、增强专题制图仪(ETM+)、中巴资源卫星( CBERS02B)高分辨率影像(HR)与多光谱影像( CCD)对惠州红树林湿地资源进行调查.根据Landsat TM、ETM+,结合红树林生境分布专题图解译出1989、1999年惠州红树林分布信息;利用CBERS02B的HR与CCD数据进行影像融合,再结合野外实地调查数据和数字高程模型等辅助信息,通过目视解译获得2009年红树林分布信息.研究结果显示,1989- 2009年,惠州红树林面积呈先减少后增加的趋势.同时通过比较陆地卫星与中巴资源卫星影像,发现陆地卫星30m的分辨率难以满足对红树林斑块的准确描绘与定位,而融合的中巴卫星HR与CCD数据,得到的融合图像既具有全色影像的高分辨率,又在一定程度上保持了多光谱影像的光谱信息,信息量明显增大.结果表明,HR与CCD多光谱影像融合可以优势互补,在斑块较小且分散的红树林资源调查和监测中具有较大的应用潜力.     

基于DCT变换的多光谱与全色影像融合方法

针对IHS融合法的融合影像相对于原多光谱影像光谱扭曲严重、小波变换融合法运算量大的缺点,依据影像成像时传感器像素间的对应关系,提出应用遥感影像空间分辨率比值关系对影像进行分块,采用离散余弦变换与IHS变换相结合的融合方法进行多光谱影像与全色影像融合,以提高遥感影像的应用能力。仿真实验表明,该方法融合结果的光谱保持性与小波变换方法相近,均优于IHS变换融合影像,对全色影像空间信息集成能力稍弱,但计算效率明显改善,适合于对大数据量的遥感影像融合。     

干旱区TM图像蚀变信息提取方法研究

围岩蚀变是成矿作用发生的重要标志之一,从遥感图像中提取蚀变信息是遥感找矿的难点和重要手段。遥感TM数据以其丰富的光谱和连续的空间信息被广泛地应用在地质找矿中,在分析TM影像数据的光谱特征的基础上,根据岩矿光谱特征和遥感信息提取理论,利用全波段主成份分析,选择主成份分析和比值增强、主成份分析相结合的直接主成份法分别对研究区进行了提取,并进行了对比分析和探讨,最终表明直接主成份分析在干旱区可以起到良好的应用效果。     

ALOS融合影像质量评价及其土地盐渍化应用研究

将经过配准的同一地区不同空间分辨率和光谱分辨率的遥感影像进行融合是提高土地覆盖/土地利用分析精度的有效途径。采用PCA、IHS、HPF和小波变换融合法对内蒙古杭锦后旗中部地区的ALOS全色和多光谱影像进行融合,并对融合结果进行了定性和定量评价。基于地物光谱特征、解译标志和监督分类法提取试验区土地盐渍化信息,比较多光谱影像和融合影像的土地盐渍化信息提取精度。结果显示,PCA、IHS和HPF融合影像的空间细节表现能力得到提升,而PCA和小波变换融合影像的光谱保真度优于IHS和HPF融合影像;PCA融合影像的盐渍化分类精度、总分类精度和Kappa系数均为最高,是最适于试验区土地盐渍化分类研究的融合方法。     

三维遥感信息处理系统的设计和应用

利用机载三维遥感技术能够同步获取三维位置和光谱数据的一体化信息。三维遥感信息处理系统利用获取的三维遥感数据生成遥感地学编码图像和DEM（数字表面模型）。该文阐述了此信息处理系统的数据处理流程和软件构成，同时对该系统的各处理模块进行了描述，通过对中关村地区300多km^2的三维遥感信息数据的处理，检验了三维遥感信息处理系统的可行性。     

遥感影像无(稀少)地面控制点纠正技术

该文提出高分辨率遥感影像纠正和绝对(大地)定位的一种新方法。首先，利用现有的1：100万世界地图数据，对最低分辨率(15～30m)影像进行正射纠正。以此为基础，把多种分辨率的遥感影像从低分辨率到高分辨率逐级地相互匹配，并以低一级分辨率为基础配准。通过这种金字塔结构的中间分辨率过渡，解决了最高分辨率与最低分辨率影像间对应特征很少的问题，实现了最高分辨率影像的纠正和大地定位。     

塔里木河中游绿洲盐漠带典型盐生植物光谱指数分析

盐生植物对于维持干旱区绿洲生态系统平衡起着核心作用。该文以渭干河-库车河三角洲绿洲盐漠带典型盐生植物为研究对象,利用Field Spec Pro FR便携式地物波谱仪,对2010年10月盐生植物的野外光谱数据进行采集并取相应土样。首先,采用光谱学分析方法分析光谱特征变化,并对土壤理化特性(含盐量、TDS、电导率、pH值)进行室内测定分析,获得盐生植物光谱特征数据和土壤理化特性数据。其次,利用实测光谱数据对盐生植物高光谱植被指数NDVI705、VOG1、ARI1和CRI1进行反演,用高光谱影像和TM影像分别对VOG1和NDVI705进行反演,并与土壤理化特性进行相关性分析。研究表明:高光谱植被指数NDVI705、VOG1、ARI1与土壤理化特性之间相关性均较低(0.266R0.449),但CRI1与含盐量、TDS的相关性较高(R=0.668);用高光谱影像反演的VOG1与电导率的相关性较高(R=0.536),用TM影像反演的NDVI705与TDS相关性较高(R=0.695)。通过精度验证,发现高光谱反演数据(VOG1)比TM反演数据(NDVI705)精确,说明遥感数据空间分辨率的不同影响了反演植被光谱指数的精度。该研究不仅可为干旱地区盐生植物的遥感识别奠定基础,而且对维持绿洲生态系统稳定提供一定的科学依据。     

北京一号卫星影像的数据融合研究

"北京一号"卫星是我国近期发射的一颗中高分辨率对地观测小卫星.鉴于数据融合技术在遥感领域的重要作用,对该卫星多光谱与全色波段数据进行不同融合方法的实验.具体以河南新郑地区为实验区,应用遥感处理软件,通过定性分析和定量评价,得出Brovey变换是目前较适合北京一号小卫星数据的融合方法,而小波HIS变换则是以后研究的重要发展趋势.     

Image data fusion for the remote sensing of freshwater environments

Remote sensing based mapping of diverse and heterogeneous freshwater environments requires high-resolution images. Data fusion is a useful technique for producing a high-resolution multispectral image from the merging of a high-resolution panchromatic image with a low-resolution multispectral image. Given the increasing availability of images from different satellite sensors that have different spectral and spatial resolutions, data fusion techniques that combine the strengths of different images will be increasingly important to Geography for land-cover mapping. Different data fusion methods however, add spectral and spatial distortions to the resultant data depending on the geographical context; therefore a careful selection of the fusion method is required. This paper compares a technique called subtractive resolution merge, which has not previously been formally tested, with conventional techniques such as Brovey transformation, principal component substitution, local mean and variance matching, and optimised high pass filter addition. Data fusion techniques are grouped into spectral and spatial centric methods. Subtractive resolution merge belongs to a new class of data fusion techniques that uses a mix of both spatial and spectral centric approaches. The different data fusion techniques were applied to a QuickBird image of a semi-aquatic freshwater environment in New Zealand. The results were compared both qualitatively and quantitatively using spectral and spatial error metrics. This research concludes that subtractive resolution merge performed better than all the other techniques and will be a valuable technique for enhancing images for freshwater land-cover mapping.     

定量遥感尺度转换方法研究进展

首先对遥感科学和气象学、水文学、生态学、地理学和的尺度概念及其转换方法进行了区分。其次对遥感数据空间尺度转换方法的国内外研究进展情况进行了系统梳理,重点比对了目前空间尺度转换常用6种转换方法：统计转换法、分类转换法、数据融合转换方法、分形分析法、基于局域动态模型的转换方法和基于物理意义尺度转换方法及其各自所属方法的优点和缺点。再次以遥感时间尺度转换应用最为广泛的地表蒸散发和农业旱情监测等2个领域为例,对遥感时间尺度转换方法进行了总结。最后预测了今后定量遥感尺度转换研究可能的研究重点,以期为今后更好地开展尺度效应和尺度转换研究工作提供参考。     

微机TM图象的主成分变换与彩色变换及其信息提取实验

遥感图像处理向微机化发展是遥感技术引人注目的发展趋势之一，本文采用ＬＡＮＤＳＡＴ－５ＴＭ数字图象借助适用于微机的软件系统，驿ＴＭ图象分别进行了主成分变换和彩色空间变换了这两种变换的意义及其相互结合的优势。这项试验研究在遥感图象微机应用处理、区域资源和环境调查，监测以及研究中有一定的实际意义。     

Merged remotely sensed data for geomorphological investigations in deserts: examples from central Saudi Arabia

Image merging has gained acceptance in geological remote sensing, however it has rarely been applied in geomorphology. We report on the usefulness of principal components substitution (PCS) to merge IRS panchromatic data with multispectral Thematic Mapper (TM) imagery, to map commonly encountered desert geomorphological features, and in relative age dating of alluvial surfaces. The merged data were applied to the identification and mapping of geomorphological features along two geolo-gically different mountain fronts in central Saudi Arabia. Two types of geomorphological maps have been created. A morphogenetic map that distinguishes between aeolian landforms, fluvial landforms, desert pavements, and gypsum crusts. Second, a morphochronological map, which shows the relative age of four geomorphic surfaces developed on an alluvial fan. The construction of the two maps is supported by field observations and laboratory measurements. Using the optimum index factor (OIF), a TM band 1, 5 and 7 image (of 20 merged composites) was found to be the optimum colour composite image for the geomorphological features in this arid environment. We discuss our findings in the context of the spatial and spectral properties required for applied geomorphological remote sensing.     

Evaluation of Landsat-7 ETM+ Panchromatic Band for Image Fusion with Multispectral Bands

The Landsat-7 ETM+ panchromatic band is taken simultaneously with multispectral bands using the same sensor system. The two data sets, therefore, are coregistered accurately and the solar illumination and other environmental conditions are identical. This makes ETM+ Pan advantageous to SPOT Pan for resolution fusion. A spectral preserve image fusion technique, Smoothing Filter-Based Intensity Modulation (SFIM), can produce optimal fusion data without altering the spectral properties of the original image if the coregistration error is minimal. With TM/SPOT Pan fusion, the technique is superior to HSI and Brovey transform fusion techniques in spectral fidelity, but has slightly degraded edge sharpness as a result of TM/SPOT Pan coregistration error because SFIM is sensitive to coregistration accuracy and temporal changes of edges. The problem is self-resolved for ETM+ because there is virtually no coregistration error between the panchromatic band and the multispectral bands. Quality fusion imagery data thus can be produced.     

不同分辨率遥感图像混合像元线性分解方法研究

混合像元的存在是传统像元级遥感分类和面积量测精度难以达到实用要求的主要原因,为了提高遥感应用精度,须解决混合像元分解问题。传统的方法主要通过改进分解模型提高分解精度,该文在不改变线性分解模型的条件下,分析不同分辨率尺度对于线性分解精度的影响。实验中运用像元合并的方法,得到不同分辨率的TM系列遥感图像,分别选取植被、裸地、水体3种典型地物进行线性分解;以分辨率更高的Quickbird图像分类结果作为真值进行精度评价。实验结果表明:随着图像分辨率的降低,植被的RMSE值不断缩小,在30 m分辨率尺度上均值为0.36,在150 m尺度上均值为0.17,分解精度提高了1倍左右;但随着分辨率进一步降低,由于混合像元现象加剧,RMSE值上升,分解精度随之降低。     

基于高空间分辨率遥感影像的湿地信息提取技术研究

如何利用遥感技术获取高精度的湿地信息是湿地遥感研究中的重要内容之一.基于高空间分辨率的遥感影像数据,研究利用面向对象的分类方法,综合利用遥感数据的光谱信息、纹理特征、拓扑关系等信息进行多尺度分割,通过对对象的目视解译建立隶属度函数,并结合最邻近分类法,获取湿地信息.并以福建省闽江口湿地为例,采用高分辨率的SPOT5影像数据,研究表明：利用面向对象的方法对SPOT5遥感影像进行湿地信息的提取精度达到90.40%,为湿地信息的提取又提供了一个有效的方法.