ZY-1 02C星在乌蒙山区域地质调查中的应用

ZY-1 02C星搭载有多光谱相机和全色高分辨率相机,能提供全色5m分辨率和多光谱10m分辨率的多光谱影像,可广泛应用于国土资源调查与监测、防灾减灾、农林水利、生态环境、国家重大工程等领域。本文主要探讨ZY-1 02C星遥感影像预处理过程,探讨02C星遥感影像在乌蒙山区域地质调查中的应用。     

“资源一号”02c卫星数据说明及处理

"资源一号"02C卫星于2011年12月22日成功发射,为填补国内高分辨率遥感数据空白做出了巨大贡献。ZY-102C卫星载有全色多光谱相机和全色高分辨率相机,可获取目标区域的全色和多光谱影像数据,同时其数据缺少蓝色波段,需利用已有的波段信息计算出蓝光波段,并与红、绿波段进行组合以得到模拟真彩色影像。通过一系列遥感影像处理手段,如正射纠正、镶嵌、几何配准、真彩色模拟、融合及裁剪等,可得到研究区的ZY-102 C高分辨率多光谱影像,能较好地满足用户需求。     

资源三号卫星正视全色与多光谱影像融合及评价

资源三号卫星(ZY-3)是我国发射的首颗民用高分辨率光学传输型立体测绘卫星,其全色波段与多光谱波段有相同的太阳高度角和其他环境条件,影像获取时间一致,因此两种不同分辨率的数据可实现高精度融合形成新的影像。使用Brovey变换、主成分变换、IHS变换、小波变换、GS光谱锐化五种不同的数据融合方法,对ZY-3全色和多光谱影像进行融合,并从清晰度、纹理和色调进行定性分析;从标准差、信息熵、平均梯度、偏差指数、相关系数和光谱扭曲程度进行定量评价。结果表明:基于Gram-Schimdt光谱锐化融合方法产生的遥感图像失真较小,同时很大程度地保持了高分辨率全色波段的空间纹理细节信息,是一种适合于ZY-3图像融合的较好方法。     

CBERS-02B星高分辨率数据在土地利用动态遥感监测中的应用评价

CBERS-02B星于2007年成功发射,星上首次搭载了一台自主研制的高分辨率HR相机,其分辨率高达2．36米,是目前国内最高分辨率的民用卫星。HR是全色单波段相机,其光谱范围是0．5—08微米,影像空间分辨率高,易于判读,在土地利用动态遥感监测等应用方面有重要的应用潜力。     

基于IDL的资源一号02C星HR影像RFM几何校正

资源一号(ZY-1)02C卫星作为我国高分辨率遥感数据卫星之一,正广泛应用于各个领域.该卫星数据采用国际上广泛使用的有理函数模型(Rational Function Model,RFM),并提供有理函数多项式系数(Rational PolynomialCoefficients,RPC).针对ZY-1 02C星1级辐射校正数据格式特点,在充分了解数据文件结构基础上,使用IDL语言进行开发,通过RFM反演其RPC,实现HR影像的几何校正等预处理.实验结果表明,程序执行快速稳定,精度可靠,影像镶嵌效果好,可以有效使用RFM实现大数据量影像的系统几何校正,避免重复操作中间数据的繁琐步骤,提高工作效率,具有实用价值.     

基于多空间分辨率遥感影像的喀拉玉尔滚构造带研究

喀拉玉尔滚构造带包括喀拉玉尔滚走滑断裂、北喀背斜、中喀背斜、南喀背斜及其次生构造。其中,北喀背斜、中喀背斜为塔北地区重要的背斜圈闭,同时也是塔里木油田的重点勘探对象。利用15m空间分辨率的ETM＋影像（多光谱和全色波段融合）及0．61m空间分辨率的QuickBird影像构成的多空间分辨率遥感影像集,结合少量野外地质资料,成功地提取了北喀、中喀背斜上的25条次生小断裂,其后又运用里德尔单剪理论对新发现的小断裂性质进行了解释,最后利用ETM＋影像确定了喀拉玉尔滚右旋走滑断裂的走向和位置,提出了对喀拉玉尔滚构造带的4点认识。     

高分一号卫星在京津矿山遥感监测中的应用

高分一号卫星于2013年成功发射,可获取 2 m全色影像与8 m多光谱影像,在矿山遥感监测中有很大的应用空间。研究并总结了高分一号卫星在矿山遥感监测应用时的数据处理流程和方法,根据高分一号影像特征建立了矿山遥感解译标志并对部分图斑进行了野外验证,最后进行了京津矿山遥感调查与监测工作。通过应用研究得出结论,高分一号卫星拥有较高的分辨率和较好的数据质量,地物轮廓纹理清晰、数据处理方便、解译精度较高,运用高分一号卫星进行矿山遥感监测可以取得良好的效果,可以为国土资源部门制定矿产资源规划、整顿矿产资源开发秩序、治理矿山地质环境等提供技术支撑和决策依据。     

基于多元遥感影像数据的黄河上游滑坡发育特征研究

黄河上游地区滑坡分布广泛,危害严重,是我国地质灾害的高易发区。文章以不同分辨率的多元遥感数据QuickBird(QB)、GeoEye、ZY-3、ZY-1 02C、Google earth等为数据源,结合野外现场实地调查和遥感验证等手段,开展了黄河上游地区滑坡发育的空间形态、展布特征研究,主要取得了以下认识:(1)研究区滑坡遥感影像特征明显,共发现各种类型的滑坡体508处,以群科尖扎盆地分布数量最多; (2)滑坡的空间宏观展布形态主要有8种,岩土体类型主要有4类,并以泥岩滑坡发育数量最多; (3)滑体堆积体的长、宽主要集中在550～1500m和600～1500m,且长、宽呈两极化方向延展; (4)滑坡体的长度与前后缘的相对高程差和滑体平均坡度呈良好的线性关系。研究成果将为该地区严重的地质灾害防治提供基础地质依据。     

基于边缘特征的遥感影像小波变换融合法

如何将不同空间分辨率遥感影像合理有效地融合在一起,保持原始多光谱影像的光谱特性,提高影像的分类精度和空间分解力,这是遥感影像数据融合处理的热点研究问题。在对原始遥感影像进行小波变换的基础上,提取高空间分辨率影像边缘特征信息,并与原始多光谱影像进行了融合处理。以IRS、SPOT和ETM卫星影像为资料进行实验,结果表明,该方法在提高影像的空间分辨率的同时,能够很好地保持影像的光谱特性,尤其在空间分辨率差异较大的影像融合中,该方法在保持影像光谱特性方面要优于其他的融合方法。     

基于整数小波和非负有序独立成分分析的遥感影像融合

结合ICA算法可以去除高阶冗余信息和IWT具有多分辨率、运算速度快的特性,在非负性条件的约束下,提出一种基于整数小波变换和非负有序独立成分分析(IWT-ONICA)的遥感影像融合方法。将该方法用于全色影像和多光谱影像的融合,数理统计(峰值信噪比、扭曲度、熵等)和目视判读结果表明,该方法融合效果优于其他方法,融合结果更加清晰,可视性更好。     

基于Kurtosis-IHS的遥感影像融合

针对传统IHS遥感影像融合的光谱扭曲和易引入噪声问题,提出了一种基于Kurtosis-IHS的遥感影像融合方法：从多光谱图像强度分量与全色图像最优逼近的角度出发,迭代求解多光谱各波段图像融合系数,减少光谱失真;根据全色图像的峭度获取其细节分量,达到抑制噪声的目的;最后使用基于Kurtosis-IHS的融合公式得到融合结果.实验选取2组实际遥感数据,结果表明,融合方法在CC、ERGAS、RASE、RMSE及SID 5个光谱性能评价指标上均优于传统的IHS、PCA、DWT及NSCT融合方法,在第二组遥感影像融合测试中,Kurtosis-IHS方法比传统IHS方法的5个指标分别提高了41.80％、57.09％、57.11％、57.11％、49.74％;在含噪环境下,融合方法的融合结果PSNR值均达到最大.所提出的Kurtosis-IHS方法优于传统的IHS融合方法,在提高空间分辨率的同时,具有较好地保持光谱信息及有效抑制噪声的优点.     

基于多源遥感数据的融合算法变换效果对比研究

随着多源遥感影像融合技术的成熟发展,如何提高高分辨率遥感数据的利用效益和使用质量已经成为影响其应用效果的瓶颈问题.针对QucikBird-2高分遥感数据光谱分辨率不足等问题,结合ASTER多光谱遥感数据,引入3种融合方法：主成分分析（PCA）融合、小波PCA融合和基于小波的IHS（色度、亮度、饱和度变换）融合,实现了对多光谱图像和高分辨率图像的融合,得到了多光谱高分辨率影像,使得在增强影像空间分辨率的同时也尽可能地保留了影像的多光谱信息.最后对3种融合方法的结果进行了定性和定量评价.     

不同空间分辨率高光谱遥感数据对蚀变矿物信息提取的影响

高光谱遥感由于其精细的光谱分辨率,在定量分析物质成分上独具优势,因此广泛应用于提取蚀变矿物信息。探讨了不同空间分辨率高光谱遥感数据对蚀变矿物信息提取的影响,采用最邻近插值法、双线性插值法和三次卷积插值法3种重采样方法对美国Cuprite矿区空间分辨率为20 m的AVIRIS影像做空间尺度扩展,分别扩展到空间分辨率为25,30,35,40,45,50 m。采用SAM分类方法从不同空间分辨率影像中提取蚀变矿物信息,使用混淆矩阵评价提取结果。一方面比较不同重采样方法对后期蚀变矿物信息提取精度产生的影响;另一方面比较不同空间分辨率对高光谱遥感影像蚀变矿物信息提取精度的影响。结果表明:①采用不同的重采样方法做空间尺度扩展,会影响后期蚀变矿物信息提取的精度,但是数值变化相对较小。相比之下,最邻近插值法重采样下影像蚀变矿物信息提取的精度稍好一些。②在中等空间分辨率(20～50 m)范围内,基于50 m空间分辨率的高光谱影像,蚀变信息提取的总体精度和Kappa系数较20 m的明显下降。其中最邻近插值法重采样下的总体精度和Kappa系数分别下降了7.94%,0.09;双线性插值法重采样下的总体精度和Kappa系数分别下降了6.87%,0.08;三次卷积插值法重采样下的总体精度和Kappa系数分别下降了6.68%,0.08。较高空间分辨率影像的总体精度和Kappa系数整体上均高于较低空间分辨率的情形。     

IHS融合改进方法在闽清县土地更新调查中的应用

采用传统的IHS等融合方法在进行高分辨率的全色影像与低分辨率的多光谱影像融合时,会使多光谱影像的光谱退化;如果高分辨率全色影像时相比多光谱影像时间早很多,则会产生很多新的地物信息丢失。通过对传统的IHS等融合方法的研究,改进了1分量的算法,使1分量既含有高分辨率影像的纹理信息又具有多光谱影像的光谱信息,得出IHS-融合方法,有效地解决了这个问题。     

高保真影像超分辨率重建应用研究

高分辨率图像是人们一直追求的目标,超分辨率图像重建技术就是人们获取高分辨率图像的一种很重要的方法。研究了超分辨率贝叶斯方法,该方法利用全波段增强多光谱遥感影像,结合传感器特性模拟了全波段和多波段影像的观测过程。这种方法使全波段数据与多光谱波段数据自动对齐,成功地保留了光谱信息,实现了遥感数据信息的高保真,进而增强了空间分辨率。以IKONOS全波段和多波段影像为例进行了深入地探讨,并对自动融合的结果进行了定性和定量分析。     

ASTER多光谱波段与SPOT全色波段融合方法研究

遥感图像融合可以发挥多源遥感数据的优势。但由于不同传感器的遥感数据有着不同的特征,不同数据所采用的融合方法也应不同。文章探讨了ASTER多光谱波段与SPOT全色波段数据融合的方法,通过对PCA融合、IHS融合和基于小波的IHS融合方法的对比研究,得出基于小波的IHS融合法在提高空间分辨率的同时较好地保持了地物的多光谱信息。     

基于国产GF-2卫星影像的遥感地质解译:以阿吾拉勒地区为例

"高分二号"(GF-2)卫星的成功发射标志着我国民用卫星进入亚米级的"高分时代",多光谱数据与全色数据的融合不仅保留了多光谱的色彩优势,也提高了多光谱影像的空间分辨率,GF-2卫星提供的海量遥感影像在促进我国地理信息产业快速发展的同时,也在地质领域发挥着越来越重要的作用。在简述GF-2 1A级数据处理的基础上,详细判读了断裂、褶皱、环形构造等构造特征和地层岩性信息,以及岩脉等细微构造。结果表明GF-2数据可以有效应用于地质调查,对于地质构造识别及地质体空间属性确定有较强的实用价值和广泛的应用前景。     

WorldView-2卫星矿山遥感监测：以西藏罗布莎地区为例

矿山遥感监测是近年来国土资源部门管理矿产资源开发、整顿和规范矿业秩序的一项重要的矿情调查工作。西藏罗布莎铬铁矿区是我国铬铁矿的主要产区,随着国民经济的快速发展,对铬铁矿石的开采力度和强度在逐年增大。为了更好地促进矿产经济及环境的可持续发展,选用WorldView-2遥感数据,首次深入分析了罗布莎矿山开发过程中不同地物遥感影像特征,建立了各类矿山地物的高空间分辨率遥感解译标志,通过遥感解译与野外查证工作,基本查明了研究区矿山开发状况和矿山地质生态环境现状,并对矿区开发现状与矿山环境进行了统计和分析,基于遥感矿山监测,给出了合理的矿山环境恢复建议。结果表明：WorldView-2作为高分辨率遥感影像,空间分辨率高,包含全色和8个多光谱波段,信息量丰富,解译精度高,在矿山遥感监测乃至更广范围的动态监测中应用可以取得很好的效果。     

多尺度纹理及多光谱影像协同的遥感岩性识别方法

岩性识别是遥感图像分类的难点,也是遥感地质应用的难点和热点。从遥感地质应用的实际需求出发,以西昆仑地区侏罗纪沉积岩地层为例,通过尺度转换提取高分遥感图像的多尺度纹理信息,采用波段叠加的方式协同多尺度纹理信息与ASTER影像多光谱信息进行岩性识别方法研究。利用WorldView-2全色数据进行向上尺度转换,形成空间分辨率分别为0.5,2,5,10,15,30m6种尺度图像数据,基于灰度共生矩阵提取各尺度上的纹理信息;将不同尺度的纹理信息分别与ASTER多光谱数据叠加形成协同数据;采用监督分类方法对研究区协同数据进行岩性分类。结果表明:(1)岩性纹理信息对空间尺度表现出依赖性,纹理信息量及含义随空间尺度不同而变化;(2)每套特定岩层因其独特的几何空间结构特征(厚度、产状、夹层、互层等)都有与之相适应的最佳纹理尺度,且该最佳尺度下纹理与光谱的协同效应最大;(3)纹理信息与多光谱数据形成的协同数据能有效提高岩性分类的精度,分类精度提高的程度与纹理计算的尺度相关。研究区岩性分类结果显示当纹理尺度为10m时,与仅基于ASTER纯光谱分类结果相比,精度提高了约6.9%。     

喀斯特高原山区IRS-P6影像最佳融合方法选择研究——以贵州平塘县四寨镇为例

贵州处于中国西南喀斯特的腹心地带,属岩溶高原山区,生态环境背景复杂,地表切割剧烈,海拔落差大,坡度较陡,同时地处季风气候区还伴有常年多云多雨现象,因此卫星遥感数据质量常受到严重影响。文章以贵州南部平塘县四寨镇为例,主要针对IRS-P6卫星遥感影像的多光谱4,3,2波段与其全色PAN波段之间的融合,运用比值变换、主成分分析法（PCA）、乘法变换和IHS变换四种常见融合方法进行对比分析,并对融合后的影像进行主观定性评价和客观定量评价。研究表明IHS融合法效果相对最好,在保持原多光谱影像光谱信息的同时,大大提高了影像的空间分辨率,改善了图像的目视效果,清晰度和纹理细节表现力也得到了较大的提高,是一种适宜于亚热带喀斯特高原地区的融合方法,对解决喀斯特高原山区受雨云天气条件限制难以获取高质量影像的问题有重要意义。