GCP分布对海岸带TM影像几何校正精度的影响研究

选择江苏省沿海辐射沙洲区南部为试验区,以Landsat TM影像为研究对象,详细分析了面状分布的地面控制点(area-distributed ground control points,AGCP)和沿海堤走向的线状分布的地面控制点(linear-distributed GCP,LGCP)对海岸带遥感影像几何校正精度的影响,对潮间带99个独立的GPS验证点进行了几何校正的精度评价,得到影像无GCP点控制区域几何校正误差的传播规律及残差的空间分布形态,并给出残差随GCP点距离变化的定量参考范围.研究结果表明,在有GCP点控制的区域,应用AGCP法和LGCP法均可获得好的校正精度,而在潮间带无GCP点控制的区域,两种方法的误差均有不同程度的增大,但LGCP法的误差明显小于AGCP法的.在误差传播的方向性上,随着距离的增加,AGCP法在东向的残差呈稳定而尖锐的上升(R2=0.827),在北向呈变振幅的振荡上升(R2=0.517);LGCP法在与控制线垂直的方向上,残差呈缓慢的线性增加(R2=0.877),在平行方向,距离的远近对残差变化几乎没有影响.在误差传播的数值上,LGCP法在离海堤30 km内几何校正的误差小于20 m,而AGCP法在相同的距离范围内仅能得到100 m的精度.该结论可为海岸带无GCP点区域TM影像几何校正误差的传播规律提供定量参考依据.     

基于岸线配准的海岛礁遥感影像几何纠正方法

由于缺少可靠的控制点,很难对遥远海岛进行几何精校正.在假定海岛岸线相对稳定的情况下,提出一种基于海岸线配准的几何校正方法.首先,基于波谱分析从卫星影像提取海岸线;接着,根据海图上陆地特定的颜色提取海岸线;最后,通过将两种岸线进行配准实现了几何精校正.试验表明这个方法可行,校正结果也令人满意.     

合成孔径雷达影像反演台风浪的研究

台风浪的研究对于船舶航行、避风以及港口、海洋和近岸建筑物的安全有着重要的现实意义.本文选用台风“莫拉克”(MORAKOT)发生时的ERS-2卫星的合成孔径雷达(SAR)海面影像为例进行了相关研究,采用遥感软件和Matlab编程相结合,得到了台风浪的主波波长、波向和周期.与同实测资料吻合较好的Mike21软件的数值模拟结果相比较,效果良好.     

基于双极化SAR图像的U-Net海冰多分类模型

北极多年冰在近几十年有明显的减少趋势,与北极海冰的厚度、体积和夏季最小海冰范围的减少密切相关。合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)具有全天时、全天候成像能力,基于SAR卫星影像的海冰分类对监测北极多年冰具有重要意义。基于深度学习U-Net模型,以SAR图像的双极化信息为模型输入,构建了像素级的海水、一年冰和多年冰多分类模型。与已有SAR图像海冰分类方法(支持向量机、随机森林和卷积神经网络)进行对比,基于双极化SAR图像的U-Net海冰分类模型的准确率、平均重叠度和Kappa系数,分别达到了90.73%、0.831和0.849,优于其他对比模型,分别提升了4.08%～19.04%, 0.063～0.321和0.111～0.335。此外,针对SAR图像水平-垂直极化(horizontal-vertical polarization, HV)有明显的条状热噪声和水平-水平极化(horizontal-horizontal polarization, HH)受入射角效应而亮度不均匀的特点,设计敏感性实验,研究HV噪声、入射角和灰度共生矩阵(gray leve...     

海岛礁光学和雷达影像基于改进非子采样小波变换的自动配准

Homologous feature point extraction is a key problem in the optical and synthetic aperture radar （SAR） image registration for islands. A new feature point extraction method using a threshold shrink operator and non-subsampled wavelet transform （TSO-NSWT） for optical and SAR image registration was proposed. Moreover, the matching for this proposed feature was different from the traditional feature matching strategies and was performed using a similarity measure computed from neighborhood circles in low-frequency bands. Then, a number of reliably matched couples with even distributions were obtained, which assured the accuracy of the registration. Application of the proposed algorithm to SPOT-5 （multi-spectral） and YG-1 （SAR） images showed that a large number of accurately matched couples could be identified. Additionally, both of the root mean square error （RMSE） patterns of the registration parameters computed based on the TSO-NSWT algorithm and traditional NSWT algorithm were analyzed and compared, which further demonstrated the effectiveness of the proposed algorithm. The algorithm can supply the crucial step for island image registration and island recognition.     

一种增强型YOLOv3的合成孔径雷达(SAR)舰船检测方法

近年来,海战场成为现代战争的主要作战区域之一,舰船目标逐渐成为海上重点监测对象,能否快速准确地识别海战场舰船目标的战术意图,给指挥员的决策提供必要的支持,这关系到一场海上战役的成败.随着合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像技术的不断发展,大量SAR图像可用于舰船目标检测与识别.利...     

IMU在航空高光谱遥感图像几何校正中的应用

在航空高光谱遥感图像处理过程中,高精度几何校正一直是难度较大的问题,而常规遥感图像处理中通过选取地面控制点来校正图像的方法在航空高光谱图像的校正过程中并不适用.介绍了航空定位导航姿态测量系统(IMU/DGPS),它是目前较为先进的惯性导航系统,采用纤维光学陀螺系统结合差分GPS测量,无需地面控制点就可对图像进行校正,可以简化和加速图像的几何校正过程,并达到非常高的精度.     

无人机载线阵摆扫CCD影像几何校正

针对无人机载线阵CCD传感器摆扫成像的技术特点,利用GPS/INS组合导航系统提供的导航遥测数据,对无人机载的线阵摆扫CCD影像建立了严格的成像模型,并设计了详细的几何校正流程。实验结果证实采用文中的成像模型和几何校正流程,可获得正确、高精度地理编码的线阵摆扫CCD正射影像。     

控制点数量与DEM分辨率对海岸带遥感影像正射校正精度影

在保证海岸带区域控制点均匀分布的基础上,对3景SPOT-5影像分别使用1:5万DEM和SRTM90m数据,开展6个、9个、12个控制点的影像正射校正.结果表明:在海岸带区域,基于传感器物理模型的1景SPOT-5影像正射校正,6个控制点即可保证较高的精度,控制点数量的增多对精度的提高并不显著;1:5万DEM比SRTM90m数据对影像的正射校正精度略高,但并不明显,在缺少1:5万DEM时,用SRTM90m数据代替亦能满足908课题的精度要求,进一步验证了SRTM90m数据在高分辨率遥感影像正射校正中的可用性.     

基于合成孔径雷达回波信号的海洋溢油监测方法研究

海洋油污染是各类海洋污染中最常见、分布面积最广且危害程度最大的污染之一。近年来,海洋特别是近海人类活动频繁,且随着海上运输和石油加工业的发展,油田井喷、钻井平台爆炸、船舶碰撞等所造成的溢油事故增多,因而,监测海洋溢油具有重要的经济和社会现实意义。研究采用MatLAB工具,通过图像预处理(图像校正和增强)、特征提取和神经网络识别等方法,对合成孔径雷达(SAR)海洋溢油图像进行处理,最终期望实现半自动区分SAR图像上各类目标,并进行多种神经网络方法效果比较。研究首先对SAR海洋溢油图像进行初步人工识别;然后进行图像预处理(几何校正、滤波处理等)和基于灰度共生矩阵的特征值计算;最后,借助神经网络方法对溢油区域和疑似溢油区域进行分类,输出分类处理后的图像。通过输出图像分析发现,神经网络能对SAR海洋溢油图像中溢油、海水、土地3类目标进行明确分类,且RBF神经网络模型精度高于BP神经网络。本文提出的半自动分类方法不仅能提高SAR图像处理效率,将分类目标扩充有溢油和非溢油扩充到溢油、海水、土地3类,提高图像处理的全面性,同时通过比较RBF和BP神经网络在SAR溢油图像分类上的具体优劣,有着较好实际意义。     

基于Kriging插值方法的MODIS资料几何纠正方法

在讨论了MODIS中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)遥感图像几何畸变的成因后,文章引入了利用MODIS数据间的互补性去除这种"双眼皮"现象的概念,其后采用了Kriging插值的方法对数据进行重采样.在与其他几何纠正和插值方法进行比对后结果表明,该方法能较好地去除边缘重叠影响,并能保持原有云图的特征和信息,对MODIS资料数据在后续的反演工作中有一定意义.     

基于Radon变换的SAR图像船迹检测研究

给出了一种检测星载(合成孔径雷达SAR)图像中舰船尾迹的方法,该方法主要特点是将Radon变换局部化,即在对像素灰度值积分过程中沿着线性特征被分割后的若干短线段进行积分,而非对整张图像进行积分。该方法克服了Radon变换方法的局限性,使尾迹信号在背景噪声较强时依旧能被检测出,并且能检测出相对于整幅图像的尺寸较短小的尾迹。     

基于衰落统计特性的SAR图像仿真方法分析

合成孔径雷达(SAR)图像的斑点噪声严重阻碍了其数据的解译和应用,从数学物理的观点描述SAR图像的衰落统计特性,并将仿真结果与真实SAR图像作比较,得出两者具有一致性,最后提出根据SAR图像衰落统计特性的目标检测方法。     

基于灰度直方图和几何特征的声纳图像目标识别

目标形状因子和长、宽、高等几何特征,与目标类别具有很大的关系,而灰度直方图也是目标物理特性的直接表现。根据采用马尔可夫随机场理论分割后的声纳目标和阴影图像,利用其灰度直方图曲线进行目标的聚类分析,再利用几何特征进行类别识别,经实测的数据验证,取得了较好的效果。证明该方法可有效表征不同目标的物理特性,从而区分不同类别的目标,避免了目标绝对反向散射强度的复杂计算,增强了抗噪性。以搜寻目标的几何特征为输入参数,可迅速锁定要搜寻的目标,借助其它探测手段,实现目标的自动识别。     

基于相关邻域模型的SAR图像滤波

针对SAR影像滤波问题提出了一种基于相关邻域模型的SAR滤波算法。在邻域方向选择上采用计算梯度的方法,提高了本算法的速度。在平滑图像的同时,克服了多视平滑降低图像分辨率的固有缺陷,并且能较好地保持图像的边缘信息,提高SAR图像解释的效率。     

合成孔径雷达影像几何处理方法对比实验研究

合成孔径雷达(SAR)由于其全天候、全天时的工作能力,成为近几年来摄影测量与遥感领域的研究热点。概述了合成孔径雷达影像的三种几何处理方法:多项式法、多项式正射纠正法及距离-多普勒方法,对以上三种方法的算法进行了描述;并基于C 程序进行了计算机实现。利用ERS-2数据和RADARSAT数据进行了实验,并对实验结果进行了比较,结果表明:多项式正射纠正方法和距离-多普勒方法纠图精度较高,且纠图精度相差不大;而多项式法在山区纠图精度相对较差。     

亚像素定位的关键问题研究

分析了控制点标志的选择与设计,采用了图像处理、Hough变换、角点与直线高精度定位算子等方法,实现了中南大学近景摄影测量二维控制场1 350个人工标志点的自动识别和亚像素定位,仿真图检测平均精度达到±0.05像素。     

SAR图像海洋表面油膜检测算法研究

海洋表面油膜对海洋环境影响极大,及时获取海面油膜信息对保护海洋环境具有重要意义.海洋表面油膜检测是合成孔径雷达(SAR)很重要的应用领域之一.总结了传统以及新近提出的SAR图像海洋表面油膜检测4种算法,对每一种算法进行了详细分析说明.文章还通过3幅实际SAR油膜图像,分别从油膜检测的目视效果、运算速度和自动化程度三方面对这4种算法进行了详细的对比研究,最后提出选择SAR图像海洋表面油膜检测算法的原则.     

利用SAR图像监测海上石油污染的实验分析

本文讨论了利用ＳＡＲ 图像监测海上石油污染的理论依据和环境条件,并根据ＲＡＤＡＲＳＡＴ 卫星装载的合成孔径雷达（ＳＡＲ）图像对渤海ＣＢ－６Ａ 井组发生的原油（气）泄漏事件进行了初步的研究和分析。     

多波段海洋内波 SAR 图像特征分析

利用 SIR-C/X-SAR 南海海域多波段数据,分析了海洋内波 SAR 图像特征与雷达波段的关系.对上升型和下降型的海洋内波 SAR 图像,内波图像特征在 X 波段最为明显,C 波段次之,L 波段最弱.利用布拉格共振散射理论分析了内波图像特征在不同波段存在差异的原因.基于 M4S 海面微波成像仿真软件,模拟分析了不同波段的海洋内波 SAR 图像特征,模拟分析结果与数据分析结果吻合较好.