遙感圖像預(yù)處理

遙感圖像預(yù)處理3.1圖像預(yù)處理流程3.1圖像預(yù)處理流程第一步：制作標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，作為控制點(diǎn)參考源這里選擇的是地形圖，地形圖是一種非?？煽康臉?biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，精度高而且處理起來方便。第二步：對高分辨率的全色影像進(jìn)行正射糾正全色影像是10米的SPOTPAN數(shù)據(jù)第三步：高分辨率影像和多光譜影像的配準(zhǔn)、融合以SPOTPAN正射糾正結(jié)果作為基準(zhǔn)影像，對TM影像進(jìn)行圖像配準(zhǔn)；用工程區(qū)矢量數(shù)據(jù)（河北襄樊市部分區(qū)域）分別裁剪SPOT和TM影像，對裁剪結(jié)果進(jìn)行圖像融合，得到工程區(qū)域10米的多光譜影像。3.2基于影像自帶地理定位文件幾何校正

對于重返周期短，空間分辨率較低的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，如AVHRR、Modis、SeaWiFS等，地面控制點(diǎn)的選擇有相當(dāng)?shù)碾y度。我們可以用衛(wèi)星傳感器自帶地理定位文件進(jìn)行幾何校正，校正精度主要受地理定位文件的影響。練習(xí)1-1

內(nèi)容：ENVISAT的ASAR數(shù)據(jù)的幾何校正數(shù)據(jù)：1-基于影像自帶地理定位文件幾何校正\ASARGLT幾何校正GLT幾何校正法利用輸入的幾何文件生成一個地理位置查找表文件（geographiclookuptable，GLT），從該文件中可以了解到某個初始像元在最終輸出結(jié)果中實(shí)際的地理位置。地理位置查找表文件是一個二維圖像文件，文件中所包含兩個波段：地理校正影像的行和列，文件對應(yīng)的灰度值表示原始影像每個像素對應(yīng)的地理位置坐標(biāo)信息，用有符號整型儲存，它的符號說明輸出像元是對應(yīng)于真實(shí)的輸入像元，還是由鄰近像元生成的填實(shí)像元（infillpixel）。符號為正時(shí)說明使用了真實(shí)的像元位置值；符號為負(fù)時(shí)說明使用了鄰近像元的位置值，值為0說明周圍7個象元內(nèi)沒有鄰近像元位置值。練習(xí)1-2

內(nèi)容：風(fēng)云三號衛(wèi)星數(shù)據(jù)的幾何校正數(shù)據(jù)：1-基于影像自帶地理定位文件幾何校正\風(fēng)云三號衛(wèi)星影像本節(jié)收獲

掌握基于影像自帶地理定位文件的幾何校正方法學(xué)會了AVHRR、MODIS、ENVISAT等數(shù)據(jù)的幾何校正學(xué)會了ENVI中的自動校正工具的使用主菜單->Map>Georeference<傳感器類型>3.3自定義坐標(biāo)系——地理坐標(biāo)系常用到的地圖坐標(biāo)系有2種，即地理坐標(biāo)系和投影坐標(biāo)系。地理坐標(biāo)系（球面坐標(biāo)系）是以經(jīng)緯度為單位的地球坐標(biāo)系統(tǒng)，它有2個重要部分，即地球橢球體（spheroid）和大地基準(zhǔn)面（datum）。大地基準(zhǔn)面指目前參考橢球與WGS84參考橢球間的相對位置關(guān)系（3個平移，3個旋轉(zhuǎn)，1個縮放），可以用其中3個、4個或者7個參數(shù)來描述它們之間的關(guān)系，每個橢球體都對應(yīng)一個或多個大地基準(zhǔn)面。3.3自定義坐標(biāo)系——投影坐標(biāo)系投影坐標(biāo)系是利用一定的數(shù)學(xué)法則把地球表面上的經(jīng)緯線網(wǎng)表示到平面上，屬于平面坐標(biāo)系。數(shù)學(xué)法則指的是投影類型，目前我國普遍采用的是高斯——克呂格投影（圓柱等角投影），在英美國家稱為橫軸墨卡托投影（TransverseMercator）。高斯—克呂格投影示意3.3自定義坐標(biāo)系——大地坐標(biāo)在地面上建立一系列相連接的三角形，量取一段精確的距離作為起算邊，在這個邊的兩端點(diǎn)，采用天文觀測的方法確定其點(diǎn)位（經(jīng)度、緯度和方位角），用精密測角儀器測定各三角形的角值，根據(jù)起算邊的邊長和點(diǎn)位，就可以推算出其他各點(diǎn)的坐標(biāo)。這樣推算出的坐標(biāo)，稱為大地坐標(biāo)。3.3自定義坐標(biāo)系——北京54和西安80坐標(biāo)系北京54或者西安80坐標(biāo)系是投影直角坐標(biāo)系北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系實(shí)際上指的是我國的兩個大地基準(zhǔn)面坐標(biāo)名稱投影類型橢球體基準(zhǔn)面北京54GaussKruger（TransverseMercator）Krasovsky北京54西安80GaussKruger（TransverseMercator）IAG75西安80橢球體名稱年代長半軸（米）短半軸（米）扁率WGS8419846378137.06356752.31：298.257克拉索夫斯基（Krasovsky）19406378245.06356863.01：298.3IAG7519756378140.06356755.31：298.257練習(xí)2:內(nèi)容：ENVI中自定義坐標(biāo)系坐標(biāo)定義文件：HOME\ITT\IDL\products\envi48\map_proj文件夾下，三個文件記錄了坐標(biāo)信息：ellipse.txt橢球體參數(shù)文件datum.txt

基準(zhǔn)面參數(shù)文件map_proj.txt

坐標(biāo)系參數(shù)文件本節(jié)收獲了地理投影的基本原理，大地坐標(biāo)的概念了解北京54、西安80坐標(biāo)系的由來及其參數(shù)掌握了在ENVI下如何自定義坐標(biāo)系，包括添加橢球體、基準(zhǔn)面和定義坐標(biāo)系在ENVI下自定義了北京5419度帶（6度分帶）的坐標(biāo)系，以便后續(xù)專題的使用3.4掃描地形圖的處理掃描地形圖是我們常用的標(biāo)準(zhǔn)參考源圖上有公里網(wǎng)，從公里網(wǎng)上讀取的坐標(biāo)信息可直接用于幾何校正外圍有邊框，在做多個地形圖鑲嵌時(shí)候，會發(fā)生各個地形圖邊緣壓蓋的現(xiàn)象。因此需要對外邊框無信息部分裁切掉。地形圖都會按照標(biāo)準(zhǔn)分幅形式提供，當(dāng)我們使用地形圖作為基準(zhǔn)的時(shí)候，為了方便使用，會將地形圖鑲嵌成一整張圖像練習(xí)3內(nèi)容彼：掃描咳地形禁圖的軌幾何更校正數(shù)據(jù)歷：2-葛DR捆G幾何柔校正練習(xí)4內(nèi)容披：掃描是地形續(xù)圖外廉邊框費(fèi)裁切數(shù)據(jù)時(shí)：3-跌DR唉G外邊恰框裁肆切練習(xí)5內(nèi)容賠：掃描恥地形錯圖鑲細(xì)嵌數(shù)據(jù)庫：4-挺DR捐G圖像著鑲嵌本節(jié)樣收獲掌握領(lǐng)了掃躺描地形謝圖的爽預(yù)處幫理，庸包括簡幾何幸校正峽、RO穩(wěn)I裁剪感、鑲考嵌掌握葵了Im漏ag嫩e假to紅M復(fù)ap的幾凱何校瘋正方秧法掌握糾了EN當(dāng)VI下通磁過鍵散盤輸樂入地址面控抵制點(diǎn)休坐標(biāo)數(shù)據(jù)沿的幾統(tǒng)何校拉正操侵作：主菜距單->俯Ma孫p->R忙eg圾is沿tr癥at味io城n-禿>S堵el犁ec棚t諷GC蛙Ps狐:I暗ma可ge牌t邀o略ma肢p掌握拖了繪雄制感興灶趣區(qū)RO箭I，以借及利秘用RO炕I裁剪蓋圖像掌握鄭了基個于地理括坐標(biāo)喂的圖歇像鑲帥嵌操顫作主菜獄單->從Ma獵p->M熄os表ai恥ck勢in彩g-谷>G視eo仆re蠅fe臨re俊nc居ed3.然5SP胞OT是PA目N正射糾正——為什直么要歉進(jìn)行室正射偷糾正?在衛(wèi)犁星影稠像和演航空舟影像賄中會叨有一茄些幾匹何誤風(fēng)差誤差層主要故由以融下原公因引框起:比例炊尺變胡化傳感蔑器的被姿態(tài)/方位傳感相器的姻系統(tǒng)菜誤差正射熄糾正斬可以揪消除姥這些趁誤差3.唱5SP蹈OT蒙PA除N正射糾屆正——比例鍬尺變真化在所客有的鍵攝影旱影像擁中都動會發(fā)枕生2cm影像輕的各陵處比蒜例尺梢是不聰相同拐的6cm房子蛾的寬舌度=匹8要m比例控尺為1:軋40揚(yáng)0比例箭尺為1:拐13訓(xùn)33.酸5孤SP騙OT芽PA患N正射崇糾正——比例迎尺變綠化在影糧像的習(xí)鉛直叼方向桑也有夢同樣亮的影串響房子幻玉的寬丈度是蒙恒定消的(8粥m)損,而在餡影像當(dāng)上的肝體現(xiàn)勉卻各綠有不捐同,這說拳明各蛾處的稀比例歇尺是朽變化糖的3.獸5抄SP鄉(xiāng)豐OT壯PA噸N正射鑰糾正——傳感表器姿云態(tài)/方位2311要進(jìn)偵行三自角測昆量，德就要帝給定抖軟件翻計(jì)算度或估同計(jì)出詞的空花間傳往感器叉的位愁置和克方位1233.摟5顫SP宇OT買PA獲N正射羊糾正——推帚框掃描粘透視蠅中心桿（傳畢感器鳳的系閘統(tǒng)誤嗓差）數(shù)據(jù)筍是沿區(qū)掃描醫(yī)線獲賴取的奪，每稈條掃梁描線娘都有現(xiàn)自己除的透視艘中心每條呀掃描章線的熟傳感銅器位掘置和販方向與都不排同多項(xiàng)誘式的斗糾正傘只能融針對斯分辨初率比捉較低愧的衛(wèi)早星影能像，堵而對撿于高栗分辨譯率的舟衛(wèi)星猶影像匙我們作需要序嚴(yán)格蘇的物飛理模照型（亂如，di園m原數(shù)山據(jù)）挪或者兼是有否理函擱數(shù)多潑項(xiàng)式腐進(jìn)行罪模擬押衛(wèi)星恭參數(shù)乒（如RP促C參數(shù)雀）。3.腫5SP耍OT妹2/桿4糧PA爭N正射糾正——正射病糾正塘使用屆條件對于嫌分辨葉率較譽(yù)高（劉小于處或等床于15米）貼，且輔具有RP撿C文件拉或者撇軌道矩參數(shù)叼的圖咬像，峽可以照用正抱射糾沈正的療方法偽完成幾何喘校正，以掌達(dá)到竹更高講的精慶度要供求。對于潔中等椅分辨隱率（罪如20米）蚊，影掉像覆逐蓋區(qū)欣為山歉區(qū)，拍地形幻玉起伏運(yùn)較大跟。可瘋以用毛正射貪糾正著以達(dá)罩到較梳高的稅精度洽要求襯。3.勒5詳SP病OT樂2/折4皮PA始N正射景糾正——常見文正射瓜糾正姥參數(shù)書文件傳感器模型文件ALOS/PRISMRPCRPC文件(.rpc)ASTERRPCRPC文件(.met)CARTOSAT-1(P5)RPCRPC文件PRODUCT_RPC.TXTFORMOSAT-2PushbroomSensor星歷參數(shù)文件(METADATA.DIM)IKONOSRPCRPC文件（_rpc.txt）OrbView-3RPCRPC文件(_metadata.pvl)QuickBirdRPCRPC文件(.rpb)WorldView-1/2RPCRPC文件(.rpb)GeoEye-1RPCRPC文件(.pvl/.rpc)KOMPSAT-2RPCRPC文件(.rpc)SPOT5Level1Aand1BPushbroomSensor星歷參數(shù)文件(METADATA.DIM)RapidEyeRPC存在metadata文件中練習(xí)6-號1內(nèi)容皂：以DR基G作為夕控制佛點(diǎn)參杰考源蠢，完父成SP躺OT撞2全色噴圖像驅(qū)的正武射糾正數(shù)據(jù)蒸：5-玻SP稅OT微P買AN正射雜糾正練習(xí)6-甲2內(nèi)容飽：自定津義RP晶C參數(shù)使用黎控制組點(diǎn)數(shù)據(jù)冰：5(塵1)腿-自定泰義RP貿(mào)C正射姐糾正本節(jié)攔收獲學(xué)會兵了EN皮VI下利淡用地薦面控汽制點(diǎn)山對SP妙OT全色慚數(shù)據(jù)瓦進(jìn)行同正射橋校正學(xué)會普了影遮像綁繁定DE著M數(shù)據(jù)學(xué)會筒了從革地形籠圖上考獲取族地面爬控制吳點(diǎn)學(xué)會榨了EN弊VI下SP財(cái)OT數(shù)據(jù)鋼的正區(qū)射校井正工院具主菜蘭單->估Ma透p->O鵝rt嬌ho么re濫ct岡if忌ic往at吳io窄n-炕>s張po田t-陷>拿Or貢th辣or釣ec嶄ti蘿fySP桶OTwi令th碗G刺ro濾un伐d奮Co企nt我ro踩l3.基6雁La撐nd圈sa甜t7影像寶幾何填校正La市nd情sa薦t7影像皂數(shù)據(jù)蹦是從蹄網(wǎng)上渴免費(fèi)邊下載膚的，秧是LP菠GS格式藏的L1現(xiàn)T級別河格式度，已經(jīng)經(jīng)過一定的幾覆何校各正和DE殿M校正笨，使慢用UT糧M胳WG陜S8括4的坐切標(biāo)系庫統(tǒng)。要做TM多光裂譜數(shù)果據(jù)和SP科OT宜P嬸AN數(shù)據(jù)定的融暖合，直前提寶是兩黑景影半像得淡互相暮配準(zhǔn)窯，所達(dá)以需混要以正射校正后的SP奇OTPA嗽N為基本準(zhǔn)，配準(zhǔn)TM影像練習(xí)7內(nèi)容咳：以正射校俱正SP察OT略P前AN為基駐準(zhǔn)，配準(zhǔn)TM影像，為例了做鞋全色SP未OT數(shù)據(jù)嬌和多抽光譜TM數(shù)據(jù)徹的融遍合數(shù)據(jù)：6-段La獄nd吊sa窄t圖像梳配準(zhǔn)本節(jié)糟收獲掌握考了Im騙ag守e靈to攪I演ma部ge的幾執(zhí)何校劇正方較法（哈圖像呆配準(zhǔn)期）掌握聯(lián)了EN腎VI下從遇柵格櫻圖像諷上選鉆擇控怖制點(diǎn)少來配腿準(zhǔn)另哥外一委幅圖附像，渣進(jìn)行鮮幾何參校正的操作主菜單->創(chuàng)Ma透p-富>R霜eg催is代tr凱at譜io孩n-章>S煎el題ec地t綁GC御Ps啟:I殼ma屆ge招t列oIm康ag襲e掌握流了EN慨VI下的來自動摧找點(diǎn)丙功能Op堅(jiān)ti嶄on學(xué)s-銜>A歲ut慌om匯at桑ic奏al尤ly播G驢en刑er曬at卻e伸Po傘in握ts3.豆7圖像賊裁剪圖像咱裁剪瓜的目第的是秧將研尿究之創(chuàng)外的隱區(qū)域摸去除笑，常論用的升是按籠照行窄政區(qū)躺劃邊應(yīng)界或臥自然毛區(qū)劃輪邊界菊進(jìn)行剪圖像刊的分鈴幅裁珍剪。根據(jù)湊結(jié)果信可分路為規(guī)則腦裁剪不規(guī)示則裁筆剪練習(xí)8內(nèi)容香：利用恢行政政區(qū)劃矢量邊界對幾夾何校婆正得虛到的逮結(jié)果劇進(jìn)行齡裁剪棟，得湯到工胖程區(qū)域數(shù)據(jù)犯：7-圖像裁剪本節(jié)曾收獲掌握場了EN偏VI下矢宗量數(shù)想據(jù)的片讀取適、轉(zhuǎn)辰換掌握浪了EN怖VI下影全像的慮不規(guī)坊則裁顏剪主菜單->溫Ba舍si根c巷To檔ol止s-蜂>S趣ub掀se汗t壁da埋ta隙v嗓ia翻R斧OI串s3.壓8圖像攏融合將低嬸分辨賠率的浙多光練譜影綁像與短高分沖辨率槐的單患波段雪影像甩重采芽樣生榮成成棗一副拖高分?jǐn)潮媛示慷喙庠棺V影握像遙別感的哥圖像麗處理儉技術(shù)符，使紛得處割理后噴的影訴像既緩有較攔高的攀空間械分辨浮率，隊(duì)又具痰有多泛光譜淚特征。圖像好融合委除了糕要求哄融合惡圖像出精確飼配準(zhǔn)死外，考融合惠方法兩的選循擇也燒非常商重要齊，同扎樣的軟融合北方法怎在用表在不海同影沾像中歪，得梁到的挎結(jié)果尤往往億會不富一樣唐。3.謠8圖像融合——趨EN嚇VI中的柄融合嘗方法融合方法適用范圍IHS變換紋理改善，空間保持較好。光譜信息損失較大大，受波段限制。Brovey變換光譜信息保持較好，受波段限制。乘積運(yùn)算（CN）對大的地貌類型效果好，同時(shí)可用于多光譜與高光譜的融合。PCA變換無波段限制，光譜保持好。第一主成分信息高度集中，色調(diào)發(fā)生較大變化，Gram-schmidt（GS）改進(jìn)了PCA中信息過分集中的問題，不受波段限制，較好的保持空間紋理信息，尤其能高保真保持光譜特征。Pansharpening專為最新高空間分辨率影像設(shè)計(jì)，能較好保持影像的紋理和光譜信息。練習(xí)9內(nèi)容紫：以SP缺O(jiān)T暴4的10米全待色波拴段和La賊nd逝sa敢t腎TM蓋30米多選光譜邁的融哪合操執(zhí)作為例，學(xué)塑習(xí)EN橫VI的融屈合操循作流程數(shù)據(jù)艷：8-影像地融合本節(jié)桂收獲學(xué)習(xí)耍了影賓像融冒合的塵概念名、方游法了解嘴了不扶同影廉像融筋合方逆法各岔自的魔優(yōu)缺榨點(diǎn)學(xué)習(xí)斯了EN密VI下SP濤OT全色勤和TM多光五譜數(shù)欣據(jù)的GS融合顆操作主菜單->蒜Tr帽an膀sf戚or僅m-敲>I廉ma差ge旋S鎮(zhèn)ha貍rp喝en吹in過g-鳳>G瞎ra仙m-冒Sc棗hm皇id到t泥Sp筒ec車tr想al犧S己ha優(yōu)rp熄en劫in味g3.亞9.摘1大氣嗽校正(傳感機(jī)器定機(jī)標(biāo)）傳感寧器定布標(biāo)就蘭是將誤圖像希的數(shù)呀字量趁化值售（DN）轉(zhuǎn)況化為忍輻射施亮度角值或活者反浸射率掀或者粒表面杏溫度喇等物皂理量蠟的處肯理過程傳感蘿器定賢標(biāo)可牛分為單絕對總定標(biāo)剖和相處對定標(biāo)絕對定標(biāo)抱是獲俘取圖岔像上傷目標(biāo)花物的卵絕對拴輻射案值等物理紐奉量相對定標(biāo)酷是將榮圖像挪目標(biāo)淋物輻司射量抗歸一唇化某薪個值繩范圍覽內(nèi)，甜比如類以其慮他數(shù)堂據(jù)作富為基夠準(zhǔn)。3.努9.蛋1大氣校正葉（傳百感器躬定標(biāo)鴨方法錘）傳感副器定標(biāo)的三個階段躺內(nèi)容最：發(fā)射前的腰實(shí)驗(yàn)曾室定標(biāo)在遙如感器振發(fā)射挎之前貸對其導(dǎo)進(jìn)行印的波鐘長位軋置、陡輻射衛(wèi)精度焰、光嗓譜特圾性等壺進(jìn)行權(quán)精確滴測量基于星載嗎定標(biāo)手器的炸星上定標(biāo)有些脹衛(wèi)星衣載有肚輻射柏定標(biāo)姥源、孩定標(biāo)程光學(xué)第系統(tǒng)峽，在傭成像掘時(shí)實(shí)衛(wèi)時(shí)、冤連續(xù)甚的進(jìn)碑行定標(biāo)發(fā)射后的巷定標(biāo)胃（場賤地定詢標(biāo)）通過選擇餃典型溫的均膨勻穩(wěn)通定目粘標(biāo)，汽用精嚇密儀榨器進(jìn)喉行地證面同諸步測該量感觀器過何頂時(shí)說的大晶氣環(huán)葡境參散量和吸地物循反射救率，竊利用擋遙感籠方程遵，建漂立圖琴像與怪實(shí)際誓地物勁間的扣數(shù)學(xué)寸關(guān)系聯(lián)，得狗到定造標(biāo)參核數(shù)以鐮完成筍精確橋的傳歲感器技定標(biāo)3.尾9.駱2大氣姐校正塞（一已、起床源）太陽割輻射技通過耗大氣被以某羨種方蓮式入效射到穩(wěn)物體碼表面聽然后千再反趨射回布傳感亂器原始噸影像世包含捏物體未表面稅，大柴氣，招以及依太陽虎的信母息如果警想了破解某傻一物泉體表歪面的疊光譜嗚屬性陰，就移必須裝將它池的反惰射信勁息從坦大氣助和太碧陽的蒸信息因中分宏離出搭來。示意吐圖大氣攻散射直接艷反射鄰接顯反射3.棗9.豪2大氣種校正犬（二莊、校路正方雁法）遙感火圖像桂的大以氣校害正方細(xì)法很掌多。暖這些勵校正茅方法歌按照鍛校正州后的甚結(jié)果南可以剛分為2種：絕對跳大氣姜校正毀方法規(guī)：將慶遙感幸圖像悼的DN迷(D驕ig疾it共al廢N現(xiàn)um艦be尤r)值轉(zhuǎn)站換為術(shù)地表婆反射押率、研地表蝕輻射相率、佩地表瓦溫度用等的慕方法