十分(fēn)鐘(zhōng)讓你了(le)解遙感數據處理(lǐ)

發布日期：2018-10-17 00:00 浏覽量：9881

遙感技術自20世紀60年代興起以來(lái)，被應用(yòng)于各種傳感儀器對(duì)電磁輻射信息的(de)收集、處理(lǐ)，并最後成像。遙感信息通(tōng)常以圖像的(de)形式出現，故這(zhè)種處理(lǐ)也(yě)稱遙感圖像信息處理(lǐ)。

遙感影(yǐng)像.jpg

那對(duì)遙感圖像處理(lǐ)可(kě)以達到什(shén)麽目的(de)呢(ne)？

①消除各種輻射畸變和(hé)幾何畸變，使經過處理(lǐ)後的(de)圖像能更真實地表現原景物(wù)真實面貌；

②利用(yòng)增強技術突出景物(wù)的(de)某些光(guāng)譜和(hé)空間特征，使之易于與其它地物(wù)的(de)K分(fēn)和(hé)判釋；

③進一步理(lǐ)解、分(fēn)析和(hé)判别經過處理(lǐ)後的(de)圖像，提取所需要的(de)專題信息。遙感信息處理(lǐ)分(fēn)爲模拟處理(lǐ)和(hé)數字處理(lǐ)兩類（見數據釆集和(hé)處理(lǐ)）。

遙感數據處理(lǐ)過程

多(duō)譜段遙感信息的(de)處理(lǐ)過程是：

①數據管理(lǐ)：地面台站接收的(de)原始信息經過攝影(yǐng)處理(lǐ)、變換、數字化(huà)後被轉換成爲正片或計算(suàn)機兼容的(de)磁帶，将得(de)到的(de)照(zhào)片裝訂成冊，并編目提供用(yòng)戶選用(yòng)。

②預處理(lǐ)：利用(yòng)處理(lǐ)設備對(duì)遙感圖像的(de)幾何形狀和(hé)位置誤差、圖像輻射強度信息誤差等系統誤差進行幾何校正和(hé)輻射校正。

③精處理(lǐ)：消除遙感平台随機姿态誤差和(hé)掃描速度誤差引起的(de)幾何畸變，稱爲幾何精校正；消除因不同譜段的(de)光(guāng)線通(tōng)過大(dà)氣層時(shí)受到不同散射而引起的(de)畸變，稱爲大(dà)氣校正。

④信息提取：按用(yòng)戶要求進行多(duō)譜段分(fēn)類、相關掩模、假彩色合成、圖像增強、密度分(fēn)割等。

⑤信息綜合：将地面實況調查與不同高(gāo)度、不同譜段遙感獲得(de)的(de)信息綜合編輯，并繪制成各種專題圖。

遙感信息處理(lǐ)方法和(hé)模型越來(lái)越科學，神經網絡、小波、分(fēn)形、認知模型、地學專家知識以及影(yǐng)像處理(lǐ)系統的(de)集成等信息模型和(hé)技術，會大(dà)大(dà)提高(gāo)多(duō)源遙感技術的(de)融合、分(fēn)類識别以及提取的(de)精度和(hé)可(kě)靠性。統計分(fēn)類、模糊技術、專家知識和(hé)神經網絡分(fēn)類有機結合構成一個(gè)複合的(de)分(fēn)類器，大(dà)大(dà)提高(gāo)分(fēn)類的(de)精度和(hé)類數。多(duō)平台、多(duō)層面、多(duō)傳感器、多(duō)時(shí)相、多(duō)光(guāng)譜、多(duō)角度以及多(duō)空間分(fēn)辨率的(de)融合與複合應用(yòng)，是目前遙感技術的(de)重要發展方向。不确定性遙感信息模型和(hé)人(rén)工智能決策支持系統的(de)開發應用(yòng)也(yě)有待進一步研究。

多(duō)源遙感數據融合

遙感數據融合技術旨在整合不同空間和(hé)光(guāng)譜分(fēn)辨率的(de)信息來(lái)生産比單一數據包含更多(duō)細節的(de)融合數據，這(zhè)些數據來(lái)自于安放在衛星、飛(fēi)行器和(hé)地面平台上的(de)傳感器。融合技術已成功應用(yòng)于空間和(hé)地球觀測領域，計算(suàn)機視覺，醫學影(yǐng)像分(fēn)析和(hé)防衛安全等衆多(duō)領域。

遙感數據處理(lǐ)的(de)發展趨勢

遙感技術正在進入一個(gè)能夠快(kuài)速準确地提供多(duō)種對(duì)地觀測海量數據及應用(yòng)研究的(de)新階段，它在近一二十年内得(de)到了(le)飛(fēi)速發展，目前又将達到一個(gè)新的(de)高(gāo)潮。

這(zhè)種發展主要表現在以下(xià)4個(gè)方面：

1. 多(duō)分(fēn)辨率多(duō)遙感平台并存

空間分(fēn)辨率、時(shí)間分(fēn)辨率及光(guāng)譜分(fēn)辨率普遍提高(gāo)。目前，國際上已擁有十幾種不同用(yòng)途的(de)地球觀測衛星系統，并擁有全色0．8～5m、多(duō)光(guāng)譜3．3～30m的(de)多(duō)種空間分(fēn)辨率。随著(zhe)遙感應用(yòng)領域對(duì)高(gāo)分(fēn)辨率遙感數據需求的(de)增加及高(gāo)新技術自身不斷的(de)發展，各類遙感分(fēn)辨率的(de)提高(gāo)成爲普遍發展趨勢。

2. 微波遙感、高(gāo)光(guāng)譜遙感迅速發展

微波遙感技術是近十幾年發展起來(lái)的(de)具有良好應用(yòng)前景的(de)主動式探測方法。微波具有穿透性強、不受天氣影(yǐng)響的(de)特性，可(kě)全天時(shí)、全天候工作。微波遙感采用(yòng)多(duō)極化(huà)、多(duō)波段及多(duō)工作模式，形成多(duō)級分(fēn)辨率影(yǐng)像序列，以提供從粗到細的(de)對(duì)地觀測數據源。成像雷達、激光(guāng)雷達等的(de)發展，越來(lái)越引起人(rén)們的(de)關注。不斷提高(gāo)傳感器的(de)性能指标，研制出新型傳感器，開拓新的(de)工作波段，獲取更高(gāo)質量和(hé)精度的(de)遙感數據是今後遙感發展的(de)一個(gè)必然趨勢。

3. 遙感的(de)綜合應用(yòng)不斷深化(huà)

目前，遙感技術綜合應用(yòng)的(de)深度和(hé)廣度不斷擴展，表現爲從單一信息源分(fēn)析向包含非遙感數據的(de)多(duō)源信息的(de)複合分(fēn)析方向發展；從定性判讀向信息系統應用(yòng)模型及專家系統支持下(xià)的(de)定量分(fēn)析發展；從靜态研究向多(duō)時(shí)相的(de)動态研究發展。

地理(lǐ)信息系統爲遙感提供了(le)各種有用(yòng)的(de)輔助信息和(hé)分(fēn)析手段，提高(gāo)了(le)遙感信息的(de)識别精度。另外，通(tōng)過遙感的(de)定量分(fēn)析，實現了(le)從區(qū)域專題研究向全球綜合研究發展，從室内的(de)近景攝影(yǐng)測量到大(dà)範圍的(de)陸地、海洋信息的(de)采集乃至全球範圍内的(de)環境變化(huà)監測。多(duō)時(shí)相遙感的(de)動态監測，可(kě)獲取我國當前城(chéng)市化(huà)過程、耕地面積和(hé)生态環境變化(huà)的(de)基本資料。與此同時(shí)，國際上相繼推出了(le)一批高(gāo)水(shuǐ)平的(de)遙感圖像處理(lǐ)商業軟件包，用(yòng)以實現遙感的(de)綜合應用(yòng)。其主要功能包括影(yǐng)像幾何校正與輻射校正、影(yǐng)像增強處理(lǐ)與分(fēn)析、遙感制圖、地理(lǐ)信息分(fēn)析、可(kě)視化(huà)空間建模等。

4. 商業遙感時(shí)代的(de)到來(lái)

随著(zhe)衛星遙感的(de)興起，計算(suàn)機與通(tōng)信技術的(de)進步以及各時(shí)期軍事情報部門的(de)需要，數字成像技術有了(le)極大(dà)的(de)提高(gāo)。世界各主要航天大(dà)國相繼研制出各種以對(duì)地觀測爲目的(de)的(de)遙感衛星，并逐步向商用(yòng)化(huà)轉移。因此，國際上商業遙感衛星系統得(de)到了(le)迅速發展，産業界特别是私營企業直接參與或獨立進行遙感衛星的(de)研制、發射和(hé)運行，甚至提供端對(duì)端的(de)服務，也(yě)是目前遙感發展的(de)一大(dà)趨勢。

通(tōng)過傳感器裝置得(de)到的(de)數據是包含重要信息的(de)原始遙感數據，要使這(zhè)些重要信息能夠服務于實際應用(yòng)，就必須對(duì)這(zhè)些原始的(de)遙感數據進行相應處理(lǐ)，提取各種重要的(de)專題信息，如土地建設情況、植被覆蓋率、農作物(wù)産量和(hé)水(shuǐ)深等等。遙感圖像處理(lǐ)可(kě)以采取光(guāng)學處理(lǐ)和(hé)數字處理(lǐ)兩種方式，而計算(suàn)機數字圖像處理(lǐ)由于其可(kě)重複性好、便于與GSI結合等特點，目前被廣泛采用(yòng)。

數字圖像處理(lǐ)的(de)可(kě)能形式實際上是無限的(de)，然而，這(zhè)些通(tōng)過計算(suàn)機進行輔助處理(lǐ)的(de)類型可(kě)以歸納爲以下(xià)七種主要類型的(de)一種或幾種:

一，圖像校正與恢複，這(zhè)種類型的(de)處理(lǐ)包括輻射糾正、幾何糾正以及消除數據中出現的(de)噪音(yīn)而進行的(de)處理(lǐ)。

二，圖像增強，應用(yòng)于圖像數據的(de)增強處理(lǐ)是爲了(le)在以後進行的(de)可(kě)視化(huà)解譯時(shí)能有效地顯示或記錄圖像數據。通(tōng)常，圖像增加包括增加圖像的(de)地物(wù)特征在視覺上的(de)差異，其目的(de)是爲了(le)創建一幅“新的(de)”圖像，以增大(dà)用(yòng)于可(kě)視化(huà)解譯的(de)信息量。

三，圖像分(fēn)類，利用(yòng)遙感圖像的(de)主要目的(de)是爲了(le)提取各種信息，一些特定的(de)變換可(kě)以用(yòng)于提取信息，但是最主要的(de)手段則是通(tōng)過遙感圖像分(fēn)類(Classification)。

四，數據的(de)複合與GIS的(de)綜合，數據合并的(de)目的(de)常常是将遙感數據與GIS中其他(tā)信息資源相結合。例如，遙感圖像數據常常與土壤、地形、物(wù)主、行政分(fēn)區(qū)等輔助信息結合。

五，高(gāo)光(guāng)譜圖像分(fēn)析，高(gāo)光(guāng)譜傳感器與其他(tā)光(guāng)學傳感器不同，高(gāo)光(guāng)譜傳感器通(tōng)常生産相鄰的(de)、高(gāo)分(fēn)辨率的(de)輻射率光(guāng)譜，而不是在孤立的(de)、很寬的(de)光(guāng)譜帶上生産離散的(de)平均輻射率，能夠提供鑒别和(hé)測定這(zhè)些地物(wù)相關特征的(de)機會。

六，生物(wù)物(wù)理(lǐ)建模，目的(de)是把由遙感系統定量記錄的(de)數字化(huà)數據和(hé)地理(lǐ)測量的(de)生物(wù)物(wù)理(lǐ)特征及現象聯系起來(lái)。例如，遙感數據可(kě)用(yòng)于評估諸如莊稼産量、污染物(wù)濃度、水(shuǐ)深這(zhè)樣的(de)變化(huà)參數。

七，圖像傳輸與壓縮，随著(zhe)可(kě)獲取的(de)遙感圖像數據的(de)大(dà)量增加，以及從因特網上分(fēn)發數據的(de)增加，圖像壓縮技術是圖像處理(lǐ)進一步要研究的(de)主題。