文档介绍：高分遥感影像处理与信息提取技术
汪闽
提纲
遥感处理与信息提取简介
遥感图像处理
遥感图像分类
遥感图像专题信息提取与目标识别
遥感图像变化检测
遥感信息提取的概念
遥感信息提取,是遥感成像过程的逆过程,是从遥感对地面实况的模拟影像中提取有关信息、反演地面原型的过程。需要根据专业的要求,运用物理模型、解译特征标志和实践经验与知识,定性、定量地提取出物理量、时空分布、功能结构等有关信息。
主要方法
应用
数据源
空间
分辨率
光谱
分辨率
时间
分辨率
定量遥感
反演模型
大气、海洋、生态环境动态监测
MODIS、AVHRR
低
高
高
遥感分类
监督与非监督分类
土地覆盖与土地利用、农林
TM、SPOT4、
CBERS
中
中
中
目标识别
分割、模式识别
城市、军事、设施
SPOT5、IKONOS、
QuickBird
高
低
中
以影像为主要类型的空间数据获取能力得到不断提高,而高分辨率遥感更是逐渐成为了面向社会发展、经济建设、国防安全和社会大众需求等最重要的空间信息来源,我国中长期科学和技术发展规划中明确提出要建设高分辨率对地观测系统,系统建成后将全面应用服务于各行各业。影像数据处理、分析、理解和决策应用等构成了遥感应用的技术链,而信息提取与目标识别更是遥感从数据转换为信息进而开展应用服务的核心技术。由于高空间分辨率遥感影像的特点,高精度、高效率目标自动识别问题一直是极大的技术难点,已经是大规模应用的瓶颈。
高分辨率遥感应用中的主要问题
高分辨率遥感信息提取中的主要问题
应用瓶颈问题:数据量和空间计算复杂性骤增,影像噪声更为明显,周围环境影响加大,同物异谱和同谱异物现象普遍存在,这些因素给遥感影像数据处理与分析带来了新的难题,极大地影响了高空间分辨率影像信息提取和目标识别的精度与效率;
如何解决:与传统的主要依赖于波谱信息的处理与分析方法相比较,必须更多地考虑图像的结构、形态、分布等空间特征信息,这也是伴随图像理解和高效能计算技术发展的新一代遥感信息处理与分析技术。
遥感信息提取机理
地学现象与过程
地学认知
地面目标
过程时序分解
抽象
空间位置
空间信息
属性特征
波谱信息
时间
时相信息
综合度
综合与分解性
遥感信息
地理空间
影像空间
高分辨率遥感影像处理
图像辐射校正
影像几何纠正、配准、影像拼接
影像增强
影像融合
….
2004-12-17
辐射校正
辐射校正(radiometric correction) :消除辐射量失真。利用遥感器观测目标物辐射或反射的电磁能量时,从遥感器得到的测量值与目标物的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理量是不一致的,这是因为测量值中包含太阳位置及角度条件、薄雾等大气条件所引起的失真。为了正确评价目标物的反射特性及辐射特性,必须消除这些失真。引起辐射畸变的因素:遥感器的灵敏度特性、太阳高度及地形、大气等。
辐射校正
由遥感器引起的误差或由太阳高度引起的误差,一般在数据生产过程中由生产单位根据遥感器参数进行校正,而不需要用户进行自行处理。用户一般考虑大气影响引起的辐射畸变。
几何校正
图像的几何校正(geometric correction)是指从具有几何畸变的图像中消除畸变的过程,从而建立图像上的像元坐标与目标物的地理坐标间的对应关系,并使其符合地图投影系统的过程。