卫星遥感影像处理技术研究

卫星遥感影像处理技术研究

陈欣慰

辽宁省自然资源事务服务中心    辽宁沈阳

摘要：随着计算机与航天技术的发展，现代获取地理空间信息数据的主要手段已经演变为应用卫星遥感影像处理技术，即不断提升的卫星遥感影像分辨率，让卫星遥感影像处理技术广泛应用到社会生活中。基于此，本文对卫星遥感影像处理技术进行了概述，分析了遥感影像处理技术流程，最后探讨了卫星遥感影像处理技术的的具体应用，以供参考。

关键词：卫星遥感影像处理技术；应用价值；探究

前言：伴随我国航天、测绘领域的快速发展，卫星遥感作为地理测绘中的关键技术之一，正逐步在国土、测绘、安全等领域发挥重要作用。通过加强该技术的应用，能够满足大面积、高频次重复观测，甚至是跨区域和全球测绘的需要。为提高地理测绘水平，加强卫星遥感影像处理技术流程的研究，本文主要针对卫星遥感影像处理技术展开探讨，对于卫星遥感技术的大范围推广、应用具有一定的技术指导意义。

1卫星遥感影像处理技术概述

一般卫星遥感影像处理技术获取到的能量为地物目标电磁波辐射能量，该能量一般会有两种表现形式，即反射以及自身反射。经过大气层的反射能量其能量值就会大大衰弱，并且全程都会被记录下来。记录到的有效数据会经过卫星地面接收站的处理，处理后的数据就能最大化还原图像。多种信息与噪音综合体会受到卫星遥感的影响，所以必须要整合分析与处理分离出混合信息，才能避免卫星遥感受到无用信息的干扰。卫星遥感影像处理技术具备着多个特点，如一星多传感器、可以借助多种技术方式将其重访周期控制到几天内、其纹理特征具备变异性。

2遥感影像处理技术流程

2.1数据准备和预处理

2.1.1数据准备

数据准备阶段，要求处理遥感影像前，整理准备原始数据，确保所有数据均符合地理国情普查数字正射影像生产技术规定。前期准备工作结束后，再加强影像的预处理，主要针对所用数据进行一致性处理，选用先进的遥感图像处理系统软件，统一准备好的DOM正射影像数据、DEM数据标准，并做好数据色彩模式的统一与格式处理，满足后续影像处理需要。

2.1.2预处理

首先，由于原始影像存在严重的卫星光谱差异、色彩差异，已有算法的处理结果极不稳定、甚至无法处理。故此，项目方采用二次规划优化处理算法，依托影像间重叠区灰度平均值及方差，完成线性方程的计算，实现影像色彩转化，完成整个内蒙古跨地貌、跨时间的影像色彩一致化处理；其次，上述算法处理后，部分高亮区域存在曝光问题，容易丢失原始数据信息。为此，利用梯度优化算法与阈值分割算法，完成高曝区域的提取，并借助原片梯度恢复曝光区域信息；最后，低精度DEM影像的影响下，校正后影像存在拉花、重影问题，最终协调各方资源，加强拉花、重影区域的筛查与修复，提高影像质量。以上处理流程和软件都是本公司软件开发团队自主完成，通过了大数据量检验和测试。

2.2影像纠正

全色影像纠正时，借助软件自带的QuickBird卫星纠正模型，依托原始参数文件，加载覆盖的DEM数据等，最终完成全色影像的配准。要求控制点采集结束后再进行影像重采样，完成原始全色影像纠正任务。

2.3影像融合

像素级图像融合(Pixel－level)算法的应用下，最大程度保留了最原始图像的真实性。同时，通过加强融合软件的应用，使得影像保持在颜色最佳状态，确保目视效果与原多光谱影像基本相同，最终实现高分辨率全色影像和多光谱影像的融合，高分辨率彩色影像得以生成。

2.4影像增强

依次采用了反差增强、密度分割、边缘增强以及滤波应用等手段，实现了影像图像的有效变化，便于图像的识别与判断，最终呈现了较好的影像增强效果。其中，反差增强用于增强处理的整体效果和地物的判读效果；密度分割用于灰阶差异的直接区分；边缘增强用于细微灰阶的调整与变化；常见滤波有低通、中通以及高通滤波，主要结合需求进行选择应用，能够发挥出不同的滤波处理效果。

2.5影像镶嵌、裁切

影像镶嵌过程中，要求项目人员能够依托卫星遥感影像技术，将不同观测影像纠正融合后加以合并处理。具体而言，镶嵌前先检查各景影像接边精度，确保精度在两个像素以内。之后，合理选取镶嵌线，主要沿线状地物、地块边界、空旷处及山谷地带等位置进行选取，尽量避免切割完整地物。同时，舍弃一些质量较差区域的影像。最后，进入镶嵌线羽化步骤，要求镶嵌处无裂缝、模糊以及重影，且整体纹理、色彩的色调统一，且自然过渡。最终调色结束后，再按照裁切的范围进行成活输出，完成影像的镶嵌、裁切。

2卫星遥感影像处理技术应用

2.1城市规划

一般要是卫星遥感图像地面分辨率不能达到十米时，应用其卫星遥感影像处理技术到城市规划中，可以进一步扩大城市规划中所标定的宏观监测范围，得到高精度、有效的监测数据信息。早在1999年，IKONOS卫星就可以接收到华盛顿特区的图像数据。基于此，可以认知卫星遥感影像处理技术应用到城市规划中，可以加速其城市化进程，同时还能拓展自我技术发展空间。城市土地的具体利用现状，如城市交通信息、城市园林信息等，都能借助卫星遥感影像快速了解。充分认知城市土地利用现状，才能以此为城市规划依据，促进城市的可持续发展。另一方面，城市发展建设目标的有效辨别也需要借助卫星遥感影像的分辨细节来实现，即借助绘制不同类型比例尺的地形图，精确分析城市土地利用现状，提供有效数据处理信息给城市规划部门。

2.2土地利用现状调查

卫星遥感影像处理技术在土地利用现状调查中应用时，首先，可以进行遥感影像的几何纠正，由于影像上的每一个像元代表的地面范围大小代表着遥感影像分辨率，具体可以认知影像遥感卫星自身正射纠正模型的因素有影像空间分辨率。应用影像遥感卫星自身正射纠正模型，能够对其卫星轨道误差信息、传感器的摄影特征以及成像特征等进行严密纠正。在有效的地理位置信息基础点上与之连线点与面；其次，获得多光谱数据的自然色模拟，针对现有的土地资源调查管理工作分析后，将卫星遥感影像处理技术应用其中，最大限度反馈其各项土地要素信息，提高影像数据信息的可判断性。借助人眼可见的自然色作为多光谱信息的基础表达，以此来提供有效考察信息给土地调差人员；最后，不同平台与频道、同一平台与频道间，都能通过不同光谱分辨率图像算法，进行数据处理。由此算法处理得到的新影像具有多光谱、高空间分辨率特征，充分满足不同的人对数据信息的不同应用需求。土地资源调查中应用到卫星遥感影像，充分发挥出遥感影像的多光谱、高空间分辨率特点，提高整个土地利用现状资源调查的测量精确度、提升影像数据信息的可判断性，正向反馈土地利用各项重要信息。

2.4环境监测

在经济得到快速发展的同一时间内，其人类生存环境的质量明显有所降低。针对这一现状，环境监测人员势必要借助多种科学技术手段来加强环境保护，尤其是监测与评价环境上，一定要应用卫星遥感影像处理技术。作为最具价值性的资源形式的森林，只有保障其森林的健康生长，才能循环供应人类所需求的食物、燃料等。当然环境监测中应用卫星遥感影像处理技术具体表现在森林砍伐、海岸线保护、森林健康普查等。该技术可以提供多项森林环境检查细节，提升整体环境监测中的评价与监测效果。

结束语：

本文就关于卫星遥感影像处理技术进行深度探讨，分析卫星遥感影像处理技术概述、流程，卫星遥感影像处理技术的具体应用等，以此来认知卫星遥感影像处理技术的实际发展情况，将其广泛应用到各个领域中，全面推动我国卫星遥感影像处理技术的发展。

文献：

[1]周碧莲.高分辨率遥感卫星影像快速生产典型问题处理方法的探讨[J].华北自然资源,2021,(04):88-90.

[2]赵新,王战举,屈鸿钧,等.我国遥感应用产业化中的若干问题探讨[J].卫星应用,2017(10):39-44.

[3]李艳.卫星遥感影像处理技术及应用实践[J].工程技术研究,2020,5(12):126-127.

[4]郭兴平,李磊,彭靖.卫星遥感影像处理技术及运用实践探微[J].数字通信世界,2018,(06):48-49.