遥感卫星数据获取与处理关键技术概述

以往的文献中,对遥感卫星数据处理中部分环节所涉及到的算法、过程及效果有过一些介绍,对遥感数据的应用方法的描述和分析更是屡见不鲜,但对于遥感卫星数据获取和处理全过程的介绍以及在这个过程中涉及到的关键技术的描述则较少。本文在着眼国内外主要遥感卫星的基础上,对遥感卫星数据获取与处理的主要工作环节进行回顾,对所涉及到的主要关键技术进行总结,以形成对遥感卫星数据获取与处理全过程的了解和掌握。

法国遥感卫星的发展——从SPOT到Pleiades

自1986年2月22日以来,法国共发射了5颗SPOT卫星,目前,在轨运行的SPOT系列卫星是2、4和5号。继SPOT系列卫星后,法国着手其下一代光学遥感卫星的研制,即Pleiades卫星计划,以应对国际卫星遥感数据市场的发展,满足民用及国防对卫星对地观测的需求。计划中的2颗Pleiades卫星将分别于2009年和2010年发射。本文在回顾了SPOT系列卫星的特征和发展历程的基础上,着重介绍Pleiades卫星的技术特点,为今后使用Pleiades卫星数据做好技术准备。

青海湖近20年水域变化及湖岸演变遥感监测研究

近年来,由于气候条件的变化,青海湖水位呈下降趋势,水域面积逐年缩小。选用1986年至2005 年的美国Landsat-5卫星图像数据对青海湖地区进行长达20年的跟踪监测研究结果表明,2004年青海湖水域面积比1986年缩小了约80 km2,与1989年相比,水域面积缩小了129 km2;水域面积最大和最小的年份分别是 1989年和2001年,面积相差135 km2。在过去20年间,青海湖水域面积的变化有2个明显的特征,第一,整体上呈现出十分明显的下降趋势;第二,年度变化呈现了在整体下降的同时又有短期小幅回升的现象,回升时间不超过2年。湖岸线年度变化遥感监测资料表明,青海湖湖岸线的年度推进量在40-200 m之间。在与青海省及湖区同期气象资料的分析对比后发现,湖区水域面积与地表蒸发量、气温以及地表温度的年度变化呈负相关, 且变化的趋势有较好的一致性。

Landsat7卫星快速格式数据产品

介绍了中国科学院遥感卫星地面站提供的 Landsat 7卫星的主要数据产品 ,并介绍了快速格式的发展过程以及 Landsat 7卫星数据所采用的快速格式 FAST- L 7A的数据组成、读取及其数据文件的命名规则 ,着重介绍了最新的快速格式 FAST- L7A头文件的组成及其重要作用。

SPOT系列卫星及其数据产品的特征

】本文简要介绍了法国 Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ 系列卫星的轨道、图像传感器和图像数据的主要特征，在此基础上，结合中国遥感卫星地面站的实际情况，介绍了 Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ 卫星数据产品的形式及主要参数。最后，简要描述了 Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ 系列卫星的发展概况。

遥感图像预处理系统GICS在TM几何精校正方面的特点及应用

本文介绍了遥感图像预处理系统ＧＩＣＳ（ＧｅｏｃｏｄｅｄＩｍａｇｅＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎＳｙｓ－ｔｅｍ）在ＴＭ图像几何精校正方面的特点和应用结果。我们认为它在控制点的选取和标识，校正模型的建立、存储和再利用，以及利用较少的控制点对较多的景进行精校正处理方面，具有操作简便、实用性强等特点。

Landsat-8卫星数据应用探讨

在过去的40年里,Landsat系列卫星对启蒙和推动遥感应用技术的发展起到了重要作用,其遥感图像数据在我国得到了广泛应用。Landsat-8卫星是Landsat系列卫星的后续任务,已于2013年2月发射,目标是延续Landsat系列卫星数据的连续性,为农业、水资源管理、植被监测、灾害响应等领域继续提供高质量的图像数据。本文将首先介绍Landsat-8卫星的研制背景、卫星的基本参数和新型成像仪的数据特点,然后对比ETM+数据,介绍了Landsat-8卫星的数据产品分级以及数据的应用方向上的变化。

基于空间约束SIFT的光学与SAR图像配准

针对光学与合成孔径雷达（SAR）图像难以配准的问题,提出一种基于空间约束的尺度不变牲变换（SIFT）算法。该算法对光学图像和SAR图像分别进行预处理,包括利用增强Frost滤波抑制SAR图像的相干斑噪声,及运用自适应直方图均衡法增强光学和SAR图像之间的共性轮廓特征。人工选取3个~4个同名控制点对进行粗配准。通过改进的SIFT方法提取特征点,以结构相似性指数作为特征点之间的相似性测度,并采用kd-tree搜索策略得到初始匹配点对。使用空间约束条件和随机抽样一致性算法筛选匹配点对,利用最终的精匹配点对完成配准。实验结果表明,该算法对光学和SAR图像的配准可以取得较高的精度,配准精度优于2个像素。

SPOT数据反演地物辐射亮度和反射率的基础研究

以往用户对于SPOT卫星数据的应用主要针对其高空间分辨率的特性,但是因SPOT卫星传感器的波段数和波长范围有限,故利用SPOT数据进行定量遥感分析(如地物辐射亮度及反射率)的应用研究较少。然而,利用SPOT数据进行地物辐射亮度和反射率的测量也有其高空间分辨率的优势,可以更精细地分辨各类地物的细节,降低混合像元对于定标分析的影响,提高定量遥感分析的准确度。本文将就SPOT数据的辐射校正原理及其在反演地物辐射亮度和反射率方面的应用开展基础性研究,对于SPOT卫星数据的定标参数读取提供了相应的方法,选取了几种比较典型的地物进行数据分析,并利用Landsat-7数据作为参考,评价SPOT数据测量地物辐射参数的可靠性和应用效果。

ASTER GDEM数据介绍与程序读取

2009年6月30日,期待已久的ASTER GDEM数据由日本经济产业省(METI)和美国航天局(NASA)共同发布,其空间分辨率达到了1弧秒×1弧秒(约30m×30m),相比2003年NASA发布的SRTM数据有了很大的提高,并且其陆地表面覆盖率也大幅提高,达到了陆地面积的99%。本文介绍了ASTER GDEM的相关特性以及使用程序读取该数据的方法。

Landsat7的自动云量评估

介绍了 L andsat7的一种自动云量评估 (Automatic Cloud Cover Assessment,简称 ACCA)算法。该算法通过对每一景 ETM+图像数据的两遍扫描进行云量评估。第一遍扫描 ,利用景中地物的反射率和温度特性来判断该景是否有云 ,若有云 ,则建立一个可靠的云罩 ;第二遍扫描 。

Landsat-8姿态抖动对多光谱影像配准影响

鉴于遥感器姿态数据的准确性对影像几何定位的重要性,该文对Landsat-8卫星成像过程中,姿态抖动对多光谱影像配准的影响进行评价和分析。首先介绍了美国地质调查局(USGS)对Landsat-8卫星姿态抖动处理方法;其次,从Landsat-8陆地成像仪(OLI)的多光谱影像入手,基于蒙特卡洛数值模拟及Landsat-8真实影像,定量分析了姿态数据高频抖动对Landsat-8OLI数据波段间配准造成的误差;最后,通过模拟改变卫星姿态测量频率,进一步分析卫星抖动处理在不同频率时对抖动误差去除的适应性。Landsat-8卫星姿态抖动配准精度评估及处理方法的适应性分析,可为提高国产卫星姿态抖动处理能力及多光谱影像配准精度提供有益借鉴。

遥感数据异地备份中数据一致性方法研究与实现

近年来,遥感数据的备份与容灾是数据存储与安全领域内备受关注的问题。异地备份的目的是实现数据的互备份和互检索,实现遥感数据动态备份与快速恢复。本文根据遥感数据异地备份自身的特点,在借鉴分布式数据库系统中维护数据一致性方法的基础上,提出了基于消息队列机制的异步复制控制法、差错控制法和同步文件比对法3种维护遥感数据一致性的方法,同时对这3种方法的区别和联系进行了初步分析。

阻尼器磨损对TM图像质量的影响及解决方案

主要讨论了陆地卫星 5号

MERIDIAN图像分析系统的特点及在遥感图像产品制作中的应用

ＭＥＲＩＤＩＡＮＩＡＳ是加拿大ＭＤＡ公司开发的一套基子ＶＡＸ／ＶＭＳ环境下的图像分析系统。对该系统的硬件环境、一般特点、特殊的几个作业及系统在遥感图像产品制作中的应用作了介绍。

基于模糊聚类的遥感图像与现有地形图的变化检测方法

提出了一种基于模糊聚类的遥感图像与现有地形图的变化检测方法。该方法通过模糊聚类对遥感图像和地形图的像元进行分类,然后基于分类结果实现图像的叠合,从而显示图像间的变化情况。本文通过一个图像变化检测实例说明该方法能够快速、直观的反映遥感图像与现有地形图之间的变化,从而避免了参考点均方误差法无法完全反映图像实际变化情况的问题。

改进的MTF遥感影像复原算法研究

基于传统的图像复原算法——逆滤波,提出了改进的MTFC遥感图像复原算法。通过对比分析图像不同频点的补偿函数曲线以及不同补偿因子的复原效果,优化了MTFC算法,在提高图像质量的同时较好地抑制了噪声。同时,采用不同的卫星遥感图像验证了算法的适用性,体现了其应用价值。

卫星观测方位对遥感成像的影响

光学卫星成像主要是通过传感器接收地表对太阳入射光线的反射、地表辐射和大气散射等能量,形成影像数据。卫星侧视成像时,太阳与卫星之间的位置关系随日期、地理位置和地方时变化,当条件适当时,两者处于对称关系,从地面上看类似镜面反射状态。此时,由于地表的非朗伯性,就使卫星接收的反射能量偏高,造成接收得到的图像亮度高于正常水平,甚至过饱和而不可用。本文以SPOT卫星为例,从卫星的观测方位和太阳的照射方位入手,讨论卫星观测方位对遥感成像质量的影响。经分析,每年5—9月期间,在北纬32°—45°地区,当SPOT卫星以较大的侧视角向左侧成像时,卫星观测方向和太阳入射方向在成像区投影共线并且太阳的高度角与卫星的高度角近似相等的可能性很大,从而影响卫星成像的质量。

基于Web的遥感影像在线分类实现技术研究

随着遥感数据的社会化服务需求日益增长,如何以Web的方式向用户提供专业遥感影像处理及应用的产品服务成为一个研究的热点问题。本文基于Web RS概念,以及先进的网络技术与并行处理技术,提出了基于Web的遥感影像在线分类实现技术的解决方案。本研究是探索Web RS概念和遥感影像在线服务价值的一次有益尝试,可对于开拓我国遥感数据共享服务新型模式及提高社会化服务水平提供借鉴和支撑。

GLS2005控制点库介绍及应用

简要介绍了GLS2005控制点库的内容、数据结构和精度,并统计分析了GLS2005控制点库在中国陆地区域内每景地面控制点的数量和分布情况,最后通过两景陆地卫星影像的几何精校正验证了该库的可用性。实验表明,该控制点库数量充足、分布均匀、精度稳定可信,对国内外多种中低分辨率卫星影像几何精校正具有应用价值。