基于CBERS-02卫星数据的参数定量反演算法及软件设计

针对中巴资源(CBERS-02)卫星数据的定量化处理技术进行比较概括的阐述。在中国卫星应用中心已有的产品体系基础上,考虑CBERS卫星多波段摄像机、宽视场成像仪及红外多光谱扫描仪数据定量化的特点,建立了CBERS-02卫星数据定量化产品体系。并对其中的主要定量化过程与产品反演算法进行描述,具体包括CBERS-02数据的场地辐射定量标和交叉辐射定标结果、云监测算法、大气校正算法、地表反射率和反照率以及以此为基础的得到的植被指数等相关定量化产品算法。介绍了定量化处理CBERS-02卫星数据的软件,为CBERS-02数据的应用提供了技术支撑。

基于支持向量机的CBERS-02卫星影像信息提取

CBERS卫星是由中国空间技术研究院与巴西空间研究院联合研制的地球资源遥感卫星,CBERS-02卫星数据总体质量比CBERS-01卫星有所提高,本文利用支持向量机方法对CBERS-02卫星影像信息进行提取。研究中首先用6S模式对影像进行大气校正,然后选择RBF为支持向量机方法的核函数,并用交叉验证方法得到影响RBF核函数的两个最佳参数值进行学习完成信息提取,最后将提取结果制作成矢量图。通过研究得出用大气校正后的数据进行信息提取分类精度有所提高;与最大似然法和最小距离法相比,支持向量机方法分类精度较高。通过将研究结果与ETM+影像进行比较得出,CBERS-02卫星影像精度能够满足应用需求并能代替TM/ETM+数据开展研究工作。

基于CBERS-02卫星数据的山核桃种植面积提取研究

利用冬夏2个不同时相的CBERS-02卫星数据与实地调查资料,采用主成分分析与监督分类相结合的方法,提取浙江临安市的山核桃空间分布及种植面积信息。结果表明:山核桃面积提取总体精度达到83.71%,面积为3.11万hm2,与统计数据相比误差为1.3%;利用山核桃冬夏2季在图像上的差异特征,采用遥感变化监测方法提取山核桃种植面积是可行的。

考虑地物BRDF特性改进后的CBERS-02卫星CCD相机的辐射定标系数

在MOD IS数据对CBERS-02卫星CCD相机的交叉辐射定标、获得CCD相机时间系列的辐射定标斜率系数与截距基础上,本文考虑地物BRDF特性的影响,开展了提高CCD相机数据定量化应用的辐射定标数据精度的研究,并提供了比较全的时间系列辐射定标系数。

基于CBERS-02卫星遥感图像的棉花光谱识别模型的建立

新疆南疆地区是中国重要的棉花产区,准确及时地获取棉区播种面积及长势状况对于棉花生产与管理有重要的意义。本研究以2005年7月10日中巴资源卫星CBERS-02卫星CCD1-4波段遥感图像为数据源,分析了阿拉尔垦区棉花、果园、草地、居民地、盐碱地及水库6种典型地物的光谱特征,建立了遥感解译标志。以CBERS-02卫星CCD1-4图像DN值及NDVI值组合为条件构成判断表达式,从而建立了棉花遥感光谱识别模型,并采用ERDAS遥感图像处理软件的空间建模方法提取了棉花面积及分布信息。

基于CBERS-02卫星遥感图像海岛棉与陆地棉植被指数的对比

随着遥感技术的发展,植被指数作为用来表征地表植被覆盖和生长状况的度量参数,已经在环境、生态、农业等领域有了广泛的应用。本文利用中巴资源卫星CBERS-02星CCD1-5波段遥感图像,比较了海岛棉与陆地棉5种植被指数(比值植被指数RVI,归一化差异植被指数NDVI,红色植被指数R I,转换型植被指数TVI,归一化差异绿度指数NDG I)的差异。结果表明:海岛棉与陆地棉的5种植被指数差异均未达到显著性水平(P>0.05);海岛棉与陆地棉之间比值植被指数RVI差异最大,而转换型植被指数TVI差异最小;在阿拉尔垦区利用7月份CBERS-02卫星遥感图像植被指数的差异很难区分出海岛棉与陆地棉。

CBERS-02卫星CCD相机MTF在轨测量及图像MTF补偿

针对CBERS-02星CCD相机,提出模拟理想靶标场景进行在轨MTF监测．比较分析了该方法与目前常用的几种MTF在轨测量方法测量结果的差异．基于不同方法测得的MTF,采用迭代法、维纳滤波法及修正的逆滤波器法(MIF)对CCD图像进行了MTF补偿．在MTF补偿中,根据实测45度方向0．5频率处的MTF值插值建立二维MTF矩阵．详细比较分析了常规MTF与改进插值MTF矩阵、3种不同补偿方法以及不同在轨MTF测量法对CCD图像的恢复效果,结果说明模拟理想靶标场景法是一种简单有效的在轨MTF测量法,恢复后图像的DN值更接近真实地物,而点源法与边缘法受噪声影响大,测得的MTF很低,恢复效果不好；3种不同MTF补偿模式的比较显示MIF法对CCD图像的复原效果最佳；研究还说明对于CCD传感器改进的插值二维MTF优于常规的二维MTE该研究为CCD图像质量的改善具有重要的指导意义．

CBERS-02卫星CCD相机资料定量化反演水体成分初探

采用定量化水色反演方法,在现场测量数据的基础上,针对CBERS-02 CCD波段,建立了水体成分反演算法．利用已校准的CCD辐亮度数据,针对不同的海区,采取了邻近清洁水体点和同日MODIS气溶胶参数的大气校正方法得到了水体定量化遥感的基本参数遥感反射比．利用遥感反射比和所建立的反演算法,获得了水体悬浮泥沙、叶绿素浓度分布．悬浮泥沙的反演结果比较满意,而叶绿素的结果不够理想,因为遥感器的波段较宽和信噪比较低．

基于不同小波变换与同态滤波结合的CBERS-02B卫星CCD图像的薄云去除

卫星CCD图像的去云处理对遥感信息的增强与提取有重要的意义,尤其是在云覆盖严重的低纬度地区。为去除CBERS-02B卫星CCD图像中薄云的影响,分别使用Mallat和à trous 2种小波变换对图像进行分解;利用同态滤波对2种小波分解图像的低频系数进行处理,衰减其低频信息;将处理后的小波低频系数与分解的高频系数进行小波重构,从而达到去云的目的。定量分析基于Mallat和à trous小波变换结合同态滤波法的去云结果表明,经à trous小波变换结合同态滤波法的去云影像所包含信息量大,细节信息丰富,去云效果较好。

基于水体目标的CBERS-02卫星CCD相机与MODIS的交叉辐射定标

为研究利用中巴地球资源卫星02星(CBERS-02)CCD相机进行水体定量化遥感,利用高精度的MODIS数据对CCD相机进行了交叉辐射校正．在均匀清洁水体海域上,分别选择了两个遥感器同一天过境的具有相同观测区域的两天数据,利用一种清洁水体大气辐射计算方法和MODIS获得的水体与气溶胶参数,对CBERS-2 CCD相机的4个通道进行了基于大气层外总辐亮度的交叉辐射校正工作．由于CCD探测器之间的响应差异较大,因此在进行辐射校正之前,还对CCD图像进行了消条带工作．选择CCD阵列的同一组像元在上述两个区域进行消条带,以避免残余条带、CCD阵列焦平面照度不匀等的影响．结果表明,两天的结果具有很好的一致性．本方法误差在5%左右．

CBERS-02卫星IRMSS传感器热红外通道综合辐射定标

以CBERS-02/IRMSS热红外通道发射前实验室定标为基础,开展了星上黑体定标和与MODIS传感器相应通道的交叉辐射定标,并选择青海湖水面辐射校正场作为在轨绝对辐射定标场地,于2004年8月17日卫星过境青海湖时进行了在轨场地绝对辐射定标实验．星上黑体定标必须清楚的了解IRMSS相机的内部结构和光路,获取和处理星上下传的常温和高温黑体定标数据．星上黑体逐探元定标结果,对后续图像处理中的相对辐射校正和逐探元的绝对辐射定标都具有重要应用价值．与MODIS相应通道的交叉定标选取了2004年8月～12月间的6次双星同步观测青海湖和太湖的昼夜数据,通过两传感器的光谱匹配,获得交叉定标数据．在轨场地定标主要包括野外测量、卫星同步影像获取、星地光谱匹配处理和MODTRAN辐射传输计算等几部分工作．综合场地和交叉定标获取的数据,进行多点线性回归,获取定标系数,这种方法可以有效控制由于交叉和场地定标两种独立方法所产生的误差,从而获得稳定的定标结果．此次定标的最终结果是通过多种独立定标方法的相互补充和印证,利用多点线性回归法获取了该传感器的定标数据：斜率8．53,单位：DN/W·m^(-2)·sr^(-1)·μm^(-1)；截距44．92,单位：DN．

基于波谱知识的CBERS-02卫星遥感图像棉花像元识别方法研究

从中国典型地物标准波谱数据库中收集到3年共16d的地面实验测量数据,进行统计分析,得到了棉花各生长期的主要结构参数的分布范围,使用冠层反射率模型SAILH对棉花全生长期的波谱进行了模拟分析,进而模拟得到不同日期棉花像元对应的CEBERS-02 CCD各波段的反射率．并以新疆生产建设兵团农八师143团农场为实验区,用马氏距离匹配和光谱角度匹配两种方法,实现了CBERS-02 CCD图像棉花像元提取．并在最后分析了辐射定标误差对棉花像元识别的影响．结果表明,基于CEBERS-02 CCD数据,使用光谱角度匹配方法可以得到较好的棉花像元识别结果,能够为以后的棉花长势监测提供有力支持．

CBERS-1卫星02星图像数据质量评价

CBERS - 1卫星 0 1星发射升空投入运行以来 ,已在中巴两国国民经济建设众多领域中发挥出重要作用。 2 0 0 3年 10月 2 1日成功发射的CBERS - 1卫星 0 2星旨在接替已超期服役两年的 0 1星。文章对比分析了由中国资源卫星应用中心提供的CBERS - 1卫星 0 1星与 0 2星的CCD图像数据 ,并从图像工程角度进行定量评价。研究结果表明 ,0 2星在图像质量方面比 0 1星有较大提高 。

中巴资源卫星(CBERS-02)遥感图像在生态环境动态监测中的应用研究

在实践的基础上，探讨利用CBERS-02星遥感图像．结合GIS技术实施快速、准确、经济的大范围生态环境调查，尤其是土地利用／覆盖状况调查。通过对遥感图像处理和信息提取，查明了研究区2000～2004年期间土地利用／覆盖状况及其动态变化，建立了研究区生态环境本底数据库。在综合分析研究区生态环境状况及其动态变化基础上，探讨了林地、耕地、草地等土地利用／覆盖发生变化的原因。论文认为，应用3S技术，尤其是应用多时相遥感技术进行生态环境本底调查，可达到快速、高精度动态监测的目的，为四川省生态环境建设提供科学的依据，同时也证实CBERS-02图像在生态遥感动态监测与评价中的实用性。

CBERS-02B卫星WFI成像在轨MTF估算与图像MTF补偿

基于高分辨率图像对比法,利用同一卫星平台上空间分辨率19.5m的CCD相机图像对CBERS-02B卫星上空间分辨率为258m的WFI成像仪图像进行在轨MTF(modulate transfer function)测量,获得WFI(wide field imager)相机沿轨、跨轨与45o方向的MTF曲线,并计算出3个方向的线扩展函数LSF(line spread function),获得3个方向的有效半带宽。结果表明WFI相机红波段跨轨、沿轨与45o方向的有效半带宽,即有效瞬时视场,分别为1.188,1.165与1.281个像元,近红外波段为1.258,1.195与1.326个像元。基于获得的MTF,利用维纳滤波法对WFI图像进行补偿,部分恢复了WFI图像的细部信息。

CBERS-02B卫星CCD数据质量评价与植被分类应用潜力

针对CBERS-02BCCD影像,结合图像客观质量评价方法、目视解译、自动解译等方法,以广西三娘湾一带为研究区,对影像的植被识别能力进行了综合评价。与TM数据的对比分析表明,CCD1、2、3波段辐射精度稍偏低,第4波段表现出较好的性能,19.5m的空间分辨率比TM能更好地显示出地物的几何纹理特征。RGB假彩色合成图像的地物目视解译效果较好。通过非监督分类、监督分类和决策树分类等常规方法对地物分类及对典型植被识别效果表明,CBERS-02BCCD遥感影像能较好地区分出红树林、桉树林、松树林和灌丛/农田等典型植被类型。

中巴资源卫星数据(CBERS-02)在土地调查中的应用

研究目的:以CBERS-02 CCD数据作为土地利用遥感调查信息源开展应用研究。研究方法:对数据质量进行综合分析、方法比较和实证研究。研究结果:(1)通过对CBERS-02 CCD数据经绝对辐射校正和大气订正,图像质量得到较好地改善,各波段能量相对趋于均衡并能客观反映土地覆被真实状况。(2)通过开展标准分幅正射影像图制作及精度评价,显示CCD图像能够满足1∶5万和1∶10万基本比例尺数字影像图制图要求。(3)通过对中巴数据的图像处理、影像分类与信息自动提取方法研究,分类结果均达到了较好的精度要求。研究结论:随着CBERS-02数据质量不断改善,在宏观尺度上,中巴卫星遥感数据在用于土地调查及提高土地管理方面,将会发挥重要作用。

基于CBERS-02B卫星影像光谱信息的水稻种植面积提取方法——以南京市溧水县为例

利用水稻成熟期的影像,在进行光谱信息的统计和分析的基础上,对比水稻与其他植被在各波段DN(digital number)值以及NDVI(normalized difference vegetable index)值的数值差异,总结出水稻与其他植被反射光谱特征,认为成熟期的水稻在红光、绿光、蓝光波段DN值以及NDVI值上具有异于其他植被的特征,并通过波段运算扩大其数值差异,建立水稻像元提取模型,确定阈值,从而进行水稻种植面积的提取,精度可达91.95%。该方法能满足小区域的水稻种植面积提取和制图,并能够满足一定的精度要求。

CBERS-02B卫星图像的融合试验研究

遥感影像数据融合是目前遥感界研究的新热点,作为在各个领域应用日益广泛的CBERS-02B卫星影像,其全色波段空间分辨率达到2.36m,多光谱波段信息丰富,为了既保留丰富的光谱信息又能提高空间分辨率,本文在对主成分变换、Brovey变换、Mutiplicative变换融合3种传统像素级融合方法分析、归纳与算法实现研究的基础上,对CBERS-02B卫星多光谱波段与全色波段进行了图像融合试验研究,从光谱特征与空间纹理特征两个方面对融合效果进行定性与定量评价.分析结果表明,Brovey变换融合法光谱退化最小,同时也最大程度地保持了高几何分辨率全色波段的空间信息.

一种用于制作CBERS-02C卫星融合影像的配准方法

提出了一种用于制作资源一号02C卫星(CBERS-02C)融合影像的配准方法.首先对多光谱及全色影像进行几何精纠正,并采用SIFT算法对两种纠正影像的缩略图进行粗匹配;然后通过提取Harris特征点,并根据粗匹配的结果预测对应同名点的位置,使用基于灰度相关的匹配方法进行精匹配;待剔除匹配点粗差后,再采用基于三角网的面元纠正实现影像的精确配准.多组数据的试验验证了所提方法的可行性.该方法已成功应用于CBERS-02C卫星数据的自动化处理系统.