土地利用變更調查遙感監測中Kompsat—3遙感影像處理方法

韓美伶

一、引言

Kompsat-3（K3）是韓國第3顆多用途衛星。該衛星在當地時間2012年5月18日凌晨1時39分左右在日本鹿兒島縣種子島宇宙基地進行發射。衛星重980公斤，直徑2米，長3.5米。本文以在全國土地利用變更調查項目中新興韓國衛星K3遙感影像為研究對象，吉林省洮北區為研究區域，主要介紹K3遙感影像的預處理、數據融合、影像彩色合成，以及幾何糾正等影像處理方法，制作正射影像，滿足土地利用變更調查的應用。

二、區域概況與數據情況

區域概況洮北區位于吉林省北部，白城市中部。東鄰鎮賚縣、大安市，西、南與洮南市接壤。總面積2525平方千米。東經122°19″-123°10″、北緯45°2′4″，-45°55′2秒之間。洮北區屬于溫帶大陸性季風氣候。

數據情況本次項目所涉及數據有：基礎底圖（DOM）、高程數據（DEM）、2015年原始K3影像（包括全色數據與多光譜數據）。套合行政界線及資料清單核對基礎底圖完整情況，并檢查是否損壞。

DEM坐標系統為1980西安坐標系，GeoTIFF格式。

K3數據共3景，數據覆蓋洮北區東北部，數據時相為2015年12月8日。全色數據分辨率為0.7米，多光譜為2.8米。

影像覆蓋區域

三、技術流程

遙感影像處理是土地利用變更調查監測與核查項目的首要工作，高質量的遙感影像對變化信息提取有重大作用。它能縮小偽圖斑數量，極大地減少外業工作量。具體處理流程如下圖所示。

四、處理方法

遙感影像處理包括影像預處理，影像糾正和影像調色鑲嵌等步驟。

（1）影像預處理

在預處理過程中，首先，對原始數據中多光譜數據進行空間建模，使影像顏色接近自然真彩色。第二，影像配準。將多光譜影像配準到全色影像上，此步驟可手動配準也可在ERDAS中使用自動模塊配準。配準后需檢查精度，最大誤差小于1個像素，否則影響后期的影像判讀。第三，影像融合。影像融合是在ERDAS、PS中運用不同的融合方法將全色數據和多光譜數據處理成一幅既有清晰的紋理信息，色彩信息又豐富的影像。經反復試驗得出K3數據使用ERDAS中的RESOLUTION MERGE融合方法。

（2）影像正射糾正

遙感中的有幾何畸變使圖像中的幾何圖形與該物體在選定的地圖投影中的幾何圖形產生差異，是圖像產生了幾何形狀或位置的失真，可通過幾何校正來消除。K3數據糾正在使用ERDAS軟件，打開被融合后影像，點擊Geometric Correction選項，選擇IKONOS糾正模型，輸入rpc文件和高程數據，選擇投影方法、坐標系及參考影像，接下來自動彈出糾正界面，便可在左右兩窗口中選擇同名點糾正了。

糾正點位選取要均勻，平原不少于9個點，山區要適量增加點數，并且注意相鄰兩景重疊區域不少于3個公共點。同名點應選在大的硬化道路的拐角處，但道路方向及寬度發生變化，或出現破碎現象的應放棄此類點。

（3）影像調色、鑲嵌

糾正后影像在PS中調色，使用色階、曲線、亮度對比度、色相飽和度、色彩平衡等工具處理影像顏色及亮度，注意在此過程應參考去年的遙感影像，并且考慮本次原始影像的時相，調色后使色彩接近當時、當地真實情況。影像鑲嵌是將兩幅以上影像拼接在一起，拼接處無縫隙并且無黑邊、彩邊，使影像顏色過渡自然，無明顯拼接的痕跡。具體要求包括：沿線狀地物裁切，不可切大塊農田；盡量保留分辨率高、云霧量少、時相新的影像；重疊區域精度，平原小于2倍采樣間隔，山區小于4倍采樣間隔。

結束語：K3數據經過預處理、糾正、融合、調色、鑲嵌及裁切后生產出最終后時相（如下圖2）。在土地利用變更調查與核查遙感監測項目中，將生產合格的遙感影像疊加前時相影像，套合數據庫圖層、臨時用地圖層及擬拆除圖層，比對得出本年度新增圖斑，為之后的衛片執法及土地督察提供準確的、時效性強的資料。endprint