TM与SPOT影像融合算法比较研究

随着遥感技术的发展,获取遥感数据的手段越来越丰富,各种不同的传感器所获取的影像数据与日俱增,在同一地区形成了多时相、多分辨率的影像序列金字塔。如何综合各种类型的遥感影像信息,提高遥感数据的利用效益已成为遥感应用的瓶颈问题。多源遥感数据融合技术是解决这一问题的有效手段,即将同一地区不同类型的影像数据进行空间配,然后采用一定的算法将各种影像数据中所含的信息优势或互补性有机的结合起来,产生新影像的过程。以Landsat和SPOT数据为例进行了这方面的探讨。为了充分利用TM丰富的光谱信息和SPOT较高的空间分辨率,研究中引入了4种影像融合算法：加权融合、K－L变换、K－T变换、基于信息特征的融合。通过信息量和分类精度的比较,表明基于信息特 的融合效果较好。     

基于多进制小波的多源遥感影像融合

首先介绍了遥感影像融合的一般理论和方法，然后在讨论多进制小波理论和影像特征的基础上，提出了一种基于特征的多进制小波变换的影像融合算法，该算法根据待融合影像分辨率之比来确定采用几进制小波，将待融合的高分辨率影像进行多进制小波变换，然后把高分辨影像经小波变换后获得的低频成分和低分辨率影像依据一定的关系进行相互转换，以形成新的高分辨影像的低频成分，经过多进制小波逆变换获得到融合后的影像，最大限度地利用了待融合影像的信息，防止了影像信息的丢失，通过对具体影像的清晰度和空间分辨率，融合后的影像最大限度地保留了待融合影像的光谱信息，同时提高了待融合影像的清晰度和空间分辨率，给出了SPOT全色影像与SPOT多光谱影像，SPOT全色影像与TM影像的融合结果，并与其他方法进行了比较，从而证明了本方法的优越性和自适应能力。     

基于特征的遥感影像数据融合方法

基于小波的多分辩率分析理论提出了一种新的遥感数据融合它利用区域方差最大和一致性准则对不同尺度下的子带数据进行融合，采用加权运算对相应带数据进行复合。文中给出了黑白航空影像与ＴＭ影像，ＳＡＲ影像的融合结果。     

TM多光谱与SPOT 全色遥感图像融合算法对比

融合技术是遥感数据处理中一种重要的方法。而TM多光谱与SPOT全色图像是遥感融合最为普遍的选择。为了对比分析不同方法在融合TM多光谱与SPOT全色图像上的效果,提出基于色彩空间的HSV变换、基于算数技术的Brovey变换和Gram—Schmidt波谱锐化3种融合方法相结合,实现了对同一传感器的全色和多光谱数据融合。试验表明:就空间信息量而言,经过HSV变换的图像具有最大的空间信息,但其光谱保真能力最差;Brovey变换最大限度保持了原始图像的光谱信息,而空间信息的详细程度较差;Gram-Schmidt波谱锐化后的影像不仅保持了多光谱影像的光谱信息,同时又保持了高光谱全色影像的空间细节信息,是一种较好的图像融合方法。     

基于特征的遥感影像数据融合方法

基于小波的多分辨率分析理论提出了一种新的遥感影像数据融合方法。它利用区域方差最大和一致性准 则对不同尺度下的子带数据进行融合，采用加权运算对相应基带数据进行复合E文中给出了黑白航空影像与TM 影像、SAR影像的融合结果E通过与基于像素平均的融合方法比较，证明了本方法具有良好的鲁棒性和自适应能 力E     

SPOT5全色波段与ASTER多光谱影像融合方法的比较研究

多源遥感影像数据融合可以将不同来源数据包含的优势信息重构为新的信息载体,进而为解 决实际问题提供更丰富的信息。与TM,CBERS-1等影像数据相比,ASTER多光谱影像在短波红外波段具有更强的优势,因此将其与SPOT5全色波段进行融合可为解决实际问题提供更多的细微信息。本文选取主成分分析变换（Principal component analysis,PC A）、比值变换（Brovey）、格兰姆-施密特变换（Gram-Schmidt,GS）和小波变换4种融合方法进行对比研究,实验结果表明PCA变换和GS变换适用于这两种影像融合。     

两种高保真遥感影像融合方法比较

遥感影像融合有着广泛的应用前景。定量遥感不仅要求影像融合提高空间分辨率，更重要的是保持影像光谱信息，减少失真。为了使人们对不同遥感影像融合方法优缺点有一概略了解，首先详细介绍了两种新的高保真融合算法(基于亮度调节的平滑滤波和Gram-Schmidt变换)的原理和方法；然后以城区IKONOS影像为数据源，通过目视判别、定量统计参数和图形法3种方法对两种融合算法进行了比较，并与传统的融合算法IHS变换和PC变换进行了对比。结果表明，4种融合算法的空间效果是相似的，但从对光谱信息的保真来看，PC变换和IHS变换都较差，基于亮度调节的平滑滤波保真效果最好，Gram-Schmidt变换次之，但Gram-Schmidt变换保真效果已比PC变换和IHS变换有了较大的提高。     

基于a’trous小波与广义HIS变换的SAR与多光谱影像融合

为了提高SAR影像的解译水平,避免通常基于小波变换的融合方法造成的SAR影像信息损失,本文提出一种基于a’trous小波与广义HIS变换的SAR与多光谱影像融合方法,在将多光谱影像转换到HIS空间后,应用a’trous小波对I分量进行分解,通过加法的形式将多光谱影像的高频分量信息与SAR影像信息集成,并根据解译的需要,通过改变阈值来控制对多光谱影像信息的集成幅度。实验选取一组TM多光谱影像与ERS-2SAR影像进行融合研究,并将融合结果与另一小波融合方法融合结果进行视觉比较与统计分析。结果表明,另一小波融合方法的融合结果与本文方法融合结果阈值τ=1时的结果接近,而本文方法却可以根据不同的应用需要,在完整保留了SAR影像信息的基础上,通过调节多光谱影像信息的注入程度,为获取更能满足解译需要的SAR融合影像提供更多选择,拥有更好的鲁棒性。     

异源、同源传感器影像融合的比较研究

遥感影像的融合是遥感界的一个研究热点。根据数据源的不同,影像融合可分为异源传感器影像融合和同源传感器影像融合。以TM与SPOT作为异源影像融合的例子,以IKONOS的MS与Pan作为同源影像融合的例子,用5种算法对两种融合类型进行实验与比较。结果表明,同源传感器影像的融合效果好于异源传感器影像的融合效果;不同的融合算法在异源和同源传感器影像融合中的表现不尽相同。SVR变换可同时应用于异源及同源传感器影像的融合,且在提高影像空间分辨率、信息量和清晰度的同时能很好地保持原始多光谱影像的光谱特征。SFIM虽然也可以在两种数据源的融合实验中获得较好的融合效果,但其高频信息融入度最差。MB虽然提高了融合影像的高频信息融入程度,但光谱保真度、信息量和清晰度却不理想。Ehlers适用于异源传感器影像间的融合,而WT则适用于同源传感器影像的融合。     

基于纹理的雷达与多光谱遥感数据小波融合研究

众所周知,多光谱与雷达影像融合具有重要的意义,但雷达影像小尺度的纹理特征在先前的融合方法中却没有被考虑。为了更好地对多光谱与雷达影像进行融合,基于双正交小波变换,提出了一种小尺度纹理影像参与融合的三影像小波融合方法。该方法借鉴多通道滤波及基于亮度调节的平滑滤波(SFIM)融合的原理,首先提取多时相雷达影像的小尺度纹理数据;然后再将该纹理数据、单时相JERS-1SAR数据及TM多光谱数据进行小波融合。分析表明,该方法的融合结果较雷达与多光谱影像小波融合的结果不仅具有更丰富的光谱特征,而且由于继承了雷达影像丰富的小尺度纹理特征,因而具有更高的清晰度。实验证明,该方法可获得较好的融合结果,是一种切实有效的融合法。     

甘肃北山白峡尼山地区多源遥感岩性制图研究

甘肃北山地区地质构造复杂,岩浆活动强烈,该区工作程度较低,已有1：20万、1：5万地质图对区内岩性（如中酸性侵入岩）圈定较为笼统,且界线不够准确。以甘肃北山白峡尼山地区为研究区,利用彩色空间变换（IHS）、Brovey等方法对ETM多光谱图像与资源三号（ZY3）全色波段高分辨率图像进行空间分辨率融合,获得兼具ETM光谱分辨率与资源三号空间分辨率之长的高分辨率图像。再对原始影像进行比值、主成分分析及假彩色合成等增强处理,突出其岩性差异,将各种方法处理的影像与数字高程模型（DEM）数据结合构建三维影像,进行综合解译。对解译结果进行野外验证、样品薄片鉴定及反射光谱特征分析,据此对结果进行修正,获得了研究区遥感解译地质图。结果表明：对于西部基岩露头较好地区,利用多源遥感数据融合可更新现有地质图,为后续填图、找矿工作提供参考。     

IKONOS卫星遥感影像的精度分析

介绍了对目前最高分辨率的民用卫星(IKONOS)遥感影像精度分析的方法及结果,并介绍和使用了仿射变换、线性纠正、投影变换和多项式变换等常用的6种遥感图像纠正的方法,对试验区的影像进行了实例测试,并对不同方法所产生的残差进行了分析。计算结果表明,IKONOS卫星遥感影像的分辨率约为地面1.000 m±0.010 m;测试分析还表明,对IKONOS卫星遥感影像的纠正以采用仿射变换的方法为最佳,纠正后的IKONOS影像可以直接用于1∶10 000比例尺地形图的测绘。     

Using satellite remote sensing for DEM extraction in complex mountainous terrain: Landscape analysis of the Makalu Barun National Park of eastern Nepal

The design and management of national parks and other protected areas requires a broad base of physiographic and geo-ecological information about the landscape. This paper evaluates the effectiveness of satellite remote sensing for photogrammetric stereo-mapping and digital elevation model (DEM) extraction within remote mountainous terrain. As a case study, a landscape analysis of the Makalu Barun National Park and Conservation Area of east Nepal (27.5° N, 87.0° E) was examined. The study area is a highly complex and rugged mountain landscape, with extreme topographic relief and an elevation gradient spanning more than 8300 m. A DEM extracted from stereo SPOT imagery resulted in a median disagreement of 58 m when compared to a DEM generated from a conventionally digitized GIS dataset of topographic contours (scale=1:250 000). Visual comparison of the two DEMs showed substantial agreement at the landscape scale, while larger scale comparison of 100 m contours revealed some localized differences. The SPOT extracted DEM provided equal or better basis for orthorectification of satellite imagery when compared to the conventional DEM. Derivative landscape analysis outputs, such as hydrological modelling, drainage networks and watershed boundaries, compared well with results based upon the conventional dataset. Intermediate map products useful for field research and mapping included production of an orthorectified satellite base-map image. Additionally, a fused multisensor high resolution image of the study area, combining Landsat Thematic Mapper (TM) and SPOT imagery at 10 m resolution, was orthorectified to produce a false-colour satellite image map highlighting the spectral discrimination between land cover classes.     

基于替换规则的对偶树复小波变换遥感影像融合*

针对对偶树复小波变换(DT-CWT)比离散小波变换具有更好的方向选择性、平移不变性,能更好地表征影像特征的优点,提出了基于替换规则的对偶树复小波变换遥感多光谱和全色影像融合算法。通过对IKONOS影像的实验表明,本方法比基于实数小波变换的融合方法和IHS变换法有优势,在保留了光谱特征的基础上,更好地提高了融合影像的清晰度,且方法简单高效。     

基于小波变换的影像融合在动态监测中的应用

基于小波变换的遥感影像融合是一种重要的图像信息增强方法，提出了将其应用于土地利用遥感动态监测，以自动探测土地利用发生变化的区域。方法是将某时相的多光谱影像进行主成分变换，用其第一主成分与另一时相的多光谱影像进行数据融合，融合规则是对两时相影像的小波系数进行加权平均法计算。经室内资料检核和野外验证发现，得到的变化信息的噪声小图斑较少，结果精度能满足实际应用需要。     

高分辨率卫星影像在城市建筑物识别中的初步应用

在对试验区IKONOS卫星高分辨率影像预处理的基础上，采用HIS变换法对1m分辨率全色影像和4m分辨率多光谱影像进行了融合处理；通过建筑物阴影提取了建筑物高程，采用正交小波变换方法提取了图像的纹理信息；采用了四种不同的特征图像组合方式，对试验区高，中，低层建筑物进行了分类。研究表明，由融合图像，高程信息和纹理信息参与的分类结果精度最高，对高层建筑物分类的精度可达80%。     

基于ArcScene的遥感影像三维可视化技术研究与应用

分析遥感影像三维可视化的研究意义和现状;探讨基于ArcScene平台遥感影像三维可视化的实现方法和技术流程;以西藏自治区日喀则地区定日县的TM遥感影像和SRTM DEM数据,以及定日县遥感测站点经纬度坐标为数据实例,完成了定日县遥感影像三维地形可视化的构建,为该地区地形勘察、地理分析等提供了良好的三维环境基础资料。结合RS与GIS完成三维地形可视化构建的技术,为3S技术的结合应用做出了推广。     

一种基于小波变换的图象融合算法

基于多分辨率小波变换的融合算法近年来得到了广泛的应用。为了充分利用各种遥感图象的信息中,针对“资源一号”卫星图象和SPOT全色波图象,提出了一种新的基于区域能量特征的小波变换复原-增强融合算法。通过同IHS、PCA和HPF几种传统融合方法的比较和结果评价,证明该方法在提高“资源一号”卫星图象空间分辨率的同时,还较好地保留了多光谱图象的光谱信息,并且有效地克服了“资源一号”卫星图象模糊的特点。