航天遥感图像仿真底图最佳分辨率的选择

发布时间：2017-10-10 08:17

  本文关键词：航天遥感图像仿真底图最佳分辨率的选择

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【摘要】：本文基于国家航天局航天遥感论证中心的航天遥感影像仿真平台的仿真需求,对仿真所需要的仿真底图的最佳分辨率进行研究。实验以GeoEye-1(2m)、CBERS-02B(20m)和HJ-1B CCD1(30m)的遥感影像作为仿真底图,仿真目标传感器Landsat7 ETM+的遥感影像,然后对比目标传感器Landsat7 ETM+的真实遥感影像,通过对不同仿真底图得到的仿真影像的质量进行评价分析,得到仿真底图的最佳分辨率。实验根据航天遥感图像仿真平台的全链路仿真模型及仿真原理,对三幅仿真底图进行仿真。实验主要分两步,第一步是地面辐射场模拟,第二步是大气辐射传输模拟,在第一步的地面辐射场的模拟中,论文以GeoEye-1(2m)、CBERS-02B(20m)和HJ-1B CCD1(30m)遥感影像作为数据源,首先通过辐射校正等预处理操作,反演得到仿真底图的地表反射率影像,通过以目标传感器成像参数为基准进行光谱匹配和成像几何的模拟,从而完成对地面辐射场的模拟,在第二步的大气辐射传输模拟中,通过利用MODTRAN大气辐射传输软件,输入各幅底图的地表反射率和大气参数,模拟大气对传感器成像的影响,正演得到大气顶层入瞳处的辐亮度影像,最后将三幅仿真底图得到的仿真影像与目标传感器Landsat7ETM+的真实遥感影像进行对比分析,结合遥感实际应用中需要考虑的成本和效率问题,从而确定最佳底图的分辨率。本文的具体内容和研究成果如下:(1)论文采用的是基于遥感影像的仿真方法,与以往的基于物理模型的仿真方法相比,无需分类图和波谱库的使用以及地形高程的计算,更加准确与高效。(2)论文采用四种卫星实际获取的遥感影像作为实验数据,并以真实的卫星数据作为参考,分别从整体和不同样区的角度进行了全面的分析,研究最佳分辨率的确定,比大多数通过一种遥感数据进行研究的方法,论文的实验结果更具有真实性和准确性。(3)实验设定Landsat7 ETM+为要仿真的目标传感器,在地面辐射场的模拟中,由于实验使用的仿真底图与目标传感器的成像参数不一致,对三幅仿真底图影像基于目标传感器的成像参数,做了光谱模拟和成像观测角度的模拟,使得地面辐射场的构建更加准确。(4)对于最佳分辨率的确定,论文参考目标传感器的真实影像,采用多种评价指标,从不同样区进行分析。首先纵向比较三幅仿真影像的质量差异,然后横向比较三幅仿真影像与真实遥感影像的接近程度。并且在最终确定最佳分辨率的研究中,既考虑到了图像质量的优劣,又考虑到影像在实际应用中注意的因素,从而使得研究的结果更为准确,也更为实际。
【关键词】：遥感图像 图像融合 成像参数归一化 图像质量评价 最佳分辨率
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P237
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.3 论文的技术路线及章节安排15-18
• 第二章 研究区及仿真底图数据预处理18-30
• 2.1 研究区和实验数据介绍18-25
• 2.1.1 研究区介绍18-19
• 2.1.2 遥感数据19-25
• 2.1.3 非遥感数据25
• 2.2 实验数据预处理25-28
• 2.3 研究区域样区选取28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 仿真目标传感器的遥感影像30-50
• 3.1 航天遥感图像仿真方法30-32
• 3.1.1 图像仿真方法介绍30-31
• 3.1.2 论文采用的仿真方法31-32
• 3.2 地面辐射场模拟32-46
• 3.2.1 基于目标传感器的光谱模拟33-38
• 3.2.2 基于目标传感器的成像几何模拟38-45
• 3.2.3 基于目标传感器空间分辨率模拟45-46
• 3.3 大气辐射影响模拟46-48
• 3.4 本章小结48-50
• 第四章 仿真影像的质量评价及底图最佳分辨率的确定50-73
• 4.1 图像质量评价指标51-53
• 4.2 仿真影像质量评价分析53-70
• 4.2.1 基于平均值的图像质量评价53-56
• 4.2.2 基于标准差的图像质量评价56-58
• 4.2.3 基于信息熵的图像质量评价58-61
• 4.2.4 基于平均梯度的图像质量评价61-63
• 4.2.5 基于边缘密度的图像质量评价63-65
• 4.2.6 基于光谱扭曲度的图像质量评价65-68
• 4.2.7 基于峰值信噪比的图像质量评价68-70
• 4.3 仿真底图最佳分辨率的确定70-71
• 4.4 本章小结71-73
• 第五章 结论与展望73-75
• 5.1 结论73-74
• 5.2 展望74-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-81
• 攻读研究生学位期间取得的成果81-82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 叶泽田,顾行发;利用MIVIS数据进行遥感图像模拟的研究[J];测绘学报;2000年03期

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本文编号：1005289