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為什么衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)要進(jìn)行處理？

1、消除各種輻射畸變和幾何畸變，使經(jīng)過(guò)處理后的圖像能更真實(shí)地表現(xiàn)原景物真實(shí)面貌。

2、利用增強(qiáng)技術(shù)突出景物的某些光譜和空間特征，使之易于與其它地物的K分和判釋。

3、進(jìn)一步理解、分析和判別經(jīng)過(guò)處理后的圖像，提取所需要的專題信息。遙感信息處理分為模擬處理和數(shù)字處理兩類（見(jiàn)數(shù)據(jù)釆集和處理）。

其實(shí)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，衛(wèi)星拍攝的照片信息內(nèi)容太多，并且太過(guò)復(fù)雜，這些內(nèi)容糅合在一起很難直觀的看出我們需要的信息，所以需要先對(duì)其進(jìn)行處理。

常規(guī)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)都有啥？

衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)常規(guī)的處理內(nèi)容有糾正校準(zhǔn)、拼接鑲嵌、色彩調(diào)整、匹配融合、影像疊加、數(shù)據(jù)分幅、矢量糾正、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、分類提取、正射校正、矢量化、三維建模、后期制圖等。

糾正校準(zhǔn)

相鄰影像因成像日期、飛行器姿態(tài)、高度和速度等因素，會(huì)導(dǎo)致同名地物出現(xiàn)偏移、拉伸和扭曲等幾何畸變。為了糾正這些畸變，需要進(jìn)行校準(zhǔn)處理，以解決道路位移、建筑斷層等問(wèn)題。

▲糾正校準(zhǔn)前后對(duì)比

拼接/鑲嵌

衛(wèi)星拍攝的數(shù)據(jù)通常以條帶狀呈現(xiàn)。當(dāng)需求區(qū)域覆蓋多個(gè)條帶時(shí)，必須對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接和校正處理，以確保最終成果數(shù)據(jù)的連貫性和一致性。若處理不當(dāng)，不合格的成果數(shù)據(jù)可能會(huì)明顯出現(xiàn)道路位移、建筑斷層等問(wèn)題，影響數(shù)據(jù)的整體質(zhì)量和可信度。

▲拼接鑲嵌前：可看出道路位移，農(nóng)田斷層

▲拼接鑲嵌后：道路不再位移，農(nóng)田接縫平整

▲最終的無(wú)縫拼接的成果數(shù)據(jù)

▲鑲嵌前

▲鑲嵌后

色彩調(diào)整

由于遙感影像的成像日期和系統(tǒng)處理?xiàng)l件可能不同，導(dǎo)致相鄰影像間存在輻射水平差異，從而使得同名地物在影像上的亮度值不一致。如果不進(jìn)行色彩調(diào)整而直接鑲嵌這些圖像，即使幾何配準(zhǔn)的精度很高，重疊區(qū)域吻合得很好，但鑲嵌后的影像在色調(diào)上會(huì)有明顯的差異，接縫線明顯可見(jiàn)。這不僅影響影像的美觀性，還可能降低對(duì)地物影像與專業(yè)信息的分析與識(shí)別的準(zhǔn)確性，從而影響應(yīng)用效果（如下圖）。

▲鑲嵌后兩邊的影像色調(diào)差異明顯

對(duì)有波段的數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，鑲嵌后的數(shù)據(jù)色調(diào)基本無(wú)差異，美觀。但因時(shí)相、天氣條件差異巨大會(huì)導(dǎo)致部分偏色，可酌情根據(jù)實(shí)際需求來(lái)調(diào)整，最后得到色彩效果較好的影像數(shù)據(jù)。

▲最后得到色彩效果較好的影像數(shù)據(jù)

匹配融合

我們可以通過(guò)對(duì)不同衛(wèi)星的全色數(shù)據(jù)、多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配融合，融合后將得到高分辨率的真彩色衛(wèi)星地圖影像數(shù)據(jù)產(chǎn)品。

▲ALOS衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)融合樣例

▲WorldView-2衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)融合樣例

衛(wèi)星遙感技術(shù)的不斷進(jìn)步，為人們提供了多樣化的多源遙感數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)來(lái)源于不同的傳感器，因此在時(shí)間、空間、光譜分辨率以及極化方式等方面存在顯著的差異。由于單一傳感器獲取的圖像信息相對(duì)有限，通常難以滿足各種應(yīng)用需求。因此，圖像融合技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)能夠通過(guò)整合不同遙感圖像的信息，從而獲取更多有用的數(shù)據(jù)，有效彌補(bǔ)單一傳感器的不足。

圖像融合是一種特定的技術(shù)，它依據(jù)特定的算法，將多源遙感圖像在統(tǒng)一的地理坐標(biāo)系中進(jìn)行融合，進(jìn)而生成新的圖像。以ALOS為例，全色圖像的空間分辨率通常較高（如分辨率為2.5m），而多光譜圖像則具有豐富的光譜信息（如ALOS包含三個(gè)波段）。為了提升ALOS多光譜圖像的空間分辨率，可以將全色圖像與多光譜圖像進(jìn)行融合。通過(guò)這種融合方式，不僅能夠提高多光譜圖像的空間分辨率至2.5m，同時(shí)還能保留其獨(dú)特的多光譜特性。

從多種分辨率融合方法中選取最佳方法進(jìn)行全色波段和多光譜波段融合，使得圖像既有高的空間分辨率和紋理特性，又有豐富的光譜信息，從而達(dá)到影像地圖信息豐富、視覺(jué)效果好、質(zhì)量高的目的。

云霧去除

在實(shí)際的衛(wèi)星遙感成像過(guò)程中，積雨云，高山云和區(qū)域性大霧經(jīng)常存在，它們使獲得的圖像模糊不清，降低了圖像的理解度和分辨率。通過(guò)后期技術(shù)處理可以去除云霧，以達(dá)到最佳的圖像效果。

▲云霧去除前

▲云霧去除后

立體像對(duì)提取DEM

數(shù)字高程模型（DEM）是一種通過(guò)有序數(shù)值陣列表達(dá)地面高程的模型。它不僅能夠提供地面的高程信息，還能夠衍生出地貌特征，如坡度和坡向。此外，DEM還可以用于計(jì)算各種地形特征參數(shù)，如山峰、山脊、平原、位面、河道和溝谷等。這一技術(shù)在地形分析、城市規(guī)劃、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。

▲2.5米的立體相對(duì)原始數(shù)據(jù)

▲生產(chǎn)得到DEM成果數(shù)據(jù)