土地利用变更调查遥感监测中Kompsat—3遥感影像处理方法

韩美伶

一、引言

Kompsat-3（K3）是韩国第3顆多用途卫星。该卫星在当地时间2012年5月18日凌晨1时39分左右在日本鹿儿岛县种子岛宇宙基地进行发射。卫星重980公斤，直径2米，长3.5米。本文以在全国土地利用变更调查项目中新兴韩国卫星K3遥感影像为研究对象，吉林省洮北区为研究区域，主要介绍K3遥感影像的预处理、数据融合、影像彩色合成，以及几何纠正等影像处理方法，制作正射影像，满足土地利用变更调查的应用。

二、区域概况与数据情况

区域概况洮北区位于吉林省北部，白城市中部。东邻镇赉县、大安市，西、南与洮南市接壤。总面积2525平方千米。东经122°19″-123°10″、北纬45°2′4″，-45°55′2秒之间。洮北区属于温带大陆性季风气候。

数据情况本次项目所涉及数据有：基础底图（DOM）、高程数据（DEM）、2015年原始K3影像（包括全色数据与多光谱数据）。套合行政界线及资料清单核对基础底图完整情况，并检查是否损坏。

DEM坐标系统为1980西安坐标系，GeoTIFF格式。

K3数据共3景，数据覆盖洮北区东北部，数据时相为2015年12月8日。全色数据分辨率为0.7米，多光谱为2.8米。

影像覆盖区域

三、技术流程

遥感影像处理是土地利用变更调查监测与核查项目的首要工作，高质量的遥感影像对变化信息提取有重大作用。它能缩小伪图斑数量，极大地减少外业工作量。具体处理流程如下图所示。

四、处理方法

遥感影像处理包括影像预处理，影像纠正和影像调色镶嵌等步骤。

（1）影像预处理

在预处理过程中，首先，对原始数据中多光谱数据进行空间建模，使影像颜色接近自然真彩色。第二，影像配准。将多光谱影像配准到全色影像上，此步骤可手动配准也可在ERDAS中使用自动模块配准。配准后需检查精度，最大误差小于1个像素，否则影响后期的影像判读。第三，影像融合。影像融合是在ERDAS、PS中运用不同的融合方法将全色数据和多光谱数据处理成一幅既有清晰的纹理信息，色彩信息又丰富的影像。经反复试验得出K3数据使用ERDAS中的RESOLUTION MERGE融合方法。

（2）影像正射纠正

遥感中的有几何畸变使图像中的几何图形与该物体在选定的地图投影中的几何图形产生差异，是图像产生了几何形状或位置的失真，可通过几何校正来消除。K3数据纠正在使用ERDAS软件，打开被融合后影像，点击Geometric Correction选项，选择IKONOS纠正模型，输入rpc文件和高程数据，选择投影方法、坐标系及参考影像，接下来自动弹出纠正界面，便可在左右两窗口中选择同名点纠正了。

纠正点位选取要均匀，平原不少于9个点，山区要适量增加点数，并且注意相邻两景重叠区域不少于3个公共点。同名点应选在大的硬化道路的拐角处，但道路方向及宽度发生变化，或出现破碎现象的应放弃此类点。

（3）影像调色、镶嵌

纠正后影像在PS中调色，使用色阶、曲线、亮度对比度、色相饱和度、色彩平衡等工具处理影像颜色及亮度，注意在此过程应参考去年的遥感影像，并且考虑本次原始影像的时相，调色后使色彩接近当时、当地真实情况。影像镶嵌是将两幅以上影像拼接在一起，拼接处无缝隙并且无黑边、彩边，使影像颜色过渡自然，无明显拼接的痕迹。具体要求包括：沿线状地物裁切，不可切大块农田；尽量保留分辨率高、云雾量少、时相新的影像；重叠区域精度，平原小于2倍采样间隔，山区小于4倍采样间隔。

结束语：K3数据经过预处理、纠正、融合、调色、镶嵌及裁切后生产出最终后时相（如下图2）。在土地利用变更调查与核查遥感监测项目中，将生产合格的遥感影像叠加前时相影像，套合数据库图层、临时用地图层及拟拆除图层，比对得出本年度新增图斑，为之后的卫片执法及土地督察提供准确的、时效性强的资料。endprint