对航测内业中遥感影像数据融合方法的探讨

对航测内业中遥感影像数据融合方法的探讨

张冰董岳

山东正元航空遥感技术有限公司250000

摘要：随着社会的发展，我国的科学技术水平有了较大的提高，遥感技术取得了较大的发展，遥感数据信息量大大增加，多源遥感应用数据的分辨率问题已经为最重要的问题。多源遥感数据具有互补性的特点，但是目前多源遥感数据的应用具有冗余性。单元遥感数据在获取数据方面已经不能满足当今社会的需求。多源遥感数据的应用极大地减少了数据处理的总量，还能实现数据整合，实现遥感数据处理方法的融合。本文从航测内业遥感影像数据融合概念入手，分析、探讨了航测内业中遥感影像融合的多种方法，希望本文的研究能够推动航测内业中遥感影像数据融合方法向着更加完善的方向发展。

关键词：航测内业；遥感影像；数据融合；方法

引言

近几年科学技术的发展促进了现代遥感技术的进步和发展，航测内业遥感影像数据处理的精度不断提高，航测遥感影像需要实现数据融合，进而控制传感数据出现的误差，在航测遥感工作当中，遥感影像的处理具有至关重要的作用，能够起着引导航测内业遥感影像数据融合工作的发展趋势，对数据融合结果产生影响。

一、对航测遥感影像技术的再认识

（一）航测遥感影像技术内涵

航测也叫做摄影测量和遥感，在本质上属于测绘科学中遥感科学的类型，遥感科学能够实现空间科学、电子科学、地球科学等多种科学的发展和融合，是一个新兴的学科类型，也是测绘技术中重要的技术之一，并且能够实现新型边缘学科的渗透、融合发展，实现航测遥感影像技术和现实工作的结合，通过使用空间传感器能够实现目标影像和非影像信息的获取，为人类的相关活动提供科学依据和科学方法，为国家重大决策提供依据。虽然目前航测遥感技术主要在国防建设和特殊地质勘探工作当中应用，但是随着社会的发展，我国的科学技术水平有了较大的提高，各行各业当中科学技术水平也有所提高，相信未来在其他行业、领域当中行业侧遥感影像技术也会有所应用。

（二）航测遥感影像技术的优势

根据相关研究航测遥感影像技术具有工作效率高、灵活性大、信息处理速度快的优点，航测遥感技术的应用能够实现准确、迅速地获取相关数据，能够保证相关工作人员提高信息获取的准确性，工作人能够及时掌握相关数据，提高自己的反应速度。航测遥感技术能够为测绘所得数据的质量提供保证，而且没有要求起降机长，进而提高了航测遥感影像技术的灵活性。航测遥感影像技术是应用在低飞行机上，低飞行机和大型测绘飞行机相比具有的分辨率更高，数据的处理速度快、数据处理速度较快，处理效率较高的优势，并且测绘飞行器相对于大型测绘飞行机来讲飞行速度、飞行高度较低，但是此种技术的应用提高了测绘影像的分辨率，数据处理速度相对于传统测绘而言较快，提高数据的处理效率，因此，在测绘行业领域当中经常使用航测遥感影像技术来进行多种信息数据的采集工作。

二、航测内业中遥感影像融合方法

（一）Brovey变换法在遥感影像影像融合当中应用

此种方法主要是保存目标要素的空间关系和属性等多种信息的集合载体，通过分析所获取地形信息的相关要素和基本属性，在进行图像转化工作时，通过对所获取数据的分析和处理、应用，极大地保证了光谱数据的完整性，还提高了图像细节的处理，但是此种方法受到融合图像噪点的影响，大大降低了此种方法的工作效率。

（二）乘机变换法在遥感影像融合当中的应用

此种方法是航测遥感影像融合方法中最基本的方法，通过微分纠正、辐射纠正等方法来对扫描处理的数字化航空照片和遥感影像进行处理，并且按照国家相关标准将这些数据裁剪成所需的影像数据，这些影像数据包含了公里格网、外图廓装饰等多种参数，实现这些处理工作的方法主要是数字高层模型，此种模型具有信息量大、直观、真实、准确的特点。

（三）主要成分变化法在遥感影像融合当中的应用

遥感影像融合方法储存和表示数据的格式主要为图形数据文件，这些文件能够和地形图形的内容、色彩、规格、几何精度等多种要素保持一致。通过数字地图形式的利用，数字划线的数据采集、更新工作，在光谱特征空间中能够通过增强数据压缩影响的方式表现。

（四）HIS变换法在遥感影像融合中的应用

HIS变换法是多源遥感图像处理时最常采用的方法，也是遥感影像融合算法中最常采用的算法之一，HIS变化法在本质上属于色度空间的变换法，也被叫做图像融合成熟的标准方法，这种方法包含了色调、明度、饱和度等多种参数的融合；从色度学的角度来讲，利用简单替换或者科学的方法计算分离出来的影像明度和高分辨率的影像数据，通过这些算法能够得到一个准确的分量，能够通过计算的分量来替换分离出来的影像明度，然后将替换后的明度、色调、饱和度采取反变换的方法，最终得到RGB数据。通过融合处理方法能够提高影像的饱和度，提高影像的质量和分辨率，采用科学方法提取和解译用于增强地质特征、增强色彩、微构造等多种信息。

（五）小波变换方法在遥感影像融合中的应用

此种方法是近几年刚推广应用的新兴数学分析方法，已经得到了专家学者的广泛重视，此种方法是在频率域表达、函数空间域表达两种表达方法之间的一种表达方能股份，通过小波变化法能够将影响原始图像分解成多个不同空间分辨率、频率特性、方向特性的子图像进行科学分析，此种方法的工作原理就是以分频特征作为依据将滤波频率进行划分，也可以将信号划分为多个低频和高频的节点、其中包含了纹理信息、原始信号包含的信息，保证原始信号的数据不会发生丢失。经过相关研究可以发现，小波变化法具有以下优点：变焦性、小波基选择灵活性和信息保持性等多种，图像融合的工作重点就是让融合后的图像能够具备全色数据的高空间分辨率和多光谱数据的色彩信息，进一步提高图像融合的可判读性，进而提高遥感影像的质量。

三、航测遥感影像技术的应用

（一）航测遥感影像技术在条件限制情况下的应用

线位变动超出了测控范围、摄影范围是航测中最常见的问题，当线位变动超出了测控的规定范围，需要对其采取补充测量的方式，然后进行制图，但是当超出航测摄影范围时，通常测量单位都是由于资金问题不再进行补充摄影，使用人工测绘的方法来代替，大家了解这情况后就需要在设计阶段控制。对线路移位问题在设计阶段就需要采取措施进行控制，并且航测遥感技术的成图时间较长，在成图的过程中所测位置的地形地貌也有可能发生变化，图上的线路位置也就随之发生变化，在设计阶段，需要对选线技术进行掌握，在摄影范围内对线位变动的范围。

（二）地图测绘中航测遥感影像技术的应用

传统的地图测绘方法在人力、物力、财力方面都有较大的消耗，并且测绘难度较大，航测遥感技术的发展和应用大大降低了地图绘制的难度，航测遥感技术的应用能够利用空中摄影队所测的目标进行等比例缩小，保证所使用的的技术能够适应各种地理环境和地形，提高了地图测绘的科学性。

四、航测内业遥感影像关键技术分析

航测遥感内业数据处理中存在很多问题，影响了数据质量，这要求工作人员多关注航测内业遥感影像技术的关键技术和关键节点，提高数据质量，具体来讲可以从以下几个方面进行控制工作：

（一）遥感影像控制测量

首先需要工作人员使用野外实测、空间加密等多种方式才对平面监测点进行采集，比较同名点平面、高程值，通过分析去除其中存在的粗差，对地点平面、中平面、绝对位置的误差，等高高程存在的误差，高程标注点的高程进行计算，最后对成果的精度和设计标准进行核算，保证误差在规定的范围内。

（二）外企调绘

外业调绘主要是进行质量控制，工作方法主要是通过野外实测的方法来对地物的完整性、要素属性、调绘地名等多种因素进行核查，保证调绘工作的准确性，在调绘的过程中如果发现了新增地点，需要采取补测措施，通常会使用室内核查和外业实地巡视两种方法。

（三）航测内业数据采集

此种方法主要是通过数字正摄影图的方法对数字线规划图的数据情况进行检查，检查数据包含数字小规划图数据的中点、线、面等多项参数的平面位置、几何位置、属性接边的情况；与此同时，需要将规划图的相关数据和外业实地巡视获取的数据进行对比、分析，保证数据处理工作没有出现多余、遗漏的错误。

五、航测内业遥感影像数据采集工作内容

（一）立体测判采集

立体测判采集工作就是以中心点作为采集标准，在中心线上采集相关重要数据，然后根据要素的密度、几何形状不失真原则来采集相关数据，并且以此为根据制作密度曲线，在采集数据时需要结合数字高程模型。

（二）数据分层

对采集到的数据进行分层操作时，需要使用数据处理技术对矢量数据进行处理，提高数据的精确度和实用性，为数字高程图形数据的获取。

（三）数据拼接

数据拼接工作主要是通过相关方法拼接数字正射影像图数据、数字高程模型数据，然后检查完成拼接后的相关数据，保证数据拼接工作具有一定的完整性，如果在检查过程中发现有不符合要求的相关数据，则需要重新采集和拼接这部分数据，保证数据的精确度。在进行数据制作时，通常都会以航空实际需求作为根据，在制图时需要利用计算机技术对数据进行处理，这些数据单位为“幅”，保证所制作的信息符合航空要求。

（四）提取异常数据

数据处理工作不仅包含以上几点内容，还包含了异常数据的提取，这里所说的异常数据是指蚀变信息，根据相关研究，岩石蚀变类型不同岩石所具有的影响特征也具有较大的差异，因此，在研究影响特征时需要将岩石蚀变的综合信息作为根据，并且通过光谱理论的应用研究岩石具体蚀变信息所表现的影响特征，此项工作具有非常重要的实际意义，通过这些工作能够基本确定矿物的所处位置，并且通过科学手段探查矿物的具体信息，能够取得较好的工作效果。

结语

随着社会的发展我国的科学技术水平有了较大的提高，航测内业也取得了较大的发展，也在需求方面提高了图像遥感处理技术的要求标准。根据相关研究，我国目前的现代遥感技术发展速度越来越快，数据处理要求不断增加，航测内业的遥感影像技术一直是行业内部专家学者的工作重点，也是未来航测工作中的重点工作，通过科学数据处理方法的使用能够提高信息的准确性，因此，在进行实际测绘的过程中，需要工作人员提高数据分析的重视程度，研究和分析各类遥感图像融合方法，并且根据工作的实际情况，选择最适合自己实际状况的方式和方法，协调配合工作的各项重点环节，为航测作业的顺利开展奠定基础。

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作者简介：张冰，山东济南章丘人，毕业于山东轻工业学院，主要从事于遥感数据获取及处理，现任山东正元航空遥感技术有限公司北斗勘测公司工程部经理