GF-4波段配准精度研究开题报告

2022-01-05 09:01

全文总字数：2168字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

传感器在发射前通常对相机做了精确的调试和装配，原则上是使得各波段之间的图像达到精确的配准，但是由于在发射过程中的震动，或者来自太空射线的影响，以及在装配的过程中无法避免的偏差，可能出现波段间影像不完全重叠的情况以及配准方法自身原因造成的偏差，这称为波段间配准的误差。高分四号卫星是我国第一颗地球同步轨道遥感卫星，纳入了中国高分专项工程计划，采用面阵凝视方式成像，具备可见光、多光谱和红外成像能力，可见光和多光谱分辨率优于50m，红外谱段分辨率优于400m，对中国及周边地区进行观测。高分四号卫星可为我国减灾、林业、地震、气象等应用提供快速、可靠、稳定的光学遥感数据，开辟了我国地球同步轨道高分辨率对地观测的新领域。波段间配准是多光谱影像处理的重要环节，配准精度直接影响影像数据后续处理和应用价值。对于GF-4来说,可见光波段与红外波段间配准的精度对定位精度、地物分类准确性与可应用性的影响尤为显著，提高配准精度对于优化产品质量至关重要。

国内外研究现状

相对于一些发达国家，我国在遥感图像的几何定位精度评价领域涉足较晚，而且精度不够理想，目前关于传感器波段间配准精度评价算法比较少，但是随着配准算法精度越来越高，许多对波段间配准的评价也涌现了出来。传统算法一般是基于波段间同名点的点位均方根误差来进行评价的，这种方法给遥感图像几何定位精度评价的相关人员带来很大的不便,他们必须对选择出来的控制点进行逐点验证，不仅费时费力，而且所选取的控制点的数量有限，所得的计算结果在理论上存在缺陷，不能很准确的代表整景影像的几何定位精度。而亚像素定位的方法在近年来发展得相对迅速，国内关于亚像元定位的研究相对而言起步较晚，但也取得了一定的效果。谢勇（Impact analysis of MODIS spatial characterization on data products）于 2011 年分析了 Aqua MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）可见近红外波段的配准误差对产品精度的影响，马样（利用特征地物计算HJ-1卫星CCD波段间配准精度）于2014年基于特征地物评价算法计算分析了HJ-1卫星CCD波段间配准精度。

2. 研究的基本内容

高分四号卫星是我国第一颗地球同步轨道遥感卫星，纳入了中国高分专项工程计划，采用面阵凝视方式成像，具备可见光、多光谱和红外成像能力，可见光和多光谱分辨率优于50m，红外谱段分辨率优于400m，对中国及周边地区进行观测，可为我国减灾、林业、地震、气象等应用提供快速、可靠、稳定的光学遥感数据，开辟了我国地球同步轨道高分辨率对地观测的新领域。本文针对我国GF-4卫星成像特点，通过基于特征地物评价算法对GF-4波段间配准误差进行分析。我们选择秦皇岛长芦大清河盐场作为研究区,并选取明暗相间的地物特征，通过对该研究区的GF-4影像进行大气校正后，可获得明暗相间的光谱反射率。然后利用基于特征地物评价算法计算出不同波段反射率极值位置，并计算出各个波段相对于第一波段的偏移值。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

选择秦皇岛长芦大清河盐场作为研究区,并选取明暗相间的地物特征，通过对该研究区的gf-4影像进行大气校正后，可获得明暗相间的光谱反射率。然后利用基于特征地物评价算法计算出不同波段反射率极值位置，并计算出各个波段相对于第一波段的偏移值。

2018.2.20——2018.3.10 选择试验区，获取景数据

2018.3.10——2018.4.10 利用算法处理计算数据

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4. 参考文献

1. 马样.环境卫星多光谱 ccd 相机波段间配准精度评价的研究[d].辽宁,辽宁工程技术大学.硕士学位论文.2013:1-83.

2. 岳春宇,何红艳,邢坤,等.多谱段光学遥感探测器配准误差分析[j].航天返回与遥感,2017,38(2):100-108.

3. 蒋永华,张过,唐新明,等.资源三号测绘卫星多光谱影像高精度谱段配准[j].测绘学报,2013,42(6):884-890.

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