陳東方
(中國能源建設(shè)集團新疆電力設(shè)計院有限公司新疆烏魯木齊 830002)
遙感圖像的系統(tǒng)處理與應(yīng)用處理
陳東方
(中國能源建設(shè)集團新疆電力設(shè)計院有限公司新疆烏魯木齊830002)
遙感圖像系統(tǒng)處理也就是采取計算機及其它遙感技術(shù)來處理圖像,指的是由遙感器采集數(shù)據(jù)加以分析與管理,由當(dāng)中將有用信息提取出來技術(shù),方法或者設(shè)備統(tǒng)稱。由遙感接收系統(tǒng)采集遙感衛(wèi)星輸送信號,至電力工程所需優(yōu)質(zhì)圖像及應(yīng)用信息整個過程均屬圖像處理過程,根據(jù)尋找突破口不同我們習(xí)慣將遙感處理分作系統(tǒng)處理和應(yīng)用處理,本文將電力工程作為研究對象,用遙感處理軟件當(dāng)做分析工具,為了達到對電力工程實際運用的目標(biāo),對電力工程遙感圖形應(yīng)用處理和系統(tǒng)處理當(dāng)中包含幾種具體操作方法加以淺析,希望對相關(guān)人員有所幫助。
遙感圖像;系統(tǒng)處理;應(yīng)用處理
伴隨科學(xué)技術(shù)迅速更新?lián)Q代,遙感圖像技術(shù)漸漸成為一種熱門監(jiān)測技術(shù)。它生成遙感影像存在價格低廉,信息資料快速收集與不受時間空間局限等多種優(yōu)勢,讓它在電力領(lǐng)域大放異彩。最近幾年伴隨計算機運算速度顯著提升,同時價格卻急劇下降,遙感圖像處理中的難題價格昂貴,速度緩慢及處理量大等問題被有效緩解,所以此技術(shù)在電力工程得到了普遍應(yīng)用,為國民經(jīng)濟發(fā)展做出巨大貢獻。想要進一步提升電力生產(chǎn)與傳輸經(jīng)濟性及安全性,電力工程相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對于新技術(shù)應(yīng)用一直都抱有濃厚興趣,而遙感圖像處理相關(guān)技術(shù)在新技術(shù)當(dāng)中又算是佼佼者,正被漸漸普及拓展至電力工程領(lǐng)域各個方面。
電力工程遙感圖像應(yīng)用處理主要包含遙感圖像配準(zhǔn)、遙感圖像鑲嵌以及遙感圖像剪切等幾部分:①遙感圖像配準(zhǔn)。傳感器型號不同獲取遙感數(shù)據(jù)其投影形式,比例尺以及分辨率等會各有千秋,在實際應(yīng)用過程中需要把相同地區(qū)各類數(shù)據(jù)一一對應(yīng),配準(zhǔn)方法和原則同幾何校正方法是異曲同工的,但當(dāng)做基準(zhǔn)用遙感圖像幾何校正對于精度是具有很高要求的[1]。②遙感圖像鑲嵌。鑲嵌是指把存在地理參考幾個相近圖像共同構(gòu)成一個整體,有待鑲嵌輸入圖像是需要地圖投影相關(guān)資料的,換句話講,所輸入圖像要是校正過的,其像元和投影可能沒有特殊要求,但是波段數(shù)卻需要統(tǒng)一。ENVI軟件當(dāng)中,能在地理坐標(biāo)與像元基礎(chǔ)上鑲嵌圖像,假使經(jīng)鑲嵌以后圖像要做地圖投影替換,則最好把地圖投影規(guī)律為前提先做分幅矯正,解析來再做鑲嵌處理,這樣會帶來更高的精準(zhǔn)性,它的原理類似于幾何校正。③遙感圖像剪切。實際運行過程中,有些時候僅處理影像一部分便可,此時僅僅剪切影像即可,剪切方式分為光譜剪切與空間剪切[2]。一邊,空間剪切。在點進對話框以后,存在直接在影像圖上剪切和對行列號進行改變兩種辦法,經(jīng)剪切便可直接于需要處理部分加以處理與分析,致使工作量與目視誤差大幅減少。
另一邊,光譜剪切。這主要針對對地物的光譜特征進行研究,參照實際電力工程情況,通常僅需處理與分析幾個波段便可,打個比方,參照實驗結(jié)果顯示,鹽漬土能夠在近紅外和可見光波段動態(tài)實時監(jiān)測,同時這種效果也更為理想,此時便需針對性剪切波段,方便精準(zhǔn)分析,將光譜干擾效果減至最小。另外,參照影像文件不同的數(shù)據(jù)源,其開啟方式自然會千差萬別,本文就不在這里一一例舉了[3]。對影像圖可以說系統(tǒng)處理和應(yīng)用處理同等重要,不同型號傳感器采集遙感數(shù)據(jù)投影形式,比例尺與分辨率方面區(qū)別是顯而易見的,應(yīng)用時常需把相同地域各類遙感數(shù)據(jù)互為對稱,也就是配準(zhǔn),部分影像圖同實際監(jiān)測比起來,可能存在差異,以此便需要對影像圖加以鑲嵌或剪切等,所以分析遙感圖像的處理辦法與其實際實現(xiàn)過程意義是極為深遠的。
電力工程遙感圖像系統(tǒng)處理以幾何校正與輻射校正為主:首先,幾何校正。即是指投影圖像數(shù)據(jù)至相應(yīng)平面,以讓其滿足地圖投影規(guī)則,給圖像數(shù)據(jù)賦予地圖坐標(biāo)一系列過程,因而它也有地理參考的稱號。因而全部地圖投影均滿足部分地圖坐標(biāo)的原則,因此地理參考也屬于幾何校正的范圍,投影坐標(biāo)系選擇可以是多元化的,既可以自定義,亦可以選擇已具備坐標(biāo)系。參照采取遙感數(shù)據(jù)的相關(guān)特征,實際工作時一般選取圖像校正手段以二次多項式方法居多,而采取雙三次卷積法進行灰度的重采樣。對所接受衛(wèi)星數(shù)據(jù)的圖像進行校正包含像元灰度重新核對,也就是對灰度的重采樣與像元坐標(biāo)更換[4]。坐標(biāo)空間替換旨在查找原始與變換后圖像間坐標(biāo)變化情況,在沒設(shè)定校正以前行列坐標(biāo)是(u,v),而校正以后參考圖像行列坐標(biāo)是(x,y)。對圖像進行幾何校正,單純對像元空間位置予以確認,但在圖像恢復(fù)方面卻需要進行重采樣處理,其方案是多種多樣的,其中最近鄰法為較常采用的一種方法。應(yīng)用該方法像元DN值可考慮單純指定成同該像元最近輸入像元值,期間差異無需過深入考慮。所謂雙線內(nèi)插,也就是四種最近像元近似加權(quán)的均值,用每項輸出像元周邊臨近像元對此像元值進行判定。通過研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用三次卷積法不單能夠杜絕采取最近鄰法造成地物不連局面,同時還比雙線內(nèi)插方法圖像更為清楚明了。
為給使用實際需要帶來方便,此款軟件其坐標(biāo)功能存在自定義形式,借助該功能,使用者能對自身投影進行定義,杜絕對投影進行選擇過程中,需要由投影列表選取參數(shù)麻煩。其次,輻射校正。借助遙感器對目標(biāo)物反射與輻射電磁能力予以觀測過程中,由遙感器獲取測量值同輻射亮度或者目標(biāo)物對光譜的反射率等物理量存在差異性,想要正確對目標(biāo)物輻射或反射特性給予評估,就應(yīng)當(dāng)對這部分失真加以考慮并盡可能消除[5]。造成失真因素非常多,除遙感器較為靈敏構(gòu)成畸變外,還包括有散射,大氣吸納,地形變化與太陽角等作用影響,由遙感器與太陽高度造成誤差,通常生產(chǎn)數(shù)據(jù)時由電力工程管理方參考遙感器的不同參數(shù)予以校正,不需要使用者本身處理,使用者可適當(dāng)考量大氣作用導(dǎo)致輻射出現(xiàn)畸變。遙感圖像技術(shù)諸多方面給電力工程帶來創(chuàng)新,并且對很多以往沒能解決的問題給予解決。雖然該應(yīng)用形式有所區(qū)別,但是均采取計算機來處理圖像,至于處理的內(nèi)容包含圖像分析與重建等諸多方面。因為有覆蓋面廣,內(nèi)容包羅萬象與精準(zhǔn)性高等特征,實際應(yīng)用過程中其具有前景廣闊。伴隨相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展,可以說遙感圖像處理技術(shù)在電力工程當(dāng)中地位越發(fā)重要,普及面也會越發(fā)廣泛。
綜上所述,電力工程建設(shè)和監(jiān)測同國家民生是息息相關(guān)的,對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展也是有著舉足輕重意義的。該項技術(shù)可以被應(yīng)用在諸多項目中,可考慮內(nèi)容多種多樣,因而基礎(chǔ)監(jiān)測資料全過程監(jiān)測設(shè)計,施工與造價等,都會構(gòu)成深遠影響。伴隨遙感技術(shù)突飛猛進發(fā)展,各類遙感圖像漸漸變成少不了基本監(jiān)測手段,很多地方電力工程當(dāng)中都發(fā)揮了非常大的作用,因為直觀、時效以及精準(zhǔn)性較高,獲得諸多電力企業(yè)認可。本文聯(lián)系電力工程實際發(fā)展情況,對遙感圖像系統(tǒng)處理和應(yīng)用處理進行淺析,可以說具有非常大可行性的,同時也為相關(guān)工程可持續(xù)發(fā)展提供了理論上的依據(jù)。
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1673-0038(2015)50-0230-02
2015-11-19