李 艷

（常德市國土資源規(guī)劃測繪院，湖南 常德 415000）

近年來，城市建設快速發(fā)展，測繪工程技術在城市管理、工程建設等領域得到了廣泛的應用，逐步朝著智能化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展。其中，衛(wèi)星遙感影像處理技術作為一種數(shù)字化的信息處理手段，其所獲得的影像信息能夠在空間系統(tǒng)中進行存儲，技術人員通過可視化與符號化技術，能夠?qū)⑦@些信息直接應用到各個領域。從目前衛(wèi)星遙感影像處理技術的應用來看，其成本相對較低、覆蓋范圍相對較廣、生產(chǎn)效率高，有效保障了數(shù)據(jù)的獲取與利用，能充分發(fā)揮出該技術的優(yōu)勢[1]。

1 衛(wèi)星遙感影像處理的主要技術

1.1 衛(wèi)星遙感數(shù)字影像糾正處理

在衛(wèi)星遙感處理技術的應用過程中，為擴大衛(wèi)星遙感影像的用戶范圍，避免該技術在應用過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露，大部分衛(wèi)星數(shù)據(jù)都向用戶提供的是一種與傳感器不存在任何關系的通用成像幾何模型，也就是有理函數(shù)模型。這種模型屬于一種新型模型，替代了傳統(tǒng)的共線條件嚴格幾何模型。有理函數(shù)模型的優(yōu)勢較為明顯，其獨立于地形，星載的GPS可以獲得衛(wèi)星軌道、相機、慣性測量單元的相關姿態(tài)參數(shù)，有效保障了幾何模型的完整性與科學性。以該模型為基礎，能夠生成虛擬地面控制點，這些點的分布相對均勻，直接對這些點計算有理函數(shù)模型參數(shù)，可同時實現(xiàn)兩種模型的擬合。

目前，有理函數(shù)模型糾正機制適用于任何類型的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，在糾正處理的過程中，可利用的糾正控制資料多樣，包含了高精度的DEM、外業(yè)控制點、DOM、DLG與DRG，其整體的糾正是以多項式擬合來實現(xiàn)，包含二階與三階，在擬合過程中涉及的控制點相對較多。為保障糾正效果，在糾正開始之前，要充分掌握其坐標系統(tǒng)信息，并結(jié)合有理函數(shù)參數(shù)與控制資料的關系，保障控制點定位的精準性，嚴格控制定位誤差，如果誤差超過了允許范圍，必須對其進行必要的調(diào)整，結(jié)合相應的參考資料與地形差異，保障調(diào)整質(zhì)量，避免影像存在重影、模糊等情況[2]。

若在衛(wèi)星遙感影像技術的應用過程中，沒有按照嚴格的要求來進行糾正控制，就會影響后期數(shù)據(jù)處理的準確性，如果在技術應用后期發(fā)現(xiàn)前期的糾正問題，返工處理不僅增大了工作難度與工作量，也會降低技術應用效率。在糾正質(zhì)量的控制上，最為關鍵的是要對控制點定位的精準性及分布的均勻性、控制點單點的誤差、控制點殘差中誤差、影像精度等加以檢查與控制。

1.2 數(shù)字圖像增強

在衛(wèi)星遙感影像處理技術的應用中，數(shù)字圖像增強技術是關鍵，通過應用該技術，能夠?qū)崿F(xiàn)影像圖像的有效變化，這種變化能夠改變對圖像的識別與判斷結(jié)果。目前，反差增強、密度分割、邊緣增強、濾波等是應用較多的增強手段。

（1）反差增強。反差增強存在一定的規(guī)律性，能夠在增強處理的過程中，對像元灰度值分布區(qū)間進行有效調(diào)整，實現(xiàn)圖像增強處理的整體效果[3]。在應用反差增強來對圖像的處理時，有效增強了地物的判讀效果，如線性反差增強實現(xiàn)了灰度值直方圖低端灰度值向最小值的轉(zhuǎn)變，高端灰度值向最大值的轉(zhuǎn)變，中間的像元灰度值分布于最小值與最大值之間（0～255）。此外，反差增強還能實現(xiàn)對數(shù)與指數(shù)反差增強。

（2）密度分割。密度分割主要是將圖像中包含的連續(xù)灰度值應用一系列密度間隔來替代，在每一個間隔區(qū)間內(nèi)，包含了一個特定的數(shù)字范圍，不同的密度間隔都用不同的顏色加以呈現(xiàn)。這種增強效果，使得相關人員可以直接從中進行灰階差異的區(qū)分。

（3）邊緣增強。邊緣增強屬于一種細微的灰階調(diào)整與變化方式，當相鄰像元之間的數(shù)值變化超過了預先規(guī)定的范圍以后，會直觀地呈現(xiàn)出具體的變化情況，主要體現(xiàn)在灰階與顏色的變化方面。

（4）濾波。濾波應用是將衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)信息設定于特定的坐標系統(tǒng)內(nèi)，陸地衛(wèi)星掃描線規(guī)則排列的像元為其橫坐標，而各個像元所對應的波段灰度值為其縱坐標。從該坐標系統(tǒng)的構成來看，在每一個掃描線上，可以視其為復合波，通過設定頻率濾波器，以特定的規(guī)則，給予不通過的波長特定值，這種濾波處理方式有效實現(xiàn)了噪音的去除，增強了圖像的判讀效果。一般情況下，濾波主要包含低通、中通與高通濾波，由于其存在作用的不同，在應用時可根據(jù)需求來進行選擇。

2 衛(wèi)星遙感影像處理技術的應用

2.1 在軍事領域的應用

衛(wèi)星遙感影像處理技術應用的基礎理論體系是影像特征提取——松弛法整體影像匹配算法，根據(jù)該算法，衛(wèi)星系統(tǒng)可以自動進行同名點對的獲取。對同一地區(qū)不同時相遙感影像，可以進行類似處理，根據(jù)其處理結(jié)果，能夠?qū)@些不同時相的同名點進行比較、相應的變化識別與分析，從這種原理出發(fā)，衛(wèi)星遙感影像處理技術可以被應用于軍事偵測與勘察。如在“感興趣目標”的獲取與現(xiàn)狀的分析上，可以直接建立敏感地區(qū)正射影像數(shù)據(jù)庫，通過衛(wèi)星遙感影像處理手段，直接獲得相應的影像數(shù)據(jù)，然后經(jīng)由專業(yè)的數(shù)據(jù)處理方式獲得“感興趣目標”的信息，實現(xiàn)精準定位，這種偵察技術的應用突破了傳統(tǒng)偵察手段的技術局限。

2.2 在測繪更新地形圖中的應用

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，衛(wèi)星遙感影像處理技術的應用范圍逐步擴大，在測繪更新地形圖中，該技術得到了廣泛有效的應用，發(fā)揮了技術優(yōu)勢。采用衛(wèi)星遙感影像處理技術更新地形圖，使得地形圖更新更為便捷。更新地形圖的比例尺在很大程度上由遙感影像分辨率與精確度來決定，在目前的地形圖測繪中，衛(wèi)星遙感影像的分辨率已能夠滿足其要求，保障了地形圖更新的質(zhì)量。

2.3 在城市規(guī)劃中的應用

衛(wèi)星遙感影像處理技術的應用在城市規(guī)劃中，有效擴大了其監(jiān)測范圍，使獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)更為完整與可靠，通過對這些監(jiān)測數(shù)據(jù)的充分應用，保障規(guī)劃的科學性與合理性，使得城市規(guī)劃設計能夠符合城市現(xiàn)代化發(fā)展的具體要求，實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展[4]。比如，通過衛(wèi)星遙感影像技術，能夠直接獲取城市土地的使用情況，掌握城市道路、園林規(guī)劃等信息。衛(wèi)星遙感影像處理技術獲得的高分辨率影像數(shù)據(jù)使得人們能夠直接根據(jù)其所反映的具體情況，掌握城市規(guī)劃的細節(jié)問題，得到精確的各類型城市規(guī)劃地圖。

2.4 在土地利用現(xiàn)狀調(diào)查中的應用

我國土地資源緊缺，土地資源合理有效利用是實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要部分，因此對土地利用現(xiàn)狀的調(diào)查極為重要。土地利用現(xiàn)狀調(diào)查工作主要是通過應用各種先進的技術，獲取土地的數(shù)量、質(zhì)量、利用與分布信息，實現(xiàn)土地資源的科學應用，可以保護有限的土地資源，發(fā)揮土地資源的最大價值，并為各種土地管理工作提供了重要的數(shù)據(jù)基礎[5]。衛(wèi)星遙感影像處理技術在土地利用現(xiàn)狀調(diào)查中發(fā)揮著重要的作用，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：（1）遙感影像的幾何糾正。應用衛(wèi)星遙感影像處理技術，在獲取空間地理位置信息的基礎上，通過遙感衛(wèi)星正射糾正模型、衛(wèi)星軌道參數(shù)信息、傳感器攝影參數(shù)等數(shù)據(jù)，建立像點與地面點的共線關系，實現(xiàn)對遙感影像的幾何糾正，獲取相應分辨率的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)。（2）多光譜數(shù)據(jù)的自然色模擬。多光譜數(shù)據(jù)信息以自然色為表達基礎，直接反映了各種類型土地的相關要素信息，應用于土地利用現(xiàn)狀調(diào)查中時，可直觀地通過與自然色的識別與判斷來獲得相應的土地信息。通過這些信息，可以直接從影像資料中獲得土地利用的具體情況。（3）遙感影像融合。同一平臺不同的傳感器及不同平臺的傳感器，在技術的應用過程中，其獲得的影像數(shù)據(jù)有所區(qū)別，但是可以應用不同光譜分辨率算法進行影像數(shù)據(jù)的處理，經(jīng)由算法融合形成多光譜、高分辨率特征的影像，這種數(shù)據(jù)更符合各領域的數(shù)據(jù)應用需求。

2.5 在環(huán)境監(jiān)測中的應用

城市化、工業(yè)化快速發(fā)展的同時也帶來了一定的環(huán)境問題，在環(huán)境監(jiān)測與治理上，衛(wèi)星遙感影像處理技術得到了廣泛的應用，并取得了不錯的環(huán)境治理成效。通過衛(wèi)星遙感影像處理技術所獲得的影像資料，可以更為直接地掌握環(huán)境污染的現(xiàn)狀、分布范圍、發(fā)展趨勢，進而根據(jù)其監(jiān)測所獲得的信息，制定完善的環(huán)境治理方案。環(huán)境監(jiān)測中，黑臭水、土壤污染、秸稈焚燒等都可以通過衛(wèi)星遙感處理技術得到有效的管理[6]?？梢哉f，在環(huán)境監(jiān)測中，衛(wèi)星遙感影像處理技術的應用為環(huán)境監(jiān)測、分析與評估提供了重要的數(shù)據(jù)參考。

3 結(jié)束語

近年來，衛(wèi)星遙感影像處理技術不斷發(fā)展，逐步應用于社會經(jīng)濟發(fā)展的各個領域，在土地調(diào)查、城市規(guī)劃、軍事領域以及環(huán)境治理方面，衛(wèi)星遙感影像處理技術充分發(fā)揮了其技術優(yōu)勢，取得了良好的應用效果。隨著科技創(chuàng)新的發(fā)展與完善，未來衛(wèi)星遙感影像處理技術將在更多的領域得到更加有效的應用，更好地促進國民經(jīng)濟高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。