前言：中文期刊網精心挑選了遙感影像處理技術范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
遙感影像處理技術范文1
【關鍵詞】高分衛星 遙感影像 預處理 數據格式轉換
隨著空間信息技術的發展，對地觀測系統也逐漸的從地面、低空發展到太空，并且對觀測的連續性、快速性、精確性等有了更為嚴格的要求。高分一號是我國觀測系統的首顆發射衛星，其成功實現了寬覆蓋、高精度、穩定度的控制技術，而對于高分二號而言，其成功突破了優于1m的分辨率水平，并且能夠具有高定位、快速靈活、機動的能力等特點，對于提升我國空間衛星水平、數據的自給率等這些方面具有非常重要的意義。并且高分O畹某曬κ凳涌熗宋夜空間信息產業的發展，有利的推動了我國國民經濟建設與社會的進步。
遙感影像的預處理即為影像數據的糾正與重建的過程，主要是糾正遙感成像過程中，由于傳感器外在原因：如姿態的變化、高度、速度等因素造成的遙感影像的幾何畸變與變形，并且遙感影像本身在空間、時間及光譜分辨率上的不足，在獲取數據的過程中不能夠精確的進行信息的記載，很大程度上會降低遙感數據的精度，因此，需要對遙感影像進行遙感數據的預處理。本文是在高分遙感數據的基礎上，通過對高分一號衛星數據進行分析，將原始高分數據進行預處理的過程，得到在幾何與輻射上真實的圖像。
1 高分遙感影像的軟件選取
本文中所涉及到的高分遙感預處理軟件采用的是ENVI與ERDAS相結合的技術方案。采用這兩種軟件相結合的方式，其優勢在于：首先，ENVI能夠通過底層的IDL開發語言進行功能擴展，開發定制自己的遙感平臺。其次，ENVI提供了光譜分析工具，使得基于波段與文件的遙感技術完美結合，并且通過圖像的配準，可以提供多個圖像窗口進行分析，清晰明了、易于操作。再次，通過兩者相結合的方式可以將遙感影像與ArcGIS進行一體化整合，對遙感平臺進行全方位的應用。最后，通過ERDAS軟件進行數據格式的轉換。本文首先是通過遙感處理軟件對高分遙感數據進行預處理，然后通過photoshop工具對影像進行勻光勻色的調整，最終完成整個預處理過程。
2 高分遙感影像的預處理過程
2.1 預處理流程
文章以正定市高分一號遙感衛星影像為例，演示了高分衛星遙感數據預處理的全過程。
首先是對高分一號2m全色影像與8m多光譜影像進行正射糾正（Orthorectification），糾正影像的傾斜偏差及投影過程中產生的誤差，第二步是將正射糾正后的多光譜整景數據與全色整景數據進行配準，是將全色影像作為基準對多光譜影像進行配準，第三步是對配準后的影像進行融合，對影像進行接邊線的處理，使得融合后的影像在分辨率上能夠達到非常高的精度，第四步利用Photoshop工具，對影像進行顏色平衡的調整，使其能夠在色彩上達到較好的效果。通過以上步聚就完成了整個圖像預處理的過程，并進行結果的輸出。
2.2 正射糾正
正射糾正（Orthographical correction）是糾正了因傳感器、地形的起伏不均衡等因素引起的像點元素上的偏移，并利用地面控制點通過相應的數學算法模型來進行實現的過程。正射校正后的影像無論在精度上、影像的特性上以及信息表達上都能達到很好的效果，而且其數據的結構相對簡單，并能夠改正因地勢較大產生的誤差。高分影像的正射糾正過程采用依靠高分影像自帶的RPC文件和數字高程模型（DEM）來進行數據定位的校正方式。RPC文件實質上是通過將傳感器的軌道參數及其他各種物理參數相結合并通過地面的控制點元素解算出來的變換矩陣。
本設計中選擇二次多項式的方法進行校正，在ENVI中選擇Geometric CorrectionOrthorectificationRPC Orthorectification模塊進行糾正，并且選擇30m的DEM進行數字高程的校正。
2.3 配準與融合技術
遙感影像的配準（registration）是通過選擇地面清晰控制點并按照一定的變換函數及重采樣方法對同名像元點進行配準的過程。對配準后的影像需要進行重采樣處理以改正輸出影像的像元偏差，以此來建立新的圖像矩陣，常用的重采樣方法有雙線性法、三次卷積法、最鄰近法等，對于高分一號衛星遙感數據采用雙線性內插方法，其主要處理是將同一區域的2m全色影像作為基準對8m多光譜進行校準，該過程可以在很大程度上保留影像原有的幾何特征，能夠得到精度較高的配準影像。
遙感影像配準的過程是融合的先決條件，其融合過程是將不同傳感器、分辨率、波段的數據通過一定的分析算法綜合起來的技術。圖像的融合算法有：
（1）空間色彩變化法：HIS、PCA等；
（2）代數運算方法：MLT、Brovey、加法運算、比值法等；
（3）空間濾波融合算法：SFIM、HPF、Bretschneider小波變換法等；
（4）其他方法：PCI、光譜響應融合算法等。
對于高分遙感數據，通常采用Pansharpen的融合方法，可以使得融合后的遙感影像既保持了較高的空間分辨率，又具有了多光譜特征的色彩信息，并且使融合后的影像在紋理色彩上信息豐富，空間細節特征上保持較好。
2.4 鑲嵌
影像的鑲嵌過程是將多于兩景的影像進行無縫拼接，完成一幅完整的、大場景影像的過程。本文中利用ENVI軟件的Georeferenced Mosaicking功能來完成，主要過程：進行顏色平衡的調整，將RGB的波段設為3，2，1；通過設置影像背景數值對影像的背景黑邊進行忽略處理，即將背景值設為0；對兩景相鄰覆蓋影像的鑲嵌邊緣進行處理，將羽化值設為10。
在鑲嵌過程中要注意：
（1）鑲嵌之前需選擇一張基準影像（Fixde），作為鑲嵌過程中對比度匹配及出現跨帶問題時鑲嵌后輸出影像的地理投影、數據類型的基準，并以此作為顏色平衡參考（Adjust）對其他影像進行調整；
（2）鑲嵌過程中，任一兩景影像間能夠有一定區域的重合面，以解決兩張影像間的鑲嵌線問題，得到視覺上完整的影像。
經過對遙感影像的正射糾正、配準、融合、鑲嵌及色彩處理，得到預處理后的遙感影像，給出鑲嵌前后的遙感影。
2.4.1 裁剪
圖像裁剪的作用是保留所研究區域的影像，并且保證所裁剪部分信息豐富、易于表達等特點，主要分為兩部分進行相應的裁剪：掩膜計算及矢量數據的柵格化。掩膜計算裁剪方法是通過已有的圖像對被裁剪的影像進行遮掩，裁剪所需大小的影像；矢量數據的柵格化是將矢量數據（即裁剪線）轉化為柵格文件，定義矢量數據投影，使其與柵格文件投影一致；在柵格數據中通過將所裁剪的區域設為1與被裁減的影像進行交集處理，輸出即為裁剪的結果。
本文中用到的裁剪方式即為矢量數據的柵格化，其裁剪過程需要利用ArcGIS與ENVI協同完成，首先利用Polyline工具在ArcGIS中畫出裁剪線，保持裁剪線與影像投影一致；其次將矢量數據的裁剪線保存到ENVI中，利用ENVI的裁剪模塊對影像進行裁剪，完成裁剪過程。
2.4.2 大氣校正
大氣校正是消除了大氣干擾、地形等因素的影響，從而獲得真實的反射率數據，并對其進行動態監測的過程，這是預處理中比較重要的環節。本設計中通過選擇ENVI Classic軟件下的BasicTools工具中的Preprocessing―General Purpose Utilities―Dark Subtract進行大氣校正，首先選擇的是待校正的遙感影像，然后對影像的像素值進行選擇，這里選擇波段的最小值（Band Minimum），最后選擇路徑對影像進行的輸出。
2.5 數據格式轉換
投影變換（Projection Transformation），即為地圖投影之間相互轉換的方法及理論，根據遙感數據需求進行自定義投影設置。而本文采用的遙感數據是高分一號衛星數據，其影像本身自帶WGS84坐標，通過正射糾正的過程，其地理坐標變為UTM投影坐標，利用ArcGIS中的投影變換工具，根據應用要求將其轉為需要的投影信息。
3 結語
隨著我國高分辨率對地觀測系統應用的展開，高分的應用范圍已經涉及到各行各業，極大的推進了我國空間信息技術產業的發展。而遙感衛星影像的預處理過程是高分應用在各行業展開的前提與基礎，是一個非常重要的環節。
本文通過具體的實例，介紹了高分遙感衛星影像的預處理全過程，其中正射糾正消除了因衛星姿態及其地面起伏引起的綴偽湫蔚奈侍猓為后期影像信息的提取提供了影像的準確度；配準及其融合技術使圖像能夠達到很高的精度，消除了影像的誤差，提高了影像的分辨率；而鑲嵌過程則能夠使影像更加完整和美觀。整個預處理過程相輔相成，為后期的應用及分析過程打下了良好的基礎。
參考文獻
[1]高分一號.中國資源衛星應用中心[EB/OL].
[2]潘勇.遙感圖像數據預處理研究[J].數字技術與應用，2010.
作者單位
遙感影像處理技術范文2
關鍵詞:Worldwind;多分辨率圖層技術;遙感影像顯示;瓦片
中圖分類號:TP317.4文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2010)10-2463-03
Solution of Remote Sensing Image Processing Based on NASA World Wind
ZHI Jing-jing1,2,3 , MA Xiao-fei1, QIAO Bao-jun1,2,3 , PAN Wei1,2,3
(1.College of Computer and Information Engineering, Henan University, Kaifeng 475001,China;2.Institute Of Remote Sensing Applications Chinese Academy Of Sciences, BeiJing 100101,China;3. Demonstration Center for Spaceborne Remote Sensing National Space Administration, BeiJing 100101,China)
Abstract:This paper studies on the visualization of massive remote sensing datas. considering the problems of splicing between the remote sensing images in application of NASA World Wind, author designed a solution of remote sensing image processing Based on NASA World Wind. The solution focuses on a single remote sensing image, based on the NASA World Wind layer multi-resolutions technique , improved single-image multi-resolution techniques, thus avoiding the problems in splicing between the remote sensing images. The solution are effective to avoid he problems of splicing between the remote sensing images,and experiments show that accurately display remote sensing images.
Key words: Worldwind; GeoTIFF; Image Display; Java Three-Layer Architecture
美國副總統Gore的“數字地球:二十一世紀認識地球的方式”演講掀起了數字地球的研究熱潮。1998-2001年間,美國政府資助了由美國航空航天局牽頭、數字地球跨部門協調機構(Inter-agency Digital EarthWorking Group),IDEwG負責協同的“DigitalEarth Initiative”研究行動,致力于數字地球的研究[1]。NASA World Wind 是一款由美國宇航局(NASA)和合作伙伴――開源社區,共同開發的三維地理信息系統[2]。該數字地球采用一種新穎的方法,以高傳輸寬帶速度為行星和其他天體包括衛星數據和其他數據提供高達TB級的影像和數字高程模型數據服務,包括地球,月球,火星,金星和木星,這些天文級數據量的數據通過斯隆數字天空調查局有效地處理。World Wind 既是一款可以為公眾提供動態科學數據的地理瀏覽器也可以作為一個對陸地、海洋、天空和宇宙進行任務操作的平臺。World Wind 作為一個開放源代碼工程的最重要特性是它是唯一擁有將多種公開和專用地理數據聚合功能,不但可以提供NASA自身的數據,還可以提供從其他政府部門、行業和普通大眾中得
到的數據。World Wind 在地圖顯示的通過采用使用多分辨率圖層技術[3],達到快速瀏覽、放縮遙感影像數據。但是NASAWorld Wind使用多分辨率圖層技術是針對全球數據進行處理的。我們拿到的衛星數據往往不是全球數據,而是以景為單位的區域數據。因此World Wind在處理非全球數據過程中存在一系列的問題。
1 NASA World Wind多分辨率圖層技術及其在遙感影像處理中面臨的問題
本文針對這些問題,提出針對單景或多景遙感影像顯示的多分辨率圖層技術方案,該方案有效地解決了World Wind的多分辨率圖層技術在處理非全球數據過程中存在的問題。
1.1 World Wind 多分辨率圖層技術
為了使用戶縮放到不同區域時逐漸地顯示更多的細節,World Wind 采用了多分辨率圖層技術。所謂多分辨率圖層技術[4]就是對被顯示的數據進行重采樣,提取不同分辨率的圖層,然后根據Worldwind的視距顯示不同分辨率的圖層。Worldwind 首先對地球進行網格劃分,在不同的分辨率層次上劃分大小不同的網格,并進行編號[5]。在0層,World Wind 將地球分成50塊瓦片,每一塊影像跨度為36° x 36°,如圖1所示。圖層1在圖層0影像的基礎之上提高4倍的分辨率,也就是說對于同一影像,它被分成18°x 18°的片段,因此產生200塊信息的瓦片。在圖層2,分辨率提高到含有800塊9° x 9°的瓦片,圖層3也就是4.5° x 4.5° 而且含有3200塊瓦片,以此類推。
當用戶啟動World Wind的時候,World Wind展現出分辨率最低的地球。用戶放大瀏覽某一區域時,首先判斷與該分辨率相匹配的圖層,然后根據屏幕上所顯示區域的經緯度計算需要顯示的網格。World Wind根據網格編號進行通過因特網從服務器上下載與網格編號對應的地圖并在網格上顯示。
1.2 遙感影像處理中面臨的問題
World Wind 多分辨率圖層技術中的網格是對全球進行劃分,對于處理全球的影像數據比較適合。而我們獲取的衛星數據大都不是全球數據,而是以景為單位的某塊區域的數據,如果再按照World Wind處理方案進行處理則需要解決一些列的問題[6]。如圖2所示。
圖2背景為全球網格,其中有兩景上下排放的遙感影像。如果按照World Wind的劃分方式把地球分成50個網格。當我們拿到要遙感影像后,需要根據遙感影像經緯度信息在全球范圍內進行匹配,如上圖所示。然后在按照World Wind網格劃分方法把遙感影像進行切片。
由于當前切分的數據不再是全球數據而是部分數據,許多切片的數據往往來自多景遙感影像[7]。如網格第二行第五列的切片只有右下角有數據,最上邊和最左邊的數據不在該景遙感影像中。在第三行第五列網格的遙感影像切片除了來自于圖中兩景遙感影像還需要從其他遙感影像讀取數據才能切出完整的切片。不同景的遙感影像之間還存在邊界重疊的問題。因此在處理邊界上的切片時需要繁瑣的處理。
2 基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術
World Wind多分辨率圖層技術在遙感影像處理中面臨的問題主要是由于該技術著眼于全球數據,而我們獲取的遙感影像往往只是某一區域的數據之間的矛盾。因此本文在處理遙感影像數據的過程中應當調整著眼點,立足于單景遙感影像進行處理,提出基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術。具體流程圖下:
首先,對World Wind只做多分辨率劃分,而不再進行網格切分。視點到地表距離的不同劃分出多個分辨率等級。如圖3所示。
其次,對遙感影像產品同樣進行多分辨率劃分。最大分辨率為Level n;最低分辨率為Level 0。由遙感影像原始分辨率為最大分辨率[8],重采樣低一級分辨率的遙感影像,低一級的分辨率為高一級分辨率的四分之一.根據逐級重采樣,一直到重采樣的后的文件大小小于mK(m為一個固定值,通常為256)。然后對圖像進行基于四杈樹切分,每級Level的切片數為4n,如圖4所示。
最后,對World Wind分辨率與遙感影像分辨率進行匹配。World Wind根據當前分辨率等級查詢與之相匹配的遙感影像圖層,再根據屏幕顯示區域的地球經緯度信息匹配遙感影像圖層中之相匹配的切片。如果沒有相匹配的切片,則不進行數據請求。如果有相匹配的切片,則根據經緯度信息請求相匹配的切片數據進行顯示。在World Wind與遙感影像進行匹配過程會出現三種情況,如圖5所示。
由于World Wind和遙感影像的多分辨率圖層劃分都是采用1:4進行劃分,因此只可能出現以上三種情況。
1)World Wind頂層分辨率對應多個遙感影像圖層,取遙感影像圖層中的最頂級圖層與之匹配。當World Wind的分辨率大于遙感影像最大分辨率時則不再進行請求數據。
2)從遙感影像分辨率等級頂層開始,每個遙感影像分辨率圖層有對應一個World Wind分辨率等級,則World Wind根據自身分辨率請求遙感影像圖層切片。當World Wind分辨率超過遙感影像最大分辨率時則不再進行請求數據。
3)遙感影像分辨率圖層不是從頂層開始于World Wind分辨率頂級開始匹配。在World Wind分辨率沒有達到遙感影像頂級分辨率圖層時,不請求該遙感影像數據,達到該遙感影像頂級分辨率等級后再請求遙感影像瓦片。當World Wind分辨率超過遙感影像最大分辨率時則不再進行請求數據。
3 實驗結果
實驗證明基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術能夠快速正確地實現基于NASA World Wind 的遙感影像顯示。遙感影像切片過程中不需要考慮不同景遙感影像在同一個切片上的拼接問題。
4 總結
本文通過研究World Wind 地圖顯示方案,以及該方案在針對非全球遙感影像數據處理過程中的問題,對該方案進行改進,提出基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術方案。該方案實現了本地遙感影像基于World Wind的顯示,同時在遙感影像處理過程中不必考慮各景遙感影像之間的關系,為基于World Wind處理非全球數據提供了重要參考價值。
參考文獻:
[1] DAVID G.BELL,L.FRANK, M.CHRIS .NASA World Wind: Opensource GIS for Mission Operations [C].IEEE Aerospace Conference. New York,2007(11):1-2.
[2] 盧海斌,鄭文峰,銀正彤,楊朝輝,李曉璐.NASA World Wind JavaSDK數字地球客戶端開發[J].測繪科學,2009.34(3).169-170.
[3] GORE A Digital earth:understanding our planet in the 21st century 2008.
[4] 王宏武,董士海.一個與視點相關的動態多分辨率地形模型[J].計算機輔助設計與圖形學學報.2009,12(8),576-578.
[5] TIFFTMRevision 6.0[S].Washington:Aldus Corporation.2001(8):13-16.
[6] Schiewe J Segmentation of high-resolution remotely sensed data concepts,applications and problems [J].Arch.of Photogrammetry and Remote Sensing,2002.4:380-385.
遙感影像處理技術范文3
關鍵詞：物聯網工程；遙感影像處理；教學改革；c++程序設計
1、背景
物聯網（the intemet ofthings）作為21世紀我國戰略性新興產業，有著廣闊的應用領域和巨大的市場需求?！段锫摼W“十二五”發展規劃》圈定9大領域重點示范工程，包括智能工業、智能農業、智能物流、智能交通、智能電網、智能環保、智能安防、智能醫療、智能家居。作為培養物聯網應用技術專業人才的學科，物聯網工程專業在20：10年被教育部批準成立。物聯網涉及的研究與應用領域非常廣泛，如何在高校的教學實踐環節中設置與高校特色相匹配的課程體系，成為我們必須考慮的首要問題。作為智慧地球應用可持續發展的技術保障，gnss（globalnavigation satellite system，衛星導航，地理信息，遙感）與物聯網結合被用于多個專業領域。
遙感信息技術是空間信息科學技術的重要組成部分，也是物聯網應用中的重要組成部分。近年來，隨著空間技術、大測繪技術、計算機技術、軟件技術、信息技術、數字圖像處理技術等相關領域的進展，遙感技術得到了快速發展，全國眾多高校先后開設了與遙感相關的專業和課程。在圖像處理方面，由于c++代碼執行效率高，有著豐富的類庫可供程序直接調用，被廣泛用于物聯網工程的應用研究中。此外，vc++提供了各種功能強大的開發向導，使之成為遙感圖像預處理、色彩增強和專題地類解譯的最佳選擇。圖1所示為基于c++程序設計的遙感影像處理流程。眾多科技工作者已經采用c++或vc與其他編程語言混合的模式開展遙感信息提取、影像處理等研究工作。針對傳統c++語言的教學與改革，有教育工作者作了相應的研究，并對非計算機專業的c++教學工作進行了探索。然而，針對物聯網工程專業中的遙感信息處理，如何將c++課程教學與本專業的應用領域相結合成為亟須解決的問題。
2、教學方法革新
良好的教學方法是提高教學質量的重要保障。傳統的c++教學中，教師側重于講授，而學生則被動接受。當整個課程結束時，雖然教師已講授了所有要點和關鍵點，但學生掌握的只是大量的離散知識點，無法系統學習到課程的體系結構和精髓，更不會自如地應用c++去解決實際問題。同時，學生對為什么要學習編程技術，學完有什么用并不明確，導致學習的主動性不高。因此，革新傳統教學方法是提高本課程教學效果的前提。
2.1 編程興趣培養
在遙感影像的處理和分析過程中，有許多現成的應用軟件可供選擇，如著名的erdas、envi、pci、arcgis等。學生在實際操作這些軟件時，只是選取特定的集成模塊，輸入規定的參數后便可得到最終的處理結果，且容易被每一次影像處理后的效果所吸引，但并不明白具體的處理細節如何實現。教師可以根據學生普遍感興趣的操作模塊，選擇其中有代表性的應用案例，講明c++關鍵程序原理和具體實現流程，讓學生自己動手去編程實現；并說明這些功能模塊并不是最優，尚有很多改進空間，以此激發學生自己研究算法并編程實現。最終，讓學生明白所學專業和編程語言之間的緊密關系，增強專業興趣和編程興趣，增加學習的積極性和主動性。
2.2 互動教學方法
現階段，各高校都已經實現了多媒體輔助教學。教師通過ppt將所講授內容展示給學生，節約了大量板書時間，提高了工作效率，增加了單位課時的信息量。但是，編程是一門循序漸進的課程，c++語言從語法上有對c語言的繼承，但也有大量的變化。這些變化的部分可以通過ppt直觀展現給學生，但要加深印象效果卻不佳。在一些市場化的計算機軟件培訓中，培訓師采取的是動手演示操作過程，讓學員跟著模仿操作，進而學會實際操作步驟，加深流程的實現環節。同理，可以將這種教學方法引入到課堂教學中。教師講授完一個知識點后，不要直接用ppt顯示一個完整的實例程序段，而是直接打開c++編程環境，手工輸入這個程序段，一邊輸入一邊解釋每一個變量是怎么定義的，每一個程序片段要實現哪些功能，其中涉及哪些語法和變量；最后，顯示編程效果，驗證程序段的可靠性。在整個互動的教學過程中，學生直觀看到了一段程序的實現過程，理解了輸入
數、運算過程和輸出結果的相互關系，會加深其記憶和理解。同時，采用互動的方式，挑選學生到講臺上實現一個編程過程，并在敲打代碼的時候給臺下的學生講解，加深知識點的掌握和記憶。經過這個鍛煉過程，學生在編程時會不由自主地模仿編程細節，達到靈活掌握相應知識點，養成良好編程習慣的目的。
2.3 理論聯系實際
傳統教學中，受限于學時、教學條件等因素，教師無法將每一個知識點都與實際應用相聯系，而是中規中矩地講授語法知識，導致學生學完所有知識點后，不能將其組合起來實現一些基本功能，更別說解決復雜的實際問題。學習編程的目的是為了解決實際問題，而這種講授方式顯然違背了編程語言學習的初衷。因此，教師在講解每一個知識點的過程中，應該與專業背景和實際應用聯系起來。比如：對矩陣的處理是c++語言的一項基本操作，而遙感影像的數字化存儲采取的就是矩陣存儲方式；還有指針的操作，對影像數據的顏色操作就有基于指針的檢索。通過這種理論聯系實際的教學方式，學生自然而然就將所學的c++語言知識點與本專業知識聯系起來，對提高編程水平和解決專業問題都很有幫助。
3、教學內容革新
遙感影像處理技術范文4
【關鍵詞】CPU+GPU；單機異構；遙感數據技術
隨著當前社會科技的快速發展與進步，遙感技術發展逐漸朝向多平臺、多軌道方面發展。在這個過程中，通過遙感技術獲得的數據信息量呈現一種幾何倍數的增長。另一方面，某些遙感數據在特定的專業領域對處理效率和精度的要求卻越來越高。除此之外，還應當對快速發展起來的計算機技術進行充分的利用，只有這樣才能真正的促進相關數據信息處理的速度實現質的提升。
1 CPU+GPU異構并行計算
CPU作為一項信息處理技術其發展的時間段相對較早，尤其在于GPU之間進行比較的過程中，GPU在通用計算機領域的發展時間不能與CPU之間相提并論。相對于CPU在通用計算機領域中的壟斷地位優勢，GPU在新的歷史時期發展過程中具有幾個方面的優勢是使得其能夠在發展中不被淘汰且繼續不斷更新的原因。
（1）GPU的內存裝帶寬能力更強。如NVIDIA的G型號的顯卡就具有更加強大的內存帶寬，目前，該類型的GTX580的內存帶寬具有超過180GB/s。CPU的內存帶寬則還不能達到這種水平。
（2）相對于CPU，GPU具備更多的執行單元。CPU的頻率通常情況下回特別高，但是能夠表現出來的執行單元數量卻相對較少。GPU不同于這種情況，GeForce 8800GTX的顯卡就具備128個執行單元。
（3）GPU具有相對更加低廉的價格。與CPU目前的價格之間進行比較，我們不難發現，GPU的價格更加低廉。目前市場上同樣價格的顯卡中，GTX460的顯卡包括了1GB內存與2.99GHZ的四核心CPU價格相仿。
當然，在進行比較的過程中GPU同樣也存在一定的缺陷：如其GPU的執行單元數量多則往往會造成一些簡單的工作應用不到這種功能。另外，低端的GPU往往不能支持IEEE754的規格。除此之外，GPU同樣也不具有進行分支預測的復雜功能使用等。
2 基于CPU+GPU的面陣遙感影像處理
在進行遙感技術的使用過程中，經常性的會需要對影像等內容采取幾何方法處理。如通過運用多種類型的傳感裝置對成像幾何圖形進行影像的模擬以及核線影像的生成等。通過進行實際過程中的校對能對影像進行逐像素的操作。這種操作方式對傳統的串行算法具有一定程度的影像，使原本的執行時間不會呈現一種線性增長方式增長。另外，會使得GPU在進行大量的信息數據的處理過程中盡可能的不會消耗過多的時間。基于上述的情況，本文也對相關技術進行了一些改進，通過對CUDA的并行技術的探討，探析將大量的重復工作對GPU的單元進行執行處理的可行性問題。
通過對計算資源的滿負荷利用能夠最大限度的縮減影像校正處理運行速度，并在此基礎上形成幾何處理。其在進行具體的處理工作過程中的主要內容主要是對雙二維圖像進行影像關系的幾何關系應用。首先，應當對某個像元進行假設，認定該像元在一個原始影像坐標系中，即p （ x ， y ），在經過遙感技術影像幾何處理之后的影像元的坐標系坐標為p ’（ u ， v ），且兩個之間存在一種映射關系式：（1）式中采用的是間接法公式，這種公式在進行幾何處理之后，其像元點坐標會從p’（ u ， v ）開始，進行反向像點坐標的求證，也即對p （ x ， y ）進行原始像上的坐標進行求值，P的灰度值也會賦給p’。（2）式是直接法公式，即根據原始像點坐標 p （ x ， y ）出發，解求其在幾何處理后影像上的像點坐標 p ’（ u ， v ），并將 p 的灰度值賦給 p’。
本文根據核線影像生成和已知畸變差參數情況下生成畸變差校正影像的原理，分析提出兩種方法在 CPU+GPU 異構環境下的加速策略，研究并論證 GPU 并行技術應用于遙感
影像幾何處理直接解法和間接解法的可行性。
【參考文獻】
[1]陳飛國，葛蔚，李靜海.復雜多相流動分子動力學模擬在GPU上的實現[J].中國科學B輯：化學2008，38（12）：1120-1128.
[2]GeoWorld. Industry Outlook 2011：Time Keeps on Slipping[EB/OL]. 2011-2-18. http：///ME2/dirmod.asp？sid=&nm=&type=MultiPublishing&mod=PublishingTitles&mid=I3B2FODOAFA04476A2ACC02ED28A405F&tier=4&id=OFEF84E240FD4C7FBA08C6B8B3EF3122.
遙感影像處理技術范文5
[關鍵詞]遙感技術 地質災害 防治
[中圖分類號]P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-176-1
地質災害是指地球的發展演變過程中，由各種自然地質作用和人類活動所形成的災害性地質事件。遙感技術主要根據電磁輻射（發射、吸收、反射）理論，應用各種光學、電子學和電子光學探測儀器對遠距離目標所輻射的電磁波信息進行接收記錄，再經過加工處理，并最終成像，從而實現對環境地物進行探測和識別[3]。它可以從高空對于大范圍地區進行探測，使地質災害的監測工作朝立體化的監測方向發展。同時，遙感為地質災害的防治提供了信息支持，專業人員應用相關軟件可以對于監測地區的遙感數據進行科學的分析，發揮遙感技術的優勢，做好地質災害的防災避難工作。
1遙感技術對于地質災害的監測
地質災害作為一種特殊的地質現象，具有突發性特點，它的發生往往伴隨著一些特殊的信號，而這些信號通過遙感圖像可以呈現出特殊的形態、色調以及影紋結構等，同時利用遙感技術進行監測還可以快速的獲得有價值的遙感數據信息，進一步做好地質災害的遙感解譯工作。
1.1影像處理技術的應用
影像處理技術是指應用各種數字處理技術來改善影像質量，使處理過的影像清晰，目標區域突出和噪聲得以消除等。專業人員綜合利用全球衛星定位系統（GPS），可以從衛星遙感圖像上實時或準實時地反映地質災害災時的具體情況，監測重點地質災害點的發展演化趨勢，同時進行遙感影像校正，通過較為精確的影像模型確定災情的輕重程度，提出有效地救災建議。
1.2多源影像融合技術的應用
多源影像融合技術是指將來自同一場景的不同圖像傳感器的多幅圖像進行綜合處理，得到一幅融合后的圖像。與單源遙感影像數據相比，多源遙感影像數據所提供的信息更加的清晰、精確與立體。專業人員利用多源影像融合技術可以最大程度地保持遙感圖像的準確性，從三維立體的角度了解災情，進而增強地質災害防治的工作質量，提高災后救援的效率。
1.3微波遙感的應用
微波遙感主要是利用波長在1mm到1m的微波波段，從而使其具有了一些獨有的特點，如全天候、全天時的工作能力、對地物具有一定的穿透能力和獲取光學遙感所不能獲取的一些特征等[5]。專業人員利用微波遙感，可以迅速準確地反映出地質的運動信息，進而實現對于地質災難進行監測。
1.4無人機技術的應用
不同的物體呈現出不同的影像特征，這些影像特征是判讀識別各種地質災害的依據。無人機航空遙感系統主要由無人駕駛飛行器、飛行控制系統、穩定云臺、任務傳感器、無線通訊系統、數據處理與應用分析系統以及地面控制系統等幾部分組成，而無人機技術是指運用無人機為飛行平臺，利用無人機航空攝影系統能夠獲取高分辨率航空影像。專業人員通過無人機技術可以從顏色、 陰影、形狀、大小、位置以及紋理幾個方面快速的判斷地質災害發生的范圍與發展趨勢。這種技術具有體積小、重量輕、運載方便、作業成本低、效率高、安全性強等優點，已成為新時期載人航空遙感不可缺少的手段之一。
2遙感技術在地質災害中的實際應用
隨著航空航天技術、計算機技術以及電磁波信息傳輸技術的不斷發展，遙感技術也進一步應用于地質災害監測與防治工作中，地質災害的防治提供了準確性高的信息，也為相關人員做好地質災害的防災避難工作提供了技術支持。本文主要論述了遙感技術在地震、滑坡、泥石流、以及火山災害中的應用。
2.1遙感技術在地震災害中的應用
地震是地殼斷裂活動的一種表現，往往伴隨著強烈的地下水活動。專業人員利用遠紅外遙感技術可以監測地殼活動（水流量）是否處于異常狀態，同時結合其他基礎資料，捕捉地震災害發生的前兆，對地震進行預報，防止大災難的發生。
2.2遙感技術在滑坡、泥石流等災害中的應用
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象，專業人員利用定期遙感航空攝影的方式結合地面觀測系統調查滑坡多發區域的動態，標記滑坡的數量，將正射圖像與DEM及數字地理底圖配合使用，估算相關重點地區，建立地表與深部相結合的立體監測網，進而達到預防滑坡災害的目的。
泥石流是指在山區或者其他溝谷深壑，地形險峻的地區，因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。
2.3遙感技術在火山災害中的應用
火山是地球內部巖漿活動穿過地殼噴出地表的一種直觀現象，其爆發時會釋放出大量的熱量。專業人員利用遙感技術可以對于火山的熱分布進行監測，再與以前的火山活動記錄相比較，可以預測出火山未來的活動情況，進而降低火山災害的危害。
3結論
地質災害的防治工作是一個復雜的系統工程，利用遙感技術對于地質災害進行監測已成為現代技術發展的必然趨勢，也是降低地質災害損失的重要方式。筆者希望能有更多的專業人員有效地利用遙感技術做好災前調查、災中災情監測和和災后調查評估工作，充分發揮這一技術在地質災害防治中的優勢，維護廣大人民群眾的生命財產安全。
參考文獻
[1]熊盛青 國土資源遙感技術應用現狀與發展趨勢[J] 國土資源遙感，2002（01）
[2]張金存，魏文秋等 洪水災害的遙感監測分析系統研究[J] 災害學，2001（16）
[3]楊桄，劉湘南 遙感影像解譯的研究現狀和發展趨勢[J]. 國土資源遙感，2004（60）
[4]謝慧芬.遙感技術在地質災害監測和治理中的應用[J] 測繪與空間地理信息，2011 （34）
遙感影像處理技術范文6
關鍵詞：CORS無人機遙感技術
中圖分類號：P231 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00
在高速發展的信息時代，如何快速獲取地理空間數據已經成為研究的熱點。相對于傳統的測量方法，以人造衛星、大飛機等為平臺的航天航空攝影測量已經廣泛應用，但是受氣候、天氣、機場等因素影響巨大，尤其是在廣西，全年的有效作業時間少，即使是利用衛星進行攝影測量，周期也比較長，無法滿足影像應急需求。而運用無人機作為平臺的低空遙感方法機動靈活，受外界因素的制約較小，能快速獲取空間遙感信息，完成遙感數據處理、建模和應用分析。同時無人機遙感具有成本低、機動靈活、高時效、高分辨率等優點，是傳統衛星遙感和航攝的重要補充。而將CORS系統和無人機低空遙感技術進行結合，為提高無人機遙感精度和后期數據處理中提供了更好的保障。
1試驗區概況
此次實驗區位于南寧市郊區北面，面積約80畝，準備進行規劃建設。片區是已經進行過土地平整的耕地片區，地形起伏不大，有一條近5米的河流沿地塊西面、北面和東面流過，地塊四周周邊回填造路，路面寬約3米，道路同時又是防洪堤壩，以防河流漲水時對片區內經濟作物造成影響。測區內有菜地、果園、魚塘和管理用房等。為協助業主合理規劃試驗區的土地，合理調整土地利用結構、提高土地集約利用效率，決定利用最高效的方式對試驗區開展航拍，獲取試驗區高分辨率影像。
2 CORS和無人機遙感技術特點
2.1 CORS系統
CORS系統，即利用多基站網絡RTK技術建立的連續運行衛星定位服務綜合系統（Continuous Operational Reference System，縮寫為CORS）。具體指利用地面布設的一個或多個基準站組成GPS連續運行參考站，綜合利用各個基站的觀測信息，通過建立精確的誤差修正模型，通過實時發送RTCM差分改正數，修正用戶的觀測值精度，在更大范圍內實現移動用戶的高精度導航定位服務。廣西連續運行參考站系統（以下簡稱：GXCORS）是利用現代衛星定位、計算機網絡、數字通訊等技術進行多方位、高深度集成的先進測量系統。它可以全自動、全天候、實時提供網絡覆蓋區域的高精度三維坐標和時間信息，是廣西全區實現自治區現代化管理、城市現代化管理、數字廣西建設、數字城市建設等不可缺少的重要組成部分。GXCORS的建成是以GPS 全球衛星定位系統觀測技術為主，并能兼容GLONASS系統，滿足廣西全區基礎測繪、國土規劃、土地管理、工程建設、形變監測、交通監控、港口管理、公共安全等方面對定位導航服務的需要。試驗區坐落在GXCORS服務區域內，此次是利用GXCORS定位服務功能進行試驗區內像控制點坐標數據采集。
2.2無人機低空遙感技術
無人機低空遙感技術，則是利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通訊技術、GPS差分定位技術和遙感應用技術，具有自動化、智能化、專用化等作業特點，快速獲取空間遙感信息，完成遙感數據處理、建模和應用分析的應用技術。
此次實驗采用的無人機設備是大疆精靈2代，其通過陀螺儀、加速計、GPS 位置、方向傳感器、高度傳感器等進行姿態檢測和控制，有效穩定了飛行姿態。利用3軸云臺搭載小相機，可控制俯仰和滾轉的相機云臺帶陀螺自穩功能，能夠進行低空影像拍攝。
3 CORS和無人機結合作業流程
將CORS系統和無人機遙感技術進行結合，作為一種便捷的獲取高分辨率影像的技術方法，具體操作方法流程有以下方面。
3.1 實驗區域的原始影像獲取
選擇實驗區域內適合起飛的較平坦的地方作為無人機起飛降落的大本營，基于谷歌地圖對試驗區域進行區域分析，并結合區域內地形及航飛范圍進行航線規劃。由于此次試驗區地處郊區農村，范圍較小，在谷歌地圖上沒有縮略圖可以利用，因此根據測區情況，首先進行了兩次試飛，兩次的航線在系統中形成后才對整個試驗區進行進一步的航線規劃，此次試驗規劃航線數10條，每條航線30張影像。由于試驗區范圍形狀不規則，而且周邊有河流，為了保證無人機安全，對試驗區采用了不規則航線規劃設計，保證試驗區內100%航攝覆蓋。測區是農作區，不涉及到人員的安全問題。
3.2 攝區內像控點坐標采集及處理
根據試驗區大小和地形特點，同時根據像控點分布的要求，該項目利用GXCORS系統進行試驗區像控點采集。儀器采用海星達IRTK2S三星雙頻GPS流動站一套。首先，建立項目和坐標系統管理，坐標系統采用國家2000大地坐標系，投影為中央子午線108度三度帶高斯投影，高程采用1956黃海高程系統。用藍牙技術連接手簿和接收機，通過GPRS接入GXCORS。RTK采樣間隔為1秒，每個點觀測歷元不少于10個。在像控點測量前，對測區附近的高等級控制點進行檢測，平面和高程較差均滿足要求。
像控點選擇實驗區內明顯的屋頂角點、道路交叉口和田埂交叉點，實測這些特征點的精確坐標及高程，選擇其中20個作為影像糾正控制點，50個作為檢查點。整個項目的航飛及像控采集所用時間約為1.5小時，采集時間段為上午8點半至10點。測圖線劃圖效果如圖2所示。
3.3 影像處理
數據處理軟件是Pix4D，Pix4D是集全自動、快速、專業精度為一體的無人機數據和航空影像處理軟件。無需人工干預，即可將數千張影像快速制作成專業的精確的二維地圖和三維模型。Pix4D數據處理流程如圖1所示。
圖1Pix4D軟件作業流程圖
影像處理分兩步進行，首先是影像粗校正，主要是利用數據處理軟件對原始影像進行初步拼接和正射處理，得到粗校正影像，同時可以檢查航拍相片是否齊全可用；其次，利用采集的像控點坐標對影像進行進一步糾正，對精糾正影像進行重采樣得到具有正確坐標的高精度影像。
最終輸出的成果有數字表面模型及正射影像，柵格數字表面模型（DSM）最終保存為GEOTIFF文件，可選擇生成合并瓦片形式，即生成一個融合的大文件，也可以生成分塊的瓦片形式。正射影像圖可以生成GeoTiff格式。正射影像成果如圖3所示。
圖2 線劃圖局部成圖 圖3局部正射影像
軟件最終還提供生成谷歌地圖瓦片和KML文件，瓦片和LML文件可以在GoogleMaps中顯示生成的影像。
軟件最終還生成三維模型成果，用正射影像、DSM生成OBJ格式文件。（在三維建模時使用，可以在3DMAX中打開）三維效果如圖4所示。
圖4 三維地表模型
4 結語
無人機的航攝規模、精度以及其作業模式非常適合較小區域，其成果與傳統的航攝成果相比較，具有分辨率高、作業效率高、周期短、輕便靈活、突破云霧天氣影響等優勢，采用先進的處理軟件對采集的數據進行處理，成果更加豐富、直觀。結合GXCORS進行作業，充分利用CORS具有連續運行、坐標統一、高精度、覆蓋廣和不受天氣影響等特點，CORS輔助采集地面控制點有效彌補無人機硬件設備的缺陷引起的位置精度不足，為后期數據精糾正處理提供精準的像控點坐標。實驗區的數據采集到最終成果生成僅用了一天半時間，相對以往的航空攝影測量效率有很大的提高。
參考文獻
[1] 連蓉.四旋翼無人機影像獲取及DOM 生產研究[J].地理空間信息，2014（1）：80-83，10.
[2] 魯恒，李永樹，何敬，等.無人機低空遙感影像數據的獲取與處理[J].測繪工程，2011（1）：51-54.
