[發明專利]一種基于地性線的衛星遙感圖像幾何精糾正方法

無效

• 申請號: 200710065856.7
• 申請日: 2007-04-30
• 公開（公告）號: CN101050961A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 周汝良
• 申請（專利權）人: 西南林學院
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00;G06T5/00
• 代理公司: 昆明科陽知識產權代理事務所
• 代理人: 孫山明

技術領域

本發明屬于檢驗在記錄載體上標記正確性的方法，特別涉及衛星遙感圖像的數據識別方法。

背景技術

衛星從幾百公里到上千公里的上空對地面進行觀測，受地球的自轉、地球表面的曲率、地形的起伏、大氣的折射、傳感器內外方位元素的變化等因素的影響，遙感圖像往往產生幾何變形。對衛星遙感圖像進行幾何精糾正使其與基礎地理底圖嚴格配準，保障遙感衛星數據的面積、長度、位置、空間關系幾何度量的正確性及可靠性，成為遙感應用的基礎。遙感數據應用時，一般認為基礎地理底圖是無誤差、無變形的數據，利用基礎地理底圖上的河流網、道路網、湖泊等衛星圖像上可以識別的明顯地物點來控制糾正衛星遙感影像，是一般的糾正方法，但在山地區域，控制點不足難找、控制點不足影響了衛星影糾正的質量。在多山地區，地形高差變化引起的投影差進一步影響了幾何精糾正的效果。數字地形模型，DEM(Digital?Elevation?Model)是地理底圖中最穩定的數據，它包含該比例尺上的地形變化的所有特征點線，即地性線，現有技術中幾何精糾正控制點文件的采集依賴于肉眼識別與計算機交互操作，多用河流網、道路網、湖泊等特征點線來尋找和采集控制點，常常受人的主觀判斷、操作不易等方面的影響，工作效率低、數據誤差大。

發明內容

為了克服衛星遙感圖像控制點難找、控制點不足的技術難題，本發明利用DEM中的地性線，提供一種衛星遙感圖像的幾何精糾正方法，可以精確控制糾正有任何局部變形的遙感圖像。該方法還可用于比對復雜的山地地形遙感圖像與期望的地理位置是否一致，還可用于遙測與定位地面偵察對象的地圖坐標。

本發明方法按照以下步驟進行：

1)從儲存媒介中調入數字DEM，計算機按地圖坐標系統的坐標管理和顯示該DEM，稱其為數字陣列A，

其特征在于：

2)比對A的每個點與周邊8個點的海拔高低，按最大落差法，確定該點的地形最大下降方向，全部點比對完成，得到表達地形下降方向的新數字陣列，將其儲存為數字陣列B；

3)對A的每個點，依據B確定的方向，搜索所有連續下降到該點的其它點，累加連續下降到該點的所有點數，A的全部點搜索完畢后，得到表達地形連續累積下降量的新數字陣列，將其儲存為陣列C；

4)人機交互確定一個數字α，將C的每個點與α進行大小比較，如果大于α，則該點為溝谷所在區域，記為1，否則為非溝谷，記為Nodata，C的全部點比較完畢后，得到數字陣列，儲存為D，其中，參數α的確定的依據是，利用計算機將D顯示為黑白圖像，并與地形圖進行目視理解與對比，如果D的圖像表達與地形吻合好，則α選取較好，否則需改變α的數值，再重新試算；

5)利用陣列轉化為矢量的計算方法，對D進行矢量化，得到表達溝谷的數字地圖，記錄為E₁；

6)統計計算A的最高海點，記為Max，將A的每個點調出做如下計算，用Max減去該點的數值后再加上2000，得到新陣列F；

7)對F重復第1)步到第5)步的處理過程，得到山脊線矢量E₂；

8)從儲存媒介中調入衛星圖像陣列，計算機按地圖坐標系統將其顯示為假彩色圖像，并將矢量E₁與E₂與其進行疊加顯示，按同名地物點匹配的原則，人機交互采集同名地物點的對應坐標對(X_i，Y_j)與(U_i，V_j)，并將其記錄和儲存為文件G；

9)利用自適應多格網方法，用G的樣本數據擬合糾正多項式，并對圖像進行幾何精糾正。

所述的步驟3)中累積下降量可用二插樹數據結構記錄結果。

所述方法獲得的糾正圖像進一步用網格方法進行統計抽樣，確定糾正的質量和誤差。

本發明提出的基于地性線控制糾正衛星遙感圖像的方法，利用了DEM提取地性線文件，通過計算和矢量化，用矢量格式的溝谷線、山脊線控制糾正衛星影像，比僅僅用水系等進行系統糾正處理的衛星圖像的幾何誤差由2～5像元誤差降低至不超過1個像元，方便了控制點的選取，提高了山地地區的衛星遙感圖像與基礎地理底圖的配準精度。由于該處理是衛星遙感圖像應用的必要基礎，本發明提供的計算機可讀形式的媒體或以此方法開發的硬件數字陣列處理裝置，能實現衛星圖像幾何精糾正，并能夠廣泛應用于地球資源、軍事、地圖、農業等勘察測繪領域。

附圖說明

圖1是本發明的存貯媒介與計算機界面的裝置方框圖。

圖2是本發明的程序流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖做進一步說明。