全谱段成像仪的地表场景模拟

来源 :西安科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mahsdbxc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
图像模拟,是在分析和理解传感嚣成像过程的基础上,通过数学模型来模拟图像获取的过程,从而生成模拟的遥感图像。图像模拟理论现已被应用于多个遥感领域,其中较为重要的用途之一是为传感器的研制及在轨测试提供重要的参考依据,从而保证传感器设计和运行的可靠性。  随着图像模拟技术的发展,在可见光或者热红外等窄谱段范周内,该技术得以较快发展,取得了较多的研究成果。但对于全谱段而言,由于其范围较大,且机理复杂,因此模拟难度较大,其图像模拟的研究工作也相对缺乏。针对上述问题,本文开展基于全谱段的地表场景模拟研究。  本文主要针对高分四号(GF-4)卫星的在轨测试以及高分五号(GF-5)卫星的研制阶段等问题,利用邻近通道之间的相关性进行图像模拟,从而为GF-4的在轨测试及GF-5的研制提供较为可靠的参考依据。GF-4卫星于2015年12月29日在我国西昌卫星发射中心成功发射,是中国第一颗地球同步轨道的遥感卫星。为了保证GF-4卫星在轨运行的正常,本文基于HJ星的数据对GF-4卫星进行在轨期间的可见近红外通道地表场景的模拟工作。高分五号(GF-5)卫星按照计划将于2017年发射,该卫星配备高光谱相机、多部大气环境和成分探测的设备。因此,本文基于Aster的数据对GF-5卫星进行全谱段地表场景的模拟工作,从而为发射前的研制阶段提供重要依据。  本文所研究的波段范围为全谱段,包括可见近红外波段、短波红外波段、中红外波段及热红外波段,在对现有的地表场景模拟算法研究的基础上,本文提出一种基于邻近通道光谱相关性的地表场景模拟方法。该方法首先考虑数据源通道和待模拟通道间光谱的相关性,在地物光谱信息的基础上,利用传感器的光谱响应函数对光谱信息进行重采样,并采用偏最小二乘线性回归的方法,构建了数据源通道与待模拟通道之间的转换模型。随后使用十折交叉的方法对所构建的模型方程进行误差检验,将误差最小的模型方程作为最终的通道问的转换模型。将模型应用于数据源通道的图像,模拟得到待模拟通道的图像。  利用本文所提出的方法,分别对GF-4和GF-5进行地表场景模拟的实验,分别模拟得到相应通道的图像。并运用结构相似度方法对模拟图像和真实图像间的相似程度进行了对比,对模拟结果进行了精度分析,以验证算法的有效性,结果表明,对GF-4卫星可见近红外通道的模拟,其平均相对误差小于5%,相似度在69%~85%之间;对GF-5卫星全谱段通道的模拟,其平均相对误差小于10%。
其他文献
土地利用变化是目前全球变化研究的热点和前沿问题。目前对于土地利用变化的研究主要是从宏观尺度进行把握,而从农户这一微观行为主体角度入手进行分析的研究较少。因此,本研究
聚落是人文地理学的主要研究课题之一,是一定区域内人类与其赖以生存的自然地理环境和社会经济环境相互影响、相互作用的结果。聚落的形成、发展、演变及分布规律能够体现区
土壤侵蚀是全球最严重的环境问题之一,给生态和人类发展带来了极大的影响。核素示踪技术被认为是环境研究领域比较有效的一种研究手段。简便、快速、高精度的核素示踪技术很
我国国民经济继续保持又好又快地发展,为煤炭事业的发展提供了广阔的空间,按预测2010年需求将达到30亿吨以上。为促进煤炭工业的健康发展 China’s national economy conti
交通是联系城市社会活动、经济活动的动脉和纽带,因此对城市发展起着至关重要的作用。城市日趋缓慢的交通运行速度,与其经济的高速发展形成鲜明的反差,远远不能满足其高效运转的
近年来,随着我国旅游业的快速增长,旅游业的可持续发展问题倍受学术界的关注,并成为当今旅游科学研究的热点问题之一。人们也已经意识到了可持续发展既是旅游业本身发展的要
随着经济全球化进程的不断加快,全球经济重心向沿海港口城市转移的态势愈加明显,港口城市成为提升我国国家竞争力的关键。“以港兴城,以城带港,港城相长,衰荣共济”是世界港
一强劲的想象产生现实——虚拟世界与现实世界的高度融合,使智能移动终端迅速完成对个体精神生命的捆绑:MI(移动互联网)以其便捷性、全天候、交互性和之于碎片时间的填满,裹
随着我国经济发展进入新的阶段,旅游与城市的协调互动发展在全域旅游发展中的作用日趋明显。在新的时代背景下,应结合现有发展需求,转变发展理念,积极探索新的发展方式,呈现新的特
随着旅游业的深度发展,政府和旅游企业对旅游的质量、旅游的教化作用越来越重视,科普教育旅游成为旅游供给侧结构改革的重要方向,也是不断满足广大群众个性化旅游需求的国民旅游