YG24遥感影像数据处理方法研究

段 荣，骆晓灵

（河北省国土资源利用规划院，河北 石家庄 050051）

1 YG24卫星影像

2014-11-20，长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心成功将遥感卫星二十四号发射升空，卫星顺利进入预定轨道。遥感卫星二十四号由集团公司五院东方红卫星有限公司抓总研制，主要用于科学试验、国土资源普查、农作物估产及防灾减灾等领域。

YG24卫星全色影像分辨率为1 m，多光谱影像分辨率为4 m。在我国土地利用动态遥感监测中，应用高分辨率YG24卫星影像数据进行影像制作，其清晰度高，能够满足土地利用变更调查的要求。

2 基础资料准备

选择能覆盖试验区范围的DEM高程数据为ASTGTM 30 m，坐标系为1980西安坐标系，格式为GeoTIFF；选择能覆盖试验区范围以县级行政辖区为单元镶嵌后的第二次全国土地调查底图。原始影像数据包含以下几部分：全色影像CCD（tif），多光谱分波段的影像数据MSS（tif），影像快视图（JPG），影像元数据文件（xml），有理多项式系数文件（RPB）。相邻景影像之间的重叠需在4%以上；原始影像的光谱信息要丰富；不能存在噪声和掉线；侧视角平原地区是不能小于25°，山区不能小于20°。

3 技术路线

从基础底图上采集控制点，结合高程数据，对其全色数据进行正射纠正，同时，对其多光谱数据进行波段重组，合成模拟自然真彩色，然后再将多光谱数据对全色数据进行配准、融合，再将融合后影像从基础底图上采集控制点，结合高程数据进行正射纠正，最后镶嵌、裁切制作县级辖区DOM。

4 卫星影像数据处理

4.1 原始数据预处理

由于原始数据tif格式存在掉线、黑印、地物不连贯等问题，将其转换成img格式可避免这些问题。对原始数据中多光谱数据进行波段组合，利用Erdas中Model工具，采用两种建模公式采用蓝（blue）、红（red）、绿（green）和近红外（NIR）波段组合组合进行建模。

方法一为选择3，2，1，4四个波段分别对应顺序红、绿、蓝、近红外进行组合来调色建模。

方法二为在ERDAS软件中选择3，2，1三个波段分别对应顺序红、绿、蓝进行组合来调色建模。

结果表明，第一种方法组合出来的颜色更接近真彩色，所以，选用第一种方法作为本数据源的统一建模方法。

4.2 数据配准

在ERDAS中把预处理后的全色、多光谱数据转为8 bit，本文以全色波段为基准，对多光谱影像进行配准，控制点精度保持在0.5个像素之内，采用二次多项式的模型将转为8 bit的全色和多光谱数据进行手动配准。

4.3 数据融合

将配准好的全色及多光谱数据采用不同方法进行融合处理。

方法一为在ARCGIS中利用Create Pan-sharpened Raster Dataset工具融合处理。

方法二为在ARCGIS中利用ERDAS中HPF RESOLUTION MERGE工具融合处理。

方法三为在ARCGIS中利用ERDAS中RESOLUTION MERGE工具融合处理。

对比发现，使用方法三处理结果影像更接近真彩色。在ERDAS中RESOLUTION MERGE融合处理输出结果，将融合后数据在ERDAS中使用QuickBird模型进行正射纠正。

4.4 数据正射纠正

数据正射纠正的过程从实现的过程看是指采用星历参数、适当精度的控制点及DEM通过严格物理模型对原始影像进行的几何纠正过程。

4.4.1 纠正模型

在对比了多种纠正模型后，本文选用QuickBird物理模型对融合后的单景影像进行正射纠正。

4.4.2 纠正控制点采集

采用基础底图和高程数据为基础资料，选取融合后需纠正影像与基础底图上有同名明显特征地物点为纠正控制点，不可在基础底图镶嵌线附近、存在错误或误差超限的区域采集控制点，以免影响精度与最终制图效果。采集的控制点应在需要纠正的区域内分布均匀，并要大于待纠正区范围。根据纠正过程中软件自动记录的控制点残差，检查正射纠正控制点点位精度。要求纠正控制点残差中误差应平地、丘陵地不大于1.0，山地、高山地不大于2.0.如果控制点精度超限，则应查找原因并重新选点。

4.4.3 重采样

我们采集的点的数量、分布、精度都满足要求后，就可以进行影像的重采样工作，本文利用双线性内插法对其进行重采样，重采样分辨率为1 m，采用双线性内插法。重采样过程就是以全色波段本身的地面分辨率为间隔，对原未纠正图像经控制点逻辑配赋的像元值计算生成一幅纠正图像的过程，即对影像进行物理正射纠正。

4.4.4 精度检查

将纠正后影像与基础底图在同一窗口中打开，纠正后影像置于上方，采用拉动纠正后影像与基础地图进行同名地物对照进行逐屏幕检查。当拉动影像过程中产生了明显抖动或同名点错位现象，要立刻测量该处同名点误差，两者相对误差应满足平地、丘陵地相对误差小于采样间隔的2倍，山地、高山地相对误差小于采样间隔的4倍。如果误差超限，则应立刻调整点位使其符合精度要求，特殊情况例外（卫星侧视角、控制资料精度造成相对误差超限）。

5 结束语

通过采用不同方法对YG24数据进行处理，笔者认为，使用ERDAS中RESOLUTION MERGE融合处理，融合后数据在ERDAS中使用QuickBird模型进行正射纠正效果较为理想。根据以往影像处理的经验，YG24数据很适合影像的生产，不管是前期的预处理，还是融合、纠正、镶嵌，而且影像分辨率足够高，色彩很接近真彩色，整个工作流程没有遇到较大的问题。

［1］任悦鸣.遥感卫星二十四号成功发射［J］.中国航天，2014（19）.

［2］赵建辉.国土资源更新调查底图生产中QuickBird影像数据处理方法研究［J］.测绘通报，2011（07）：40-41，63.

［3］陈卓宁，韩镇.基于资源三号卫星影像的制图研究［J］.测绘通报，2013（11）：78-80.