遙感影像數(shù)據(jù)融合方法及效果評價研究.pdf

1、隨著遙感技術(shù)的迅速發(fā)展，多平臺、多時相、高光譜及高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)大量涌現(xiàn)，并被廣泛應(yīng)用于地學(xué)各個領(lǐng)域。因不同傳感器有其各自的特性，不同遙感影像在光譜信息以及高頻信息方面存在著明顯差別，在實際應(yīng)用中，一種影像信息往往達(dá)不到實驗的目的，大多需要對多種影像進行綜合分析；有些項目經(jīng)費相對較少，而高分辨率影像價格較高，從而限制了對高分辨率影像的使用。為解決這些問題，將多源遙感影像進行融合是有效的途徑之一，融合影像可以綜合不同影像的特點，得到需

2、要的信息。多源遙感影像融合已經(jīng)是目前遙感領(lǐng)域研究的熱點。
　　 已有很多專家學(xué)者對影像融合方法做過研究，一般可在三個層次上進行融合，即像素級融合、特征級融合以及決策級融合。本文將在前人研究的基礎(chǔ)上，對影像融合方法進行具體分析，系統(tǒng)的說明影像融合層次并詳細(xì)分析應(yīng)用已比較成熟的一些融合方法的原理、特點等，其中以像素級、特征級融合方法為重點，如his變換法、pca變換法、brovey變換法、hpf變換法及小波變換法等；最后對這些融合方

3、法進行簡單的評價，為文章第四、五部分?jǐn)?shù)據(jù)融合的方法選擇提供理論基礎(chǔ)。
　　 雖然融合方法應(yīng)用已比較成熟，但融合影像的效果評價還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前的評價指標(biāo)大多是基于統(tǒng)計學(xué)的數(shù)字特征進行的，都只在某一角度對融合影像的某一方面進行評價，只考慮了單因素指標(biāo)，并沒有綜合各種不同的因素進行評價。本文在分析傳統(tǒng)評價指標(biāo)的基礎(chǔ)上，提出了一套新的、系統(tǒng)的評價體系，設(shè)計了新的算法，以期全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確的對影像融合效果進行定量評價，使其更加客

4、觀真實、更具說服力。具體為：(1)分別在光譜保真度、影像清晰度兩個方面進行評價，確立光譜信息指數(shù)與高頻信息指數(shù)；(2)綜合這兩方面的評價指標(biāo)，以信息量為基礎(chǔ)對融合影像進行綜合評價，確定信息量指數(shù)；(3)結(jié)合結(jié)構(gòu)相似度原理，考慮人的視覺信息，建立了定性和定量相結(jié)合的評價指標(biāo)一融合指數(shù)。
　　 由于數(shù)據(jù)源的多樣性，本文分析了同質(zhì)傳感器多光譜數(shù)據(jù)與全色光譜數(shù)據(jù)之間的融合以及多源遙感數(shù)據(jù)(不同傳感器)之間的融合。文章第四、五部分分別以開

5、封市Spot5的多光譜數(shù)據(jù)與全色數(shù)據(jù)以及天津地區(qū)ETM數(shù)據(jù)與Quikbird數(shù)據(jù)為例進行數(shù)據(jù)融合研究，其中主要以像素級融合方法進行分析，然后進行光譜保真度、高頻信息融入度以及信息量方面的綜合評價，根據(jù)融合結(jié)果進一步驗證第二部分融合方法的評價以及第三部分融合結(jié)果評價體系的合理性；并進一步分析了波段選擇、傳感器選擇等對融合效果的影響。
　　 文章第一部分對多源遙感影像數(shù)據(jù)融合的必要性、應(yīng)用及其意義進行了說明，并闡述了本文的研究路線；