Page 148 - 遥感技术在生态环境监测中的应用研究

第五章 遥感技术在煤矿矿山地质环境监测中的应用研究

增加相同的辐射量，降低了影像的对比度，校正方法也因不同的图像存在差异。

本次研究选用了常用的回归分析法对 IKONOS 图像进行大气校正，该方法的理论依据
把近红外波段（Band4波段）作为无散射影响的标准图像，在Band4波段和其他波段（待校正）
中，选择从最亮到最暗的一系列目标，对每一个目标的两个波段亮度值进行线性回归分析，

回归线在纵轴上的截距即校正量，然后把该波段的所有像元值都减去校正量。
（2）几何校正
遥感影像在获取过程中，由于多种原因导致目标物相对位置的坐标关系在图像中发生

几何畸变，几何纠正的主要目的是对遥感图像进行地理编码，使其具备相应的坐标系统和
投影参数，以使图像具有较高的精确度。几何校正通常分为两种，即以地形图为基准校正
影像和以某种校正好的影像为基准校正另一种影像两种。

本次研究 IKONOS 遥感图像的几何校正，采用多项式拟合的方法，选用纠正好的
MAPGIS 格式的 MSI 影像，转换成 GEOTIF 格式的影像，再以此为参考，在研究区的河

流道路交叉点及其他易识别的地物点均匀的选取了 35 个控制点，剔除了其中五个误差较
大的校正点，保留了其中的 30 个控制点，最大误差为 1.5 个像元，最小误差为 0.45 个像元，
完成 IKONOS 图像的校正工作。

（3）正射校正
卫星影像采用获取方式为中心投影，当地形起伏变化时，会产生局部的偏移。同时由

于研究区为中低山区，地形起伏较大，几何畸变较严重，成像范围大，所以必须进行正射
校正。正射校正是指利用数字高程模型（DEM）、严格的卫星轨道数学模型，选取适量的
地面控制点对遥感图像的几何畸变和地形起伏进行校正的过程。

本次研究获得的 IKONOS 卫星影像数据为预正射产品，带有 RPC（有理多项式系数），
对其进行正射校正，利用 PCI 软件的 OrthoEngine 模块进行先进行全色波段数据纠正，然
后以纠正好的全色波段数据为基准进行多光谱数据纠正。主要过程为：①数字高程模型

（DEM）的制作准备；②输入原始影像数据，设置校正模型各项轨道参数；③采集地面控
制点（均匀分布于整张图像幅面），DEM 高程点的提取，按共线方程建立对应的变换函数；
④图像重采样；⑤正射影像的输出。

本次正射校正，对 IKONOS 数据的多波段和全色波段图像均做了正射校正。DEM 是
采用 1：1 万的校正好的矢量地形图获得，控制点来源于 1 幅 1 ∶ 1 万的校正好的地形图，

设定好校正模型参数，共在图幅上均匀采集了 30 个控制点，校正精度控制在 0.5 个像元内，
校正后影像满足 1 ∶ 1 万重点调查精度要求。
3. 遥感影像的增强

（1）彩色合成最佳波段选择
遥感数据的最佳波段选取，是遥感影像增强处理的关键部分，即为适当选取影像所

有波段的一个子集进行组合，该子集不仅能很好的体现各自效用，而且便于研究对象信息
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