陸地衛(wèi)星7號ETM+圖像數(shù)據(jù)缺行的修復與應用研究.pdf

1、1999年4月美國發(fā)射的Landsat-7是美國Landsat計劃發(fā)射的第7顆陸地觀測衛(wèi)星。由于Landsat-7提供的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)具有較前六顆衛(wèi)星更為出色的影像質(zhì)量，其數(shù)據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)被世界上15個地面站所接受并廣泛應用于環(huán)境評估與監(jiān)測、全球變化探測、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)調(diào)查、測繪、考古和規(guī)劃管理等領域，成為我國現(xiàn)在應用最為廣泛的地球觀測數(shù)據(jù)。2003年5月31日，Landsat-7上的星載專題制圖儀ETM+的掃描行校正器(ScanLineCorr

2、ector，簡稱SLC)發(fā)生故障，從此提供的圖像數(shù)據(jù)上帶有數(shù)據(jù)缺行，圖像難以正常使用。該數(shù)據(jù)的損壞對我國在一些領域中的研究發(fā)展產(chǎn)生了影響，因此修復該遙感圖像數(shù)據(jù)具有現(xiàn)實的意義和迫切的需要。 本文針對這種遙感圖像修復的迫切需要，基于產(chǎn)生ETM+遙感圖像缺行的機理，對這類遙感圖像進行深入研究，提出了整套ETM+遙感圖像缺行修復的標準流程。本文的研究內(nèi)容主要分成三大部分，分別為ETM+缺行圖像的修復預處理、ETM+缺行圖像的修復算法研

3、究、幾種修復算法的比較論證。 在第一部分中涉及的修復預處理主要為圖像配準的研究。本文首先通過分析基于控制點配準的方法原理實現(xiàn)了兩幅遙感圖像的配準。然后提出了一種基于纓帽變換的松弛配準方法，為缺行圖像的配準提供了多種的配準方案選擇。 第二部分遙感圖像缺行的修復是本文的主要研究環(huán)節(jié)。本文在研究我國陸地衛(wèi)星地面站使用的全局直方圖匹配算法和ETM+圖像缺行的特點后，在這個基礎上提出了幾種改進算法，包括基于分類的全局直方圖匹配算法

4、、基于分類的局部直方圖匹配算法和自適應窗口直方圖匹配算法。之后，又提出了一種自適應窗口回歸圖像修復算法。實驗結果表明，自適應窗口直方圖匹配算法和自適應窗口回歸圖像修復算法的修復效果比較理想，具有較好的修復效果和運算效率。 在第三部分中，首先利用均方根誤差的計算比較幾種算法的修復效果。然后將幾種算法分別應用到含蓋不同情況的圖像中，得出算法的使用效果和使用范圍等結論。隨后利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡分類實驗了修復后的圖像進行后續(xù)使用的效果。從另