基于his的遥感图像融合处理与分析

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1、基于HIS的遥感图像融合处理与分析摘要：随着计算机软件和硬件技术的发展，以及RS技术在地质勘查领域的广泛应用，遥感图像在地质勘查中得到广泛应用。基于HIS变换进行图像融合处理，对青海沱沱河1∶50000区域地质调查项目的TM、ETM+遥感图像进行解译和分析，增强遥感图像显示效果并提高其所包含的信息量，为相关地质工作者提供数据参考。关键词：HIS变换；遥感图像；融合处理DOIDOI：10.11907/rjdk.151545中图分类号：TP317.4文献标识码：A文章编号：16727800（2015）0060186

2、03基金项目基金项目：中国地质调查局基金项目（[2011]030176（1212011140087））作者简介作者简介：张玲娟（1982-），女，陕西武功人，硕士，核工业二○三研究所网络工程师，研究方向为计算机应用、信息化。1遥感图像概述8遥感图像是遥感探测目标的信息载体，可以综合反映地理环境某一部分或某些地物的质、量和动态信息[1]。其中，高光谱遥感卫星图像以清晰度高、信息量丰富、准确、数据时效性强等特点[2]，为研究人员在环境恶劣、交通不便的沼泽地区、高海拔地区开展地质调查、勘探等工作提供了快速、可靠的数据

3、源。遥感图像包括地物的光谱特征、空间几何结构、时间特征3个方面的信息。地物的光谱特征信息表征了遥感图像的色调和色彩。空间几何结构信息量越丰富则表明图像具备越高的几何分辨率和越清晰的纹理细节。对于时间特征信息，在不同时相获取的遥感图像，其波谱特征和空间几何结构特征一般存在差异性。这3个方面特征的参数包括空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率和时间分辨率。通过遥感技术能够快速采集大范围数据、动态监测地物变化、综合反映地表信息，为地质信息提取、分析提供基础数据。相比传统方法，投入费用低，节约了成本，提高了效率，带来很好的

4、经济效益和社会效益。遥感图像的种类较多，表1列出常用卫星的图像及其主要特性[3]。目前，在地质矿产调查、资源环境分析、灾害监测等方面比较常用的遥感数据源有美国LANDSATTM、ETM+卫星图像。8其中，TM有7个波段，包含低频信息及特定光谱段的光谱信息，光谱分辨率高，价格比较便宜。一景TM图像约代表地面185×185km2的范围，TM的时间分辨率为16天，空间分辨率约30米（其中第6波段120m）。ETM+有8个波段数据，一景图像面积和TM相同，ETM+遥感器搭载两个不同分辨率的成像装置，可以获取多光谱波段及

5、全色波段数据，其中第1～5、7波段分辨率为30m，第6波段分辨率60m，第8波段全色波段（PAN）的分辨率15m[4]。ETM+和TM的多光谱波段参数相同，在多光谱波段处理时可以相互参考和比较。TM/ETM+图像主要参数及应用如表2所示。2遥感图像解译处理方法遥感图像解译处理是通过一系列的计算、转换、融合和分类等对遥感图像进行处理，以达到纠正图像畸变，丰富图像色调变化、增强图像地物信息，提高图像可视化效果和图像解译能力的一种图像数字处理技术[3]。它通常在光谱信息增强和空间信息增强两个方面对图像进行处理。对于地

6、质调查中采用的遥感图像，处理时要尽量使原始图像的光谱信息不损失。因此，选择适当的图像处理方法，对遥感图像进行彩色合成、图像增强、图像校正、图像融合、特征信息提取等操作，可提高遥感图像的空间分辨率，增强目标特征，修补有缺陷的图像，从而达到更好地突出、识别目标地物，加强对地质解译的应用效果[5]。8遥感图像融合是通过复合多源遥感图像数据，将同一地区的不同遥感图像数据进行空间配准，并通过一定的算法结合各图像数据中的优势信息后，得到一幅包含信息量更加丰富的新图像[6]。融合可以消除多传感器信息之间可能存在的不同的空间分

7、辨率、波谱分辨率和时间分辨率等问题，弥补单一遥感图像信息的不足，综合各遥感图像的优势，降低不确定性和多义性。融合后的图像信息更加清晰透明，提高了图像的分辨率和光谱特性，可以对目标地物进行比较全面、清晰、准确的表述[7]。进行融合处理的各类型遥感图像需要具备以下条件：融合图像的空间分辨率和光谱分辨率不同；融合的图像属于同一地区；图像应可以精确配准；在不同时间获取图像内容变化不大，若内容变化较大，则用融合处理后的结果对观测地区进行更新。在图像处理中，存在RGB空间和HIS空间两种彩色坐标系统（或称彩色空间）[8，9

8、]。RGB彩色系统采用红（red）、绿（green）、蓝（blue）三原色进行描述的方案。通过对R、G、B三个分量的加运算实现颜色综合，适合于在工业领域或硬件设备中彩色图像的显示和存储。HIS颜色系统采用亮度（intensity）、色调（hue）、饱和度（saturation）三个分量来进行描述，它是一种基于人眼视觉对彩色感知特征的颜色模型[10]。可以通过对HIS空间中3个相对独立的