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航测内业生产中数据融合技术初探 　　摘要：采用数据融合手段对航测内业生产中数据进行综合应用处理是当前航测内业生产的一个重要手段，特别是对多源遥感图像进行融合处理应用较多。本文分析了数据融合技术以及应用必要性，并探讨了航测内业生产中数据融合技术。 　　关键词：航测；数据融合；遥感影像 　　一、数据融合技术以及应用必要性 　　“数据融合”是将来自于各种渠道的具有不同空间和时间特性的多元化信息予以综合处理的一种理论方法，借此实现对现实环境更为准确的描述。而“影像融合”是“数据融合”的一条分支，它将两幅或多幅图像信息整合到一幅图像中去，使后者能够更精确更完整的体现多幅图像中包含的有用信息。而“遥感影像融合”则是在统一的地理坐标系中，将覆盖同一目标或区域的多幅遥感影像通过一定算法生成一幅带有崭新时间、波谱、空间特征的超越任何单一数据，能够更加有效精确地表示该目标的图像。 　　遥感影像数据融合是一种将低分辨率的多光谱数据与高分辨率的全色数据利用数学的方法，通过严密的计算，进而得到兼具两种原始影像数据优点的数据处理过程。多源遥感影像的数据在进行融合时，需根据实际测量的需要和融合的目标选择适应的融合方法，通过各种方法的原理和步骤进行融合。融合过程中的每一步变换都要进行确定和选择一系列的参数，最后的融合效果直接受这些参数的影响，因此一种融合算法也需要反复的进行试验，而最适当的融合方法以及融合时选择什么样的参数，要在不同的融合方法之间进行比较之后才可以确定。对于各种算法所获得的融合遥感影像，根据实际需要进一步的处理，如“匹配处理”和“类型转换”等，以取得研究的目标更明确的表示。 　　在对境内困难地区和境外目标的地形图测绘生产中，以卫星图像等多源遥感影像作为摄影测量的主要作业资源。但是在遥感图像获取过程中，由于各种客观条件的限制，就单一传感器获取的图像而言，一方面，或多或少总是存在影像清晰度不高，分辨率偏低，引起光谱和空间分辨率的局限性和差异性大；另一方面，局部区域存在云层或阴影，导致目标信息遮盖，使测绘目标的解读存在多义性、不完全性、不确定性和误差超限，其图像质量难以符合摄影测量的要求。所以，仅从单一传感器获取的遥感图像来实现摄影测量生产存在一定的限制。因此，采用图像融合手段对多源遥感图像进行综合应用处理是当前摄影测量的一个有效解决途径。 　　二、影像融合的一般模式 　　遥感影像融合已经在影像增强、变化检测、分类解译等方面得到了广泛应用，并取得了显著成果。当前，遥感影像融合主要集中于以下四种应用模式： 　　（一）多时相融合 　　此模式是对具有不同时相但涉及同一片研究区域的传感器影像进行融合处理，综合考虑各时相条件下的影像特征，从而增强影像，达到变化检测应用的目的。 　　（二）全色与多光谱影像的融合 　　多光谱影像具有较为丰富的光谱特征，通过融合处理，伴随着全色图像中大量纹理细节信息的注入，便得到了空间分辨率提高的包含有更多丰富信息的多光谱影像。 　　（三）SAR与光学影像的融合 　　充分利用多光谱影像信息丰富的优势，将这二者进行融合处理，便可达到影像增强的效果。另外，SAR全天候全天时的工作特性能够帮助光学影像克服黑暗云层的制约，使阴影区细节得到反映，更好的服务于目视判读。 　　（四）红外与光学影像的融合 　　红外影像能够在全黑或者光线不足的条件下对目标成像并发现热源，可全天候的监视空间目标。此模式可以有效弥补光学影像中缺失的对于研究目标红外波段特性的有关描述。 　　三、航测影像融合的方法 　　本文主要对像素级的融合方法进行研究，它主要包括Brovey变换、乘积变换、主成分变换、HIS变换和小波变换五种形式。 　　（一）Brovey变换法 　　Brovey变换法是一种相对简单常用的比值运算的影像融合方法，是通过归一化后的三个波段多光谱影像与高分辨率影像的乘积的融合方法。Brovey融合是一种应用广泛的RGB彩色融合变换方法，也称色彩标准化融合。它可以应用于不同传感器的影像数据融合，如TM多光谱和SPOT全色影像的融合。它的特点是：简化图像转换过程的系数以最大限度地保留多光谱数据的信息。一定程度上保持了多光谱数据的完整性又增强了图像的细节，对于山体、水体、植被一类地物表现非常明显，几乎保持了原始影像的色调信息。但是Brovey变换法的局限性只能处理三个波段的多光谱数据的融合，工作量少，从而限制了它的使用。同时，此变换法还存在着融合图像受噪点影响大、高分辨率零星细节保留过多等缺点。 　　（二）乘积变换 　　该方法是通过乘积组合法，合成两类遥感影像信息。具体过程是把多波段图像中的一个波段值与高分辨率数据的乘积转换成融合后的波段值。 　　即B=i-new=Bi-m*B-h 　　其中，B=i-new表