南极冰貌卫星影像条带噪声的剔除讲解.PDFVIP

第 16 卷第 1 期 极地研究 Vol . 16 , No . 1 2004 年 3 月 CHIN ESE J OU RNAL OF POLAR R ESEARCH March 2004 研究论文 南极冰貌卫星影像条带噪声的剔除 鄂栋臣　沈强 (武汉大学中国南极测绘研究中心 ,武汉 430079) 提要 　本文在简要叙述条带噪声形成原因的基础上 ,针对南极地区的A STER 1A 的可见光影像 中出现的条带噪声的现象 ,通过设计了基于切比雪夫窗、凯瑟窗的 F IR 滤波器和约束最小二乘 F IR 滤波器对其条带噪声进行剔除 ,这两种滤波器能够尽可能地剔除条带 , 同时使影像的灰度 ( ) 分布发生最小畸变 。并通过与其他方法 例如 :低通滤波 ,直方图匹配等 比较 ,说明这两种滤波 的方法优于其他的方法 。 ( ) 关键词 　高级星载热辐射热反射探测仪 A STER 　去条带 　快速傅立叶变换 　有限冲击响应 ( ) 数字滤波器 F IR 　低通滤波 　直方图匹配 　矩匹配 1 　南极地区A STER 卫星数据与条带噪声问题 南极大陆被太平洋 、大西洋和印度洋所环绕 ,是距离人类最远的一块孤立的大陆 ,其 特殊的地理和气候环境使人类很难接近它 ,在很大程度上限制了人类对它的考察与研究 。 借助于现代的遥感技术在很大程度上可以打破这种气候和地理环境所造成的限制 ,尤其 遥感技术用于南极地图的绘制显示出其无可比拟的优越性 。 由于南极地区为高纬度地区 ,而且全是冰雪覆盖地区 ,要利用卫星影像来获取南极地 ( ) ( 区的数字高程模型 D EM 既要求影像的轨道接近 90°又要求立体像对成像时的条件 包 ) 括 :外部气候 ,太阳辐照度 ,成像仪器的性能要素等 基本相同 ,而且还要求相对比较高的 地面精度 。综合考虑这些因素 ,在这里选择 A STER L 1 的 VN IR 中的 3N ,3B 两个波段 。 由于南极地区获取地面控制点比较难 ,所以在生成 D EM 时能使用的控制点是有限的。 这就要求在选择立体像对的关联点、检测点时要求误差比较小 ,才能达到比较好的精度 。 在实际的处理中 ,首先遇到的问题是南极地区 A STER L 1 的 VN IR 中的 3N 波段的条带 噪声比较严重 。严重影响了我们选择地面控制点、关联点和检测点 。为此必须首先剔除 [ 收稿 日期] 　2003 年 12 月收到来稿 ,2004 年 2 月收到修改稿 。 ( ) [ 基金项 目] 　国家测绘局重点项 目 项 目编号 :1469990324236 - 04 - 06 。 [ 作者简介] 　鄂栋臣 ,武汉大学中国南极测绘研究中心主任 、博士生导师 ,从事极地测绘遥感应用研究。 2 极地研究 　　　　　　　　　　　　　　　第 16 卷 ( ) 这些噪声 。本文选取了东南极埃默里冰架 IM ER Y ICE SHEL F 一块 6 18 ×7 15 像素的 3N 波段的图像 ,影像数据 由武汉大学中国南极测绘研究中心提供 ,影像的获取时间是 2002 年 8 月 23 日。为了对比各种方法的结果 ,特别选择了地物有