ASTER多光谱波段与SPOT全色波段融合方法研究.pdfVIP

维普资讯 第 22卷 第 1期 {}I 、 Vo1．22，No．1 2008年2月 MINERAL RES0URCESAND GEOLOGY Feb．，2008 ASTER多光谱波段与SPOT全色 波段融合方法研究① 喻怀义 ，朱谷 昌 ，杨 自安 ，石菲菲 ，王如涛 (1．中南大学地学与环境工程学院，长沙 410083；2．有色金属矿产地质调查中fi,，北京 100012) 摘 要 ：遥感图像融合可以发挥多源遥感数据的优势。但 由于不同传感器的遥感数据有着不同的特征， 不同数据所采用的融合方法也应不 同。文章探讨 了ASTER多光谱波段与SPOT全色波段数据融合的方 法 ，通过对PCA融合、IHS融合和基于小波 的IHS融合方法的对比研究，得 出基于小波的IHS融合法在 提高空间分辨率的同时较好地保持 了地物的多光谱信息。 关键词 ；ASTER SPOT；影像融合 ；基于小波的IHS融合 中图分类号 ：P627；TP751 文献标识码 ：A 文章编号：1001—5663(2008)01—0o69一O5 0 引言 方法，它将多光谱的图像数据变换到IHS空间，得到3 个独立的分量 。首先将高分辨率全色图像数据经过适 ASTER卫星数据有着较高的光谱分辨率 ，在土 当的伸缩，以保证它的均值和方差变换到和1分量一 地利用、自然灾害、成矿预测中有着广泛的应用。但空 致，然后用伸缩后的数据替换 1分量，得到I，最后将 间分辨率较低，限制了它的应用深度，SPOT卫星数 I、H和S变换回RGB空间，得到融合图像 。 据则有着较高的空间分辨率，因而与SPOT影像进行 与 RGB空间各分量相互相关不一样，IHS空间 融合可以有效的克服这一缺点。 中三分量I，H，S具有相对独立性 ，可分别对它们进行 影像融合是一个对多遥感器的影像数据和其他 控制 ，并且能够准确定量地描述颜色特征 。一般来说 ， 信息的处理过程。它着重于把那些在空间和时间上冗 基于IHS变换融合方法可以提高结果图像的地物纹 余或互补的多源数据 ，按一定的规则进行运算处理 ， 理特性 ，但光谱失真较大 ，而且多光谱 图像的波段数 获得 比任何单一数据更精确、更丰富的信息，生成一 只能为 3。 幅具有新的空间、波普、时间特征的合成影像 。 1．2 PCA变换融合法 遥感影像融合的关键就是选择合适 的融合方法 。 PCA变换 (主成分变换亦称K—L变换)是统计 然而 ，不同的遥感数据有不同的波谱范 围，地物在不 特征基础上的多维正交线性变换，在消除模式特征之 同波段具有不同的吸收和反射特性。因此 ，对多种遥 间的相关性 ，突出差异性方面有最优的效果。主成分 感数据进行综合利用时，应根据融合 目的、数据源类 变换融合的具体步骤为[4]： 型及特点，选择合适 的融合方法。 (1)计算参与融合的 波段图像的相关矩阵R； (2)由相关矩阵R计算特征值凡和特征 向量 ，( 一 1，… ，n)； 1 影像融合方法 (3)将特征值按 由大到小的次序排列 ，即：