中高分辨率遥感影像融合.pdfVIP

第 22卷 第 4期 遥 感 技 术 与 应 用 REMOTESENSINGTECHNOIOGYANDAPPIICATION 0．22 No．4 2007年 8月 Aug．2007 中高分辨率遥感影像融合研究 谭永生，沈掌泉，贾春燕，王新辉，邓劲松 (浙江大学环境与资源学院，浙江 杭州 310029) 摘要 ：以浙江省衢州市的一个区域作为研究区，在 阐述遥感图像融合原理的基础上 ，以QuickBird、 SPOT5和 LandsatETM+全色与多光谱遥感图像为数据源，应用 Brovey变换、SVR变换、PCA 变换、Pansharp变换和 Gram—schmidt变换等融合方法，对上述 3类遥感 图像进行 了融合试验和分 析 ，并从光谱信息和空间信息两个方面对融合效果进行计算分析 ，来 比较这几种融合算法用于 QuickBird、SPOT5、ETM+遥感图像融合的效果。研究结果表明，在QuickBird影像融合时Gram— schmidt变换法的效果最好 。Pansharp变换法在 SPOT5影像融合 时综合效果优 于其它方法。 ETM+影像融合 时，Gram—schmidt变换 的光谱退化最小；在 空间信息增 强方面：Brovey变换在波 段 2、3融合 时效果最好 ，在波段 1、5、7上 ，SVR变换法优 于其它变换法，而波段 4融合 时则是 Pansharp变换最佳 。 关 键 词 ：遥感 ；影像 融舍；Brovey变换 ；SVR变换 ；PCA 变换；Pansharp变换 ；Gram—schmidt 变换 中图分类号：TP75 文献标识码：A 文章编号 ：1004—0323(2007)04—0536—07 引 言 2 遥感数据和研究区概况 现代遥感技术正在向高光谱分辨率、高空间分 选取QuickBird、SPOT5、LandsatETM+ 3种 辨率和高时间分辨率 的方向发展。但对于同一影像 数据(见表 1)进行融合试验 ，其中QuickBird全色波 数据而言，很难 同时获得高空间分辨率和高光谱信 段数据的分辨率为 0．61m，多光谱数据 的分辨率为 息的遥感数据。而遥感数据融合可将单一传感器的 2．44m (经重采样后分别为 0．6m 和 2．4m)； 多光谱信息或不同类别传感器所提供的信息加 以综 SPOT5全色波段和多光谱波段 的分辨率分别为 合，改善遥感信息提取的及时性和可靠性，提高数据 2．5m和 lOm；LandsatETM+全色波段和多光谱 的使用效率[】]。目前已研究出多种不同的图像融合 波段分辨率率分别为 15m和 30m。在进行融合试 方法，如 IHS变换融合法[2]、PCA变换融合法[3]、 验前，对 3种数据分别进行了几何纠正。 Brovey变换融合法[4]、小波变换融合法[5]、Pansharp 研究区位于浙江省衢州市 ，地处浙江西部 ，钱塘 融合法[6]、Gram—schmidt融合法[7等。 江上游的金 (华)衢 (州)it地的衢江河谷平原 。其中 上述各种融合方法都可以实现多光谱与高分辨 QuickBird研究区位于城 区，区内主要有房屋建筑、 率影像的融合，且在一定程度上均能在提高影像高 公路 、树木；SPOT5和 ETM+研究区内主要有耕 空分辨率的同时保持光谱信息。但就 目前来说 ，每种 地、园地、建设用地、水域和未利用地等 。 方法都有其优缺点。即使同一种融合方法在处理不 3 融合方法 同的遥感数据时其融合效果也会有所差异 。本文通 过对