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以推动国产卫星数据应用为要旨,通过相关组织落实、有关工作部署以及CBERS—02B星数据推广应用,逐步深化02B星“主用户”应用机制。
从国土资源应用出发,在“指标-模拟-评估-指标修改-模拟-评估”模式的基础上,构建了由软件系统、硬件系统、技术标准和技术方法4部分组成的评估系统,建立了较为完整的卫星数据应用评价技术方法体系,为实现在卫星研制初期就真正开展天地一体的我国卫星研制和应用的发展路线,提供了新的思路和技术体系支撑。
在研究卫星总体参数对TDICCD推扫成像调制传输函数MTF(Modula Transfer Function, MTF)影响关系的基础上,提出了一套模拟卫星在轨成像MTF下降的技术方法。通过这套模拟方法,建立了卫星总体参数与在轨成像质量MTF下降之间的关系,为用户根据对遥感图像质量MTF指标的需求来确立对卫星主要总体参数的要求提供了分析手段。
技术框架研究的目标是准确仿真卫星高分辨率相机成像过程中辐射和几何质量的下降情况,从应用方的角度建立评价高分辨率卫星相机在国土资源领域的应用潜力和技术框架,并以CBERS-02B星HR相机在轨成像模拟为例进行了原理验证,同时对今后以国土资源应用评价为目标的高分辨率相机在轨成像模拟改进方案提出了建议。
为建立国土资源卫星遥感应用评估体系,总结了土地资源和地质矿产资源等领域应用评估的主要要素。在公共要素评估的基础上,针对土地资源与地质资源应用领域的特点,分别归纳了不同领域的特殊卫星遥感应用评价要素。
以CBERS-02B星传感器指标的模拟数据为例,从数据融合产品、正射影像产品、反射率产品和去相关产品等方面对该星数据的增值产品生产潜力进行评价。该评估结果可为02B星数据在国土资源领域的应用提供一定的参考和指导作用。
从遥感地质解译、矿化蚀变信息提取、矿产资源开发现状调查及环境变化信息提取等多方面对02B星模拟数据开展了应用试验评估,评价了02B星地质资源专题应用能力。
以中巴地球资源一号卫星02B星(CBERS-02B,以下简称为02B星)多光谱CCD数据和HR数据的2级产品为准,按照国土资源调查与监测的相关标准与技术规范,结合多光谱CCD和HR数据的影像质量、波段配准、几何畸变以及制图能力,从国土资源日常性调查业务、行政性监管与执法职能出发,对02B星在土地资源调查与监测、地质解译、矿化蚀变异常信息提取、地质灾害调查与监测、矿产资源开发状况调查与监测、区域生态地质环境调查等领域的遥感应用特点、关注的地类与地质要素的差异等方面开展应用评价。对02B星CCD和HR数据的国土资源调查与监测的应用能力进行了总结,对存在的问题进行了初步分析。该项研究对指导02B星数据的应用与后续星的研发具有重要意义。
摘要:针对CBERS卫星影像特点,基于大气辐射传输方程原理,以MODTRAN模型为内核,建立气溶胶光学厚度查找表,进行CBERS影像大气订正,以满足业务化生产定量产品的需求。利用2005年8月14日四川广元嘉陵江流域CBERS影像进行大气订正结果验证,取得较好的应用效果。
为了研究中巴地球资源卫星CCD多光谱数据规模化应用的可行性,扩大基础地理信息更新的影像资料来源,以CBERS-02星(简称02星)CCD多光谱数据的标准景为例,对2种几何纠正模型进行了对比研究,分析了3种不同基础控制资料对纠正精度的影响,并对精度评价方法进行了试验研究。在此基础上,总结形成了针对02星CCD多光谱数据1∶10万比例尺影像最为省时有效、精度最佳的几何纠正技术方法。
以CBERS-02星全色、多光谱图像及IKONOS多光谱图像为数据源,利用离散小波变换和双树复小波变换进行融合试验。结果表明,双树复小波变换在空间细节表现力和光谱保持方面能够较好地达到平衡,较离散小波变换更能提高图像融合质量。通过融合方法对比分析可知,02B星全色波段不仅与其多光谱波段融合能够得到信息更加丰富的图像,而且与其它传感器数据融合同样有很好的目视效果和可读性,具有较大的应用前景。
介绍了CBERS-02B星全色影像的成像特点,提出了该影像成像模型的简化替代方法。针对由于CCD器件安装方法引起的影像内部几何错位,提出附加内方位参数解算定位定向元素的方法。对不同外方位元素变化率阶数得到的定位精度进行对比实验,用一定数目和分布的控制点作平差实验,消除了大部分系统误差,得到了较高的点位精度。
CBERS—02B星(以下简称02B星)多光谱CCD数据与全色HR数据空间分辨率相差较大,给图像融合带来一定困难。在对IHS变换、主成分分析变换、Brovey 变换、GS变换等融合算法分析的基础上,利用02B星数据进行了融合试验。通过对试验结果的目视评价与定量分析发现,PC变换和GS变换方法融合图像纹理信息较清晰,光谱保真度较好。在GS变换融合中,可利用02B星CCD相机第5波段模拟GS变换的低分辨率输入,融合结果统计值优于PC变换。
利用遥感影像处理技术和数理统计方法,评价了中巴地球资源一号卫星02B星(CBERS—02B,以下简称02B星)遥感数据的空间特性和辐射特征,并与ETM+多光谱数据主要特征参数进行了对比分析。在此基础上,以江西桃山花岗岩型铀矿田为试验区,结合航空放射性数据,开展了基于02B星遥感数据的控矿断裂带、热液蚀变带及主要成矿岩体等铀成矿要素的光谱特征识别与提取,并对该数据的地学应用潜力进行了评价。
以江西德兴铜矿为试验区,利用多期CBERS-02B星CCD数据对德兴铜矿矿山开采环境进行遥感动态监测与分析,以期为矿山的合理开发、环境监测与可持续发展提供决策分析方法。
研究了CBERS-02B星(简称为02B星)HR和CCD数据在土地利用动态遥感监测中的应用,综合分析了目前常用的5种土地利用变化检测方法应用效果,提出了各种方法的适用条件和范围,为规模化应用02B星数据开展土地利用动态遥感监测奠定了技术基础。
研究了基于CBERS-02B星数据的土地利用/覆被类型监测方法,综合评价了基于像素分类法和面向对象法的应用精度和效果。结果表明,基于像素分类法和面向对象分类法分类精度基本可满足土地宏观监测精度精度,在保证影像质量和训练样本质量情况下,分类精度可达到 80% 以上,研究成果可为土地利用宏观监测提供技术参考。
中巴02B星成功发射以来,已在平原地区的多个领域获得广泛应用。汶川地震后, 02B星获取了自震后第2天-5月13日至6月14日的灾区影像数据。这些卫星数据为各部门的抢险救灾工作提供了现势资料。本文介绍02BCCD数据图像与震前ETM图像结合调查5.12地震极重灾区湔江流域的堵江灾害,共解译了堵江长度为120.6m~2665.8m的54段堵江,并分析了堵江分布与映秀-北川逆冲大断裂的关系。02B卫星图像与其它高分辨率遥感图像配合可进行大型地质灾害解译。
利用CBERS-02B星获取的多时相CCD数据,采用人机交互方式对唐家山堰塞湖进行水体信息提取,对湖泊面积变化进行统计分析,从而了解湖面的动态变化及发展趋势,为地质灾情评估与灾害防治提供了定量化依据。
利用CBERS-02B星CCD和HR数据,采用数字滑坡技术,制作出滑坡地区的数字高程模型;采用三维可视化技术,结合当地的地质环境构造条件,用人机交互方式,分析“5•12”地震中唐家山至北川县城堵江河道滑坡发生的面积、运动方向、滑坡形成条件和诱发因素。
高空间分辨率卫星遥感数据的获取已有十几年的时间,积累了很多存档数据。研究发现,小尺度范围一些典型蚀变信息及小节理、断裂(群)、岩脉(墙)及小岩株多期次侵入相等在高分辨率遥感影像上具有独特反映,这些信息往往与矿床具有密切关系,以此信息进行遥感找矿分析,可为快速找矿提供一种重要方法。
为了探讨CBERS-02星(简称02星)数据在生态环境遥感调查中的应用价值,以三江平原湿地研究为例,通过与TM数据的对比,分析了02星数据的优势与不足。结果表明, 02星数据对各类湿地有较强的分辨能力,且数据价位优势突出,在平原区可以替代TM数据,应用前景广阔。