收藏本站
《武汉大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多源时—空—谱光学遥感影像的变分融合方法

孟祥超  
【摘要】:遥感观测是获取地表信息的重要手段,其中,遥感影像作为所获取信息的重要载体,在遥感相关领域发挥着重要作用,而遥感影像的空间、光谱、时间分辨率为衡量其应用价值和潜力的重要指标。然而受卫星传感器硬件设计的限制和其它因素的影响,单源遥感影像在空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率方面互相制约,此外,光学遥感影像在获取过程中不可避免会受到云雾等天气条件的影响。融合技术可以集成多源遥感影像之间的时、空、谱信息互补优势,弥补单源遥感影像的不足,从而为后续遥感应用提供更优质的数据资源。基于此,本文在现有融合方法基础上,开展多源遥感影像融合方法研究,主要研究内容如下:(1)基于Meta分析的融合框架对比分析。全色/多光谱融合是最为基础的多源遥感影像融合方法之一,因此,首先展开全色/多光谱融合方法研究。目前为止,已发展了大量全色/多光谱融合方法,大多数方法主要包括四类:成分替换类融合方法、多分辨率分析融合方法、基于模型优化的融合方法和基于学习的融合方法。然而,多数研究对各融合框架整体表现的评价主要基于少量传统融合方法或个别融合方法,其理解可能存在争议性和片面性。基于此,本文对上述各类融合方法的发展历程、现状、趋势等进行了全面总结,并提出基于Meta分析思想的融合框架对比分析。通过对2000年到2016年期间全色/多光谱融合相关文献进行全面检索,并对检索到的1000余篇研究文献进行严格筛选,最终对筛选出的63篇代表性研究成果进行“二次融合”,从而对各融合框架的整体表现进行客观准确的评价。(2)提出基于梯度矩匹配的全色/多光谱变分融合方法。传统基于变分的全色/多光谱融合方法通常基于波段组合建立融合影像与全色影像之间的关系模型,然而,该关系模型往往受限于全色和多光谱影像波谱范围差异,以及卫星传感器光谱响应函数的获取,且传统基于亮度约束融合方式易引入光谱误差。针对该问题,本文提出基于梯度矩匹配的融合方法,利用梯度纹理建立融合影像与高分全色影像之间的关系模型,并通过矩匹配进一步增强模型稳健性,缓解了传统方法受限于光谱范围差异影响的问题,得到同时具有空间信息高融入与光谱信息高保真的融合影像。通过模拟实验和真实实验对提出方法进行了验证。(3)提出一种适用于多传感器遥感影像处理的时-空-谱一体化融合方法。传统融合方法相对独立发展,缺少统一理论框架,只能进行空间、光谱和时间分辨率之间的两两融合,因此,时-空-谱一体化融合方法得以提出和发展,然而现有时-空-谱一体化融合方法对多个传感器影像之间的时空谱信息融合能力不足。针对该问题,本文提出一种适用于多传感器遥感影像处理的时-空-谱一体化融合方法。充分考虑各传感器影像空间、光谱、时间特征之间的差异和联系,并顾及不同融合需求,建立适用于两个以上传感器影像融合的时-空-谱一体化融合模型。提出方法不仅可充分集成多传感器遥感影像具有的时空谱信息互补优势,同时可满足多视融合、空-谱融合、时-空融合等的协同处理。通过IKONOS、QuickBird、Landsat ETM+、MODIS、HYDICE和SPOT5影像对一体化融合模型从多个方面进行了实验验证。(4)提出云雾影响条件下的遥感影像融合方法。现有多数融合方法仅考虑遥感影像分辨率降质,未顾及光学遥感影像在获取过程中易受云雾覆盖等的影响。针对该问题,本文提出顾及云雾影响的遥感影像融合方法。基于多源、多时相遥感影像,充分考虑光学遥感影像中可能存在的厚云、薄云、雾、云阴影等多种降质因素,构建多降质因素一体化融合模型。主要包括:①薄云、雾、浅云阴影的一体化融合去除;②分辨率降质、厚云、深云阴影的一体化融合处理。基于上述两步一体化处理策略,实现云雾覆盖下影像信息的复原与重建、以及分辨率提升的一体化处理。通过模拟实验和真实实验对提出方法进行验证。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P237

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓自立;;两种最优观测融合方法的功能等价性[J];控制理论与应用;2006年02期
2 杨青青;王克林;陈洪松;田日昌;于一尊;;波段运算与PCA结合的融合方法研究[J];测绘科学;2009年05期
3 阳牧男;姜贞白;;WorldViewⅡ卫星影像融合方法的探讨[J];测绘;2011年05期
4 赖邦城;吴根秀;;基于信息熵的证据融合方法[J];江西师范大学学报(自然科学版);2012年05期
5 那彦,杨万海,陶观群;图象立体融合方法研究[J];光子学报;2002年03期
6 王永红;;车载GPS数据在遥感影像纠正中的应用[J];测绘技术装备;2002年04期
7 陈秋晓,骆剑承,周成虎;基于多特征的遥感影像分析——一个新的视角[J];国土资源遥感;2003年01期
8 王占宏,杜道生;模糊综合评价法在数字遥感影像产品质量评价中的应用[J];测绘科学;2004年S1期
9 杜培军,唐宏,方涛;基于内容的遥感影像检索若干问题的研究[J];中国矿业大学学报;2005年03期
10 王占宏,杜道生;模糊综合评价法在数字遥感影像产品质量评价中的应用[J];武汉大学学报(信息科学版);2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张婷婷;王智学;牛小星;牛彦杰;;一种基于KAOS的域间目标融合方法[A];社会经济发展转型与系统工程——中国系统工程学会第17届学术年会论文集[C];2012年
2 郑利平;夏新宇;王玉培;刘晓平;;基于时间扭曲图快速搜索的运动融合方法[A];全国第22届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2011)暨全国第3届安全关键技术与应用(SCA·2011)学术会议论文摘要集[C];2011年
3 张广耀;汪小钦;邬群勇;;遥感影像地图在线服务系统设计与实现[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年
4 熊剑;;地形起伏地区的遥感影像预处理研究[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年
5 傅晓俊;;遥感影像应用现状及其展望[A];测绘荆楚——湖北省测绘学会2005年“索佳杯”学术论文集[C];2005年
6 肖倩;李光耀;;航空遥感影像道路提取方法综述[A];全国第十届信号与信息处理、第四届DSP应用技术联合学术会议论文集[C];2006年
7 傅晓俊;;遥感影像应用现状及其展望[A];经天纬地——全国测绘科技信息网中南分网第十九次学术交流会优秀论文选编[C];2005年
8 李江涛;;遥感影像在海事测绘中的应用[A];2007'全国测绘科技信息交流会暨信息网成立30周年庆典论文集[C];2007年
9 胥亚;杜为财;袁立伟;叶荣生;;遥感影像道路提取现状与展望[A];第四届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2012年
10 马海涛;;探讨遥感影像的校正与误差来源——以鸡西市为例[A];2006年中国土地学会学术年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 陈晓虹;融合方法关乎融合质量[N];解放军报;2012年
2 张鹏英;国产遥感影像迎来共享时代[N];科技日报;2013年
3 张玉惠;EV——GLOBE成功应用于辽宁电网建设[N];中国测绘报;2010年
4 彭舒;遥感影像几何和光谱高精度重建技术获突破[N];中国测绘报;2013年
5 记者 吴晶晶;我用遥感影像发现3处油迹带[N];新华每日电讯;2014年
6 李禾;我首颗环境卫星传回遥感影像[N];科技日报;2008年
7 侯振荣;黑龙江省制作分市县遥感影像系列挂图[N];中国测绘报;2009年
8 王智宇王春;航空航天技术助力抗震救灾[N];科技日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟祥超;多源时—空—谱光学遥感影像的变分融合方法[D];武汉大学;2017年
2 刘羽;像素级多源图像融合方法研究[D];中国科学技术大学;2016年
3 申小禾;基于检调光的航空可见光摄像机曝光融合方法研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年
4 张丽;遥感影像协同处理体系及摄影测量应用研究[D];解放军信息工程大学;2015年
5 高永刚;多尺度多平台遥感影像在城市遥感中的应用研究[D];福州大学;2013年
6 夏辉宇;基于MapReduce的遥感影像并行处理关键问题研究[D];武汉大学;2014年
7 熊礼治;云环境下遥感影像内容安全研究[D];武汉大学;2016年
8 陈冲;面向多任务粒度的遥感影像镶嵌并行技术研究[D];南京大学;2015年
9 顾海燕;遥感影像地理本体建模驱动的对象分类技术[D];武汉大学;2015年
10 李铭;任务驱动的遥感影像检索案例推理方法研究[D];武汉大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢成芳;地震属性多分辨融合方法及应用研究[D];电子科技大学;2015年
2 王爱芸;山地GF-2卫星遥感图像融合方法优选研究[D];云南大学;2016年
3 汤玥;大数据环境下异构知识融合方法研究[D];陕西师范大学;2016年
4 白改燕;手指生物特征超球粒化融合方法研究[D];中国民航大学;2017年
5 罗庆平;混杂RFID网络环境下数据清洗与融合方法研究[D];南京理工大学;2014年
6 陈恒;基于IHS变换的遥感影像快速融合方法研究[D];河南大学;2017年
7 杨玲;多模态医学影像融合方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 孙晨阳;多尺度遥感影像道路信息提取方法研究[D];西南大学;2015年
9 邓董建;基于稀疏表达的遥感影像的多时相融合[D];中国地质大学(北京);2015年
10 于晓;TM/ETM+遥感影像蚀变异常提取与筛选系统开发[D];中国地质大学(北京);2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026