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《武汉大学》 2004年
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遥感影像信息量及质量度量模型的研究

王占宏  
【摘要】:随着遥感技术和计算机技术的发展,遥感影像在环境监测、防灾救灾、气象预报和测绘等领域有了广泛的应用。尤其是在测绘行业,以航空航天遥感影像为主要数据源制作的数字正射影像图已经成为国家基础地理信息的重要标准产品形式之一。长期以来,遥感影像图产品的质量检查以人眼目视判断为依据,以“影像清晰、反差适中、色调均匀……”等等定性语言来描述,缺乏客观的、全面的,并易于操作的定量化质量评定标准,这对精化遥感影像质量描述、提高遥感影像应用水平带来了限制和制约。 本研究的目的是收集和分析国内外与遥感影像质量度量相关的研究资料和研究成果,以信息论和模糊数学为基础,全面阐述遥感影像的信息量和质量度量评价的概念,提出可行的遥感影像信息量、质量的度量模型及相关的技术指标。同时,通过相应的实验,以检验模型的可操作性和实用性。 首先,以信息论和概率论为基础,分析了信源和遥感影像的特点,提出利用马尔可夫信源熵计算数字遥感影像信息量的计算模型。同时,按照人眼视觉规律确定了计算信源熵时的相关半径的值,使这一度量模型的实用化成为可能。在此基础上,选择覆盖同一地区的不同遥感影像传感器的影像和同一遥感影像传感器不同地区类型的两类影像,进行了影像平均信息量的计算试验和图像处理对影像信息量的影响实验分析,虽然没有实现找到同一幅影像图像处理质量与信息量间相互关系的目的,但得出了以下的结论: 1) 数字遥感影像属于信息论中的离散有记忆信源,在实际信息量的计算中,采用马尔可夫信源熵原理进行计算较常规的Shannon-Wiener熵更为准确; 2) 在进行信息量计算中,影像灰度的相关半径t取值13; 3) 图像处理后,影像的平均信息量均小于原影像的平均信息量; 4) 在有限的处理次数内(小于五次),除同时调整影像亮度和对比度对影 像的平均信息t影响较大外,其它处理均不造成影像平均信息t的大 幅度变化。 在遥感影像质t度盈模型的研究中,则主要以模糊数学和概率论为基 础,分析了各种作为遥感影像质盆特性(质t元素)的特点和空间数据质 t评价的程序和方法,提出了由影像几何质盆、影像调制特性曲线、极限 分辨率和附件质t组成数字正射影像质t的因素论域,以模糊综合评价法 为基础的遥感影像质量度t模型,给出了不同质盆特性对不同质t等级的 隶属度函数的形式,探讨了该模型的具体实现与操作程序.为检验该质t 度t模型的实用性和准确性,在数字测绘产品质t检验软件一一 4Deheeker的基础上,设计开发T DOM eheeker.对数字正射影像图产品 分别进行了DOM checker软件检查和由三位长期从事质里检查的人员按常 规质检程序及方法进行的检查与评价,得到以下结论: 1)使用模糊综合评价法评定数字正射影像质盘的因素论域由影像几何 质t、影像调制特性曲线、极限分辨率和附件质t组成,可全面定t化描 述遥感影像产品质t; 2)采用一质t特性具有不同质t等级隶属度进行质t表达更为准确、 合理。 但研究和试验中发现,以灰度级为基础进行的马尔可夫信源嫡的计算 还是具有一定的局限性,因为,在计算中并没有考虑到真正代表着影像纹 理信息的影像像元间的相关性。另外,彩色影像中各波段同名像元间的相 关性,在本研究中也无深入涉及。 在影像质t度盘模型的实用化探讨中,采用了部分的经验值,如评论 因素的模糊权向t,度t模型的准确性和实用化也有待进一步探讨。至于, 将该结果上升成为我国的遥感影像质t的最化度t标准,·则需要更多、更 深入的研究。 综上所述,本研究对于遥感影像信息里和质t度量模型的探讨,对提 高我国遥感影像的定里化质t评价水平具有很好的启示和借鉴作用。随着 研究的不断深入,进一步把我国的遥感影像信息童和质里且化的度里模型 合理化,并加强其可操作性,并最终确定出一个该数据的生产方和应用方 都可普遍接受的、客观性更强的描述和表达遥感影像的质t标准。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P627

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【引证文献】
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【二级引证文献】
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8 申辉;海洋内波的遥感与数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
9 岳文泽;基于遥感影像的城市景观格局及其热环境效应研究[D];华东师范大学;2005年
10 王功文;基于遥感与GIS的区域矿床保存条件研究[D];中国地质大学(北京);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程磊;遥感技术在扎龙湿地资源调查中的应用[D];大连理工大学;2004年
2 李轩宇;基于RS与GIS的土地利用/覆盖变化研究[D];湖南农业大学;2008年
3 刘丽娟;嫩江荒漠化土地遥感定量评价研究[D];东北林业大学;2008年
4 胡平香;出露潮滩土壤含水量探测遥感方法初探[D];南京师范大学;2005年
5 毕艳;3S技术支持下云南热带地区疟疾流行态势的研究[D];云南师范大学;2005年
6 宋晓宇;基于GIS和遥感的城市震害损失评估系统的开发和初步应用[D];新疆大学;2002年
7 王维;基于遥感、GIS技术的青岛生态功能区划研究[D];河北师范大学;2003年
8 赵鲁燕;基于RS和GIS的土地污染评价研究[D];河北农业大学;2005年
9 杨朝俊;基于GIS的退耕还林区土地利用(林地)遥感监测研究[D];四川农业大学;2005年
10 蓝士斌;基于遥感与GIS的水土保持应用研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
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