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我们通过上述视频深入了解了卫星图像的一些基本知识。现在我们来进行归纳总结:
卫星图像是一种常见的栅格数据类型,是各种人造地球卫星在运行过程中,通过照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪等设备,对地面地物进行摄影或扫描所获得的图像资料,有时也称卫星像片(sat-ellite picture(photograph))。其像元值代表从地球表面反射或发射的光能,通过分析像元值,影像处理系统可从卫星图像中提取各种专题。
实际应用中,要考虑卫星图像的下列特征:
(1)分辨率:包括空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。光谱分辨率指成像的波段范围,分得愈细,波段愈多,分类能力就越强。时间分辨率指卫星需要多久才能回访同一目标物,即回访能力或周期。空间分辨率指扫描影像中能够分辨的最小面积。
(2)空间精度:不同的卫星图像有不同的精度标准。
(3)卫星的侧摆角和高度角:传感器采集影像时总会有一定的倾斜度,但正是由于这种灵活性提升了重访效率。高度角通常不能小于 60°,相应地,侧摆角通常不能大于30°。
(4)太阳高度角:太阳高度角指太阳光线照射到地球表面,同地平线形成的角度。太阳高度角越小,采集的影像色彩越模糊。太阳高度角通常不会小于30°。
(5)光谱信息:波段、位深和动态范围调整波段
波段:成像波段是根据光波的长短划分的。一般来说,商业成像卫星都具有一个全色波段,四个多光谱波段,分别为蓝、绿、红和近红外。
位深:计算机之所以能够显示颜色,是采用了一种称作“位”( bit ) 的记数单位来记录所表示颜色的数据。位深越高,越有助于用户识别影像的详细特征。
动态范围调整:动态范围调整是一种对比度拉伸增强的方法,目的是提高卫星影像目视分析效果。动态范围调整的优势在于其完全自动化,无需人工干预,拉伸算法适用于 95% 以上的影像,拉伸过的影像接近于自然色,色彩平衡效果较好。
(6)投影:为了测绘及制图展示等需求,常把球面坐标投影到平面上,就需要用到地图投影,投影后的坐标采用平面直角坐标来表示。通常情况下,卫星公司提供的投影选项有限,具体到用户项目所在的地区投影时,需要对影像进行重投影。大部分卫星影像支持的地图投影有经纬度投影、日本19、UTM、State Plane 等。
(7)重采样:数字影像获取时,像素往往不能与任何坐标系统相匹配。重采样是将原始影像转换到新的坐标系统所必需的。常见的重采样方法:最邻近法、双线性内插、立方卷尺、八点正弦函数、调制解调函数(MTF)算子、全色增强算子。
(8)卫星采集能力:决定卫星采集能力的重要因素有幅宽、机动能力、星上储存能力和数据下传能力等。
(9)云量:云量越大,采集机会越少。有些地区一直被云影像,比如赤道地区。通常情况下,编程采集云量不超过 15%。有的卫星公司保证云量更小,还可以选择小面积无云拍摄,但会因此提高售价。这种影像常常用于机场、地矿、油气等小面积项目。