海量光学遥感图像快速几何处理研究

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1、研究生姓名：毯这奎导师姓名：毯登苤副麴撞申请学位级别：王堂亟±所在院系：理堂随地抖丕学科专业名称：丝亟童近皇地题王猩论文答辩日期：2Q!Q：鱼：52010年5月12日satelliteremotesensingimageCandidate：ZhangHankuiSupervisor：ZhangDengrong⑧ZhejiangUniversity,Hangzhou，P．R．China，310027May,2010⋯／浙江大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中

2、特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：——日期：——浙江大学学位论文使用授权声明浙江大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文

3、的公布(包括刊登)授权浙江大学研究生部办理。研究生签名：导师签名：——日期：摘要高分辨率卫星遥感影像的出现使得在较小的空间尺度上观察地表的细节变化、进行大比例尺遥感制图以及监测人为活动对环境的影响成为可能。目前它已在城市生态环境评价、城市规划、地形图更新、地籍调查、精准农业等方面得到了广泛的应用。遥感图像的正射纠正、配准和镶嵌等几何处理是一切遥感影像应用中必不可少的一个基本环节。然而高分辨率卫星影像的多样性和复杂性令传统的几何处理技术不再完全适用，主要表现在：(1)多种成像模型使得高分辨率正射纠正变得更加困难；(2)高分辨率遥感数据使

4、数据量呈级数增长，从而带来海量遥感数据处理的问题；(3)自动化几何处理包括自动配准和自动镶嵌的算法设计及其实现所带来的困难。基于以上问题的分析，本文从算法研究、系统设计、系统实现和实验设计与验证等多个方面对高分辨率卫星遥感影像自动几何处理的理论方法及系统设计的解决方法进行了探索。高分辨率遥感影像的自动几何处理包含正射校正、自动配准和自动镶嵌。本文首先研究不同传感器模型的正射校正方法，在校正时根据卫星的成像方式选择合适的模型；对于正射校正后的影像，其几何坐标仍然会有些许的误差，本文使用基于地理初始坐标和模板匹配的方法，实现两幅图像的精确

5、配准，为了提高控制点的质量，使用了控制点初选和精选两步筛选的方案；最后根据配准后的图像调整色调后，镶嵌到一幅影像上去，最终达到几何处理的自动化。对于海量数据处理所带来的困难，本文采用基于统一的分块分层存储结构，并在处理时，使用内存映射和分块处理相结合的方式提高处理效率。然后设计了一个海量高分辨率遥感影像的自动几何处理系统，使用C++语言在VisualStudio2005开发环境中实现。系统实现后，根据不同的成像模型的卫星数据对系统进行测试，对于通用成像模型，则使用IKONOS遥感影像；对于物理成像模型，使用SPOT5高分辨率卫星影像；

6、对于自动配准镶嵌系统则使用多幅CBERS02星2级数据产品和Landsat7ETM+L1G数据产品进行验证，实验结果说明该算法流程可以实现遥感数据几何处理的自动化和多种遥感图像精确配准的需求，并在实现上突破了数据量的限制。关键词：成像模型，正射校正，自动配准，自动镶嵌，内存映射，分块处理AbstractDuetotheappearanceofhighresolutionsatelliteremotesensingimages，itISpossiblenowtoobservethedetailsofsurfacechangesinala

7、rgerscale，makelarge．scalemappingandmonitorimpactofhumanactivitiesontheenvironment·Untilnowithasbeenappliedinarangeoffields，suchasenvironmentmonitoring，urbanplanning，topographical，cadastralsurvey，andagriculture·Remotesensingimagerectification，registerandmosaicareessentia

8、linalltheapplicationofremotesensing．However．thediversityandcomplexityofhighresolutionsatelliteimagesmal(ethetr