IHS融合改进方法在闽清县土地更新调查中的应用

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1、第2期福建地质GeologyofFujian119IHS融合改进方法在闽清县土地更新调查中的应用高建阳(福建省地质测绘院，福州，350011)摘要采用传统的IHS等融合方法在进行高分辨率的全色影像与低分辨率的多光谱影像融合时，会使多光谱影像的光谱退化；如果高分辨率全色影像时相比多光谱影像时间早很多，则会产生很多新的地物信息丢失。通过对传统的IHS等融合方法的研究，改进了1分量的算法，使1分量既含有高分辨率影像的纹理信息又具有多光谱影像的光谱信息，得出IHS一融合方法，有效地解决了这个问题。关键词IH

2、S融合遥感影像土地更新常用的融合方法有IHS法、主成分变换法、加法、乘积法、Brovey融合法和专业的Pansharp融合法，而IHS融合法是最主要的方法。不管是采用IHS还是其它常规融合方法，将会使多光谱数据的光谱退化，得到的融合影像的几何形态信息和纹理信息绝大部分都是反映高分辨率全色影像的，如果高分辨率影像时相相差较远，则会使很多新增加的地物信息丢失。福建省在新一轮土地利用调查中有很多县市因为数据获取比较困难，而采用了大多数是早期大比例尺航片和新时相的多光谱遥感影像相结合使用的方案，为了方便外业

3、调查同时有效使用这两种数据，需要解决融合时新增加的地物在早期航片中信息丢失的问题。笔者主要讨论IHS融合方法及对其进行改进形成IHS融合方法，来避免新增加的地物信息丢失等问题。1研究区概况及资料来源闽清县位于福建省东部，东经118。30～119。01，北纬25。55～26。33，其东邻闽侯县，南接永泰县，西连尤溪县及南平市延平区，北与古田县接壤。土地总面积1494．9288km。现辖11个镇，5个乡，271个行政村，18个居委会，总人口3O万。此次在闽清县土地更新调查中所用资料均为闽清县国土资源局提

4、供；高分辨率全色影像资料，其中闽清北部为2004年航摄像片，南部为1998年航摄像片；采用多光谱影像资料．为2004年SPOT5卫星影像。2融合原理在遥感信息处理中，数据融合属于一种属性融合，是采用一种复合模型结构，将不同数收稿日期：20090116作者简介：高建阳(1969一)．男，高级工程师，地质遥感专业。12O福建地质GeologyofFujian第28卷据源的信息加以综合，以获取高质量或有用的影像信息，同时消除各数据源问的信息冗余和矛盾，加以互补，降低其不确定性，减少模糊度，增强影像中信息清

5、晰度及提高解译精度、可靠性和使用率，形成对目标相对完整一致的信息描述]。数据融合可以明显改善目标的显示效果，将原始图像中灰度色调转化为彩色调；融合后图像噪声可以很好地被抑制，对地物判译更加容易；地物边缘轮廓因彩色更加突出，地物纹理更加清晰。影响数据融合效果的因素有不同数据源之间的配准精度、融合算法、数据源本身的质量及不同数据源之间的异同性(时相、季节、分辨率等)。3传统IHS融合方法IHS属于色度空问变换。IHS变换法由于灵活实用的优点而被广泛应用，成为影像融合成熟的标准方法。旧一IHS变换法遥感图

6、像融合步骤包括：RGB—IHS变换(将RGB三基色_表_示__转_●，j换成IHS表示)和IHS—RGB变换(将IHS表示转换成RGB三基色)。IHS变换从RGB彩色合成影像中，分离出代表空间信息的明度(I)和代表光谱信息的色别(H)、饱和度(s)3个分量。通常采用高分辨率全色波段或其它数据代替明度()进行IHs—RGB变换得到高分辨率的彩色影像。IHS融合的算法公式如下：111『J]一一11。一H—tan一(V2)s一可式中：为明度，H为色别，S为饱和度，、为计算H，S所使用的中间变量。其反变换公

7、式为：111111(2)12。一对于时相比较接近的航摄像片和卫星影像片，只要采用传统的IHS融合就可以达到很好的效果。第2期高建阳：IHS融合改进方法在闽清县土地更新调查中的应用1214改进型IHS+融合方法4．1存在问题闽清县的1：10000DOM数据南部区域为1998年航摄像片，北部区域为2004年航摄像片。对于I998年航摄的区域，不管是采用IHS融合法还是其它常规融合方法，得到的融合影像绝大部分效果不理想，都是反映1998年航片的几何形态信息和纹理信息，势必会丢失很多新增地物的信息，这样就失

8、去了卫星影像的作用，而且也会加大外业调绘的难度，造成外业调绘错漏现象。4．2原因分析通过对传统IHS融合算法的研究，发现RGB转换成IHS时，J分量集中了多光谱影像大部分的纹理等信息，如果直接采用高分辨率全色数据代替1分量，进行IHS到RGB的变换，就等于丢掉了集中在f分量上的多光谱影像的信息，融合后的影像势必会造成多光谱数据的信息丢失和光谱退化。4．3解决方法为避免高分辨率全色数据代替J分量进行IHS到RGB变换而产生信息丢失和光谱退化，需要让代替j分量的数据同时具