模糊综合评价法在数字遥感影像产品质量评价中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第7期测绘科学V01．29NO．72004年12月ScienceofSurveyingandMappingDec模糊综合评价法在数字遥感影像产品质量评价中的应用王占宏①②，杜道生①(①武汉大学测绘遥感信息3-程国家重点实验室，武汉430079；②陕西省基础地理信息中心，西安710054)【摘要】根据人眼视觉对影像反映的特性，确定可以衡量影像质量的质量元素，以模糊数学理论和概率论为基础，采用模糊综合评价法原理，提出数字遥感影像质量的量化评价模型，模型的

2、主要因素应由影像的几何分辨率、调制特性、极限分辨率和附件质量组成；提出并论证了数字遥感影像产品不同质量等级的隶属度函数；初步开发了相应的数字遥感影像图检查软件，并进行了实验验证。实验结果表明采用提出的模型进行遥感影像产品质量的评定可行、便捷。【关键词l遥感影像；质量；度量模型；模糊综合评价【中图分类号】TP751【文献标识码】A【文章编号】1009—2307(2004)07．0053—041引言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⋯兰应用。尤其是在测

3、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，在影像质量的度量中，除对影像的几何质量研究较多，并提出了具体的定量度量模型外，有关影像的辐射质量鲜见研究，至今依然以人眼目视判断为依据，用“影像清晰、反差适中、色调均匀⋯⋯”等等定性语言来进行有关质量的描述。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。本文主要以模糊数学和概率论为基础，采用模糊综合评价法原理，提出数字遥感影像质量的评价模型，并探讨了实际工作中该模型实现的方式及参

4、数。2模糊综合评价法评价一项产品的质量，往往要同时考虑若干个因素(质量特性或质量元素)，例如，对电视机的评价，可以从显象效果、音质、价格等因素进行考虑。这类问题称为综合评价问题。在评判时，对每个问题，可以分几个等级进行判断，例如：“很好”、“较好”、“可以”、“不好”。可记为：U={图像(u。)，音质(Ⅱ2)，价格(u)}V={很好()，较好()，可以()，不好()}这里，称u为因素论域，为评语论域。设评价因素论域为U={u。，u2，⋯，u}，评语论域为V=，，⋯，}，则有m个模糊评价向量，构成一个m×n

5、阶的模糊矩阵，见式(1)。收稿日期：2004—11—10项目来源：国家自然科学基金资助项目(40071068)维普资讯http://www.cqvip.com54测绘科学第29卷少反映一些非主要因素；M(·，+)型和M(·，o)局“九五”测绘科技攻关项目“空间数据质量度量指标与型称为加权平均型，它兼顾了全部因素，充分反映每个指评价方法”确定的模糊权向量见式(5)所示。标的作用。模糊综合评价还可以根据问题指标的类别和层A=(0．5，0．35，0．05，0．1)(5)次分级地进行。式中：A——模糊权向量，向量

6、中为按式3排列的各质量特性的权值。3遥感影像质量评价模型3．4质量等级的隶属函数理想地说，质量的评定标准，应该符合以下几个要求：遥感影像的影像几何质量、影像极限分辨率、影像调——评定标准必须是客观的，而且可以重复并经得起制特性和影像附件质量四个质量特性都具有这样的性质，检查；即质量特性值处于一个阈值范围内时归属为某一等级的质——评定标准应该全面地表示影像质量，而不能只局量，但在小(大)于该阈值时将有着不同的属于该等级和下限于某一个方面；(上)一等级质量的隶属度。如图1所示，设有两个阈值a——评定标准应该便

7、于实际测定，即在实际的质量评和b，质量特性值为，当a≤≤b时，该产品为良级品，定中能够很方便地测定出来，从而可以籍此评定影像质量，但当

8、检测图像的质量(或信息)可以通过系统本身的传递特性来反映出来。因此，可以采用调制传递函数(MTF，ModulationTransferFunction)所表示的影像特性作为影像质量的一个重要质量元素进行评价。遥感影像数据图1遥感影像质量隶属函数示例的质量特性包括影像几何质量、影像极限分辨率、影像调3．5质量指标值的计算制特性和影像附件质量。相应的遥感影像质量度量的因素在计算质量指标值时，考虑到充分反映和兼顾每个质论域为式(3)