星地遥感数据压缩的差分编码方法研究

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1、Vo1．2oNO．5航天器工程第2o卷第5期dSPACECRAFTENGINEERING2011年9月星地遥感数据压缩的差分编码方法研究林宗坚姚娜。邓冰。(1中国测绘科学研究院，北京100830)(2武汉大学遥感信息工程学院，武汉430079)(3北京测科空间信息技术有限公司，北京100039)摘要为了提高星地传输的工作效率，文章以信息论为理论基础，提出一种差分编码方法用于星地遥感数据的传输。同时，鉴于地表覆盖本身的不确定度与应用需求的不同，提出了分区预测差分编码与保持立体测量精度的差分编码。这两种压缩策略可进一步显著提高差分编码的压缩比。关键词遥感；数据传输；数据压缩；差分编

2、码；信息量中图分类号：V443文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2011．05．002文章编号：1673—8748(2011)05—0004—07ResearchonDifferentialCodingMethodforSatelliteRemoteSensingDataCompressionLINZongjianYAONaDENGBing。(1ChineseAcademyofSurveyingandMapping，Beijing100830，China)(2RemoteSensinginformationEngineeringSchool

3、，WuhanUniversity，Wuhan430079，China)(3BeijingCekeSpatialInformationTechnologyLimitedCompany，Beijing100039，China)Abstract：InordertoimproveworkefficiencyofdatatransmissionbetweensatelliteandtheEarth，thepaperproposesadifferentialcodingmethodforsatelliteremotesensingdatatransmis～sionbasedontheinf

4、ormationtheory．Byconsideringtheuncertaintyofdifferentlandcoversanddifferentapplicationpurposes．adistrictforecastdifferentialcodingmethodandastereomeasure～mentprecisionprotectionmethodfordifferentialcodingareproposed．BothofthetWOcompres—sionstrategiescanfhrtherimprovethecompressionratesofdiff

5、erentialcoding．Keywords：remotesensing；datatransmission；datacompression；differentialcoding；informa—tionamol1nt感卫星设计的影像数据采集速率为840Mbit／s，而1引言星地通信传输速率为450Mbit／s，这就需要至少1．9倍的数据压缩率才能保证实现卫星对地点实时数据星地数据传输是卫星遥感过程中一个不可缺少传输。由于暂时还没有足够能力在全球均匀布设必的重要环节。在很多情况下需要考虑采取数据压缩需的地面接收站，某些地区的遥感图像必须先在星技术来提高这一环节的工作效率。例如，

6、我国某遥上计算机存储，待到飞越设有地面接收站的上空时收稿日期：2011-07—18；修回日期：2011-08—01基金项目：国家自然科学基金：空间数据的信息量与不确定性分析(41O71286)作者简介：林宗坚(1943一)，男，教授，博士生导师，曾任中国测绘科学研究院院长，研究方向为遥感图像处理与低空无人飞行器摄影测量。第5期林宗坚等：星地遥感数据压缩的差分编码方法研究才能传输到地面，因此对数据压缩倍率的需求更高。少log。(1一p)／logze(单位：bit)。表1列出与若干如前文提到的我国某遥感卫星，飞越西半球南北美自相关系数对应的信息减少量，即互信息量。C洲，星上存储的数

7、据要到我国国土范围内才能向地表1自相关系数与对应的信息减少量一Table1Severalself-correlationcoeficientsandcorresponding面传输，此时就需要大约4倍的数据压缩率。reducedinformationamountbit与一般影视节目的视频图像不同，遥感图像的1¨P2一D；相关性较弱，具有高熵值和低冗余度的特点，它的色P1P；彩与纹理信息都很丰富，后续的遥感影像判读与测PP1；量工作，都希望尽量保留星上图像已经获取到的信由表1可知，遥感图像虽然