1．4　城市遙感影像處理基礎(chǔ)

城市遙感影像處理，其本質(zhì)是針對城市遙感影像的計算機(jī)圖像處理。處理方法主要分為兩大類:一類著重在空域中處理，即在影像空間中進(jìn)行各種處理;另一類是把影像經(jīng)過變換(如傅立葉變換)，變到頻率域，在頻率域中對影像進(jìn)行各種處理，然后再反變換回空間域，得到處理后的影像。

與通用遙感影像處理比較，城市遙感中涉及的地物屬性要更加復(fù)雜、地物種類更加多樣，遮擋和陰影也比非城市地區(qū)嚴(yán)重，因此，針對城市遙感影像的處理，比普通遙感影像處理難度要大。

同時由于應(yīng)用目的不同，需要使用的數(shù)據(jù)種類通常也更加多樣，航空影像、衛(wèi)星影像、雷達(dá)影像、高光譜影像、近景攝影數(shù)據(jù)等都有涉及，所選用的影像也有差別。針對不同的影像處理的方式也有差異，例如針對雷達(dá)影像、可見光高分辨率影像和高光譜影像等都有各自獨(dú)特的處理方法和處理流程。在應(yīng)用中，很可能單一種類的影像不能夠滿足實(shí)際的需求，例如全色影像空間分辨率一般比較高，但是其光譜分辨率確不盡如人意，對于多光譜或高光譜影像則正好相反，由此延伸出影像融合算法。故而在實(shí)際的應(yīng)用中根據(jù)應(yīng)用目的選擇合適的處理方法是取得理想結(jié)果的關(guān)鍵。例如，針對不同情況下的遙感數(shù)據(jù)的大氣校正，需要開展的預(yù)處理工作包括:

(1)基于地面同步測量的遙感數(shù)據(jù)大氣校正。利用地面同步測量數(shù)據(jù)，采用回歸分析方法，構(gòu)建地面數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)輻射傳輸模型。

(2)無地面測量數(shù)據(jù)的遙感數(shù)據(jù)大氣校正。采用基于遙感影像統(tǒng)計特征的大氣校正法，研究基于平面場定標(biāo)模型、基于內(nèi)部平均相對反射模型以及基于對數(shù)殘差模型的大氣校正。

(3)基于影像波段特征的遙感影像數(shù)據(jù)大氣校正。通過分析各個波段的光譜特性，提取不受大氣影響的波段圖像，研究利用回歸分析法和直方圖法結(jié)合影像波段特征信息來完成遙感數(shù)據(jù)的大氣校正。

(4)基于大氣輻射傳輸?shù)拇髿廨椛湫ＵＰ?。利用遙感數(shù)據(jù)的太陽高度角、天頂角等相關(guān)參數(shù)，根據(jù)大氣輻射傳輸機(jī)理來建立大氣輻射校正模型。

(5)大氣程輻射的計算模型。針對各種遙感數(shù)據(jù)影像，研究大氣程輻射過程，通過對大氣分子散射和氣溶膠散射作用的估計，建立大氣程輻射的計算方法和模型。

但總體來看，城市遙感以應(yīng)用為主，遙感影像處理與數(shù)字圖像處理相關(guān)，只是遙感影像應(yīng)用于城市某一特定的領(lǐng)域時，為獲得理想的結(jié)果，其處理方法和流程中需要引入諸如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、遺傳進(jìn)化理論、生態(tài)學(xué)、小波等其他學(xué)科的知識，遙感影像的處理有其共性的一面，圖1-5為城市遙感影像處理的通用流程。

圖1-5　城市遙感影像處理的一般流程