1、ICS 65.020.01 B 65 DB23黑 龙 江 省 地 方 标 准DB 23/T XXXX2018森林资源调查卫星遥感影像处理技术规程2018- XX-XX 发布 2018- XX-XX 实施黑 龙 江 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布DB23/T XXXX2018目 次前言 1 范围 12 规范性引用文件 13 数据源 13.1 影像数据源 13.2 DEM 数据 23.3 控制点数据 24 影像处理 24.1 数学基础 24.2 影像预处理 34.3 影像校正 34.4 影像融合 44.5 影像镶嵌 44.6 影像增强 54.7 影像裁剪 5附录 A（规范性附录） 全色影像
2、正射校正误差与精度要求 .6DB23/T XXXX2018前 言本标准依据GB/T 1.1-2009 的编写规则起草。本标准由黑龙江省林业厅提出并归口。本标准起草单位：黑龙江省林业监测规划院。本标准主要起草人：刘媛媛、梁志强、张鹏飞、叶生欣、李新平、张冰、赵星财、刘陆、于子娟、潘明哲、谷枫、王晓然、张玲敏、王杨、郑妍、宋喜梅、张玉东、王琳琳、姜娟、林岚岚、王丹阳、苏顺、李栓、关利民、吴黎、李宏、李岩。DB23/T XXXX20181森林资源调查卫星遥感影像处理技术规程1 范围本标准规定了森林资源调查卫星遥感影像处理的数据源、影像处理过程。本标准适用于市县林区森林资源调查卫星遥感影像处理。2 规
3、范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 13989 国家基本比例尺地形图分幅和编号GB 15968-2008 遥感影像平面图制作规范 LY/T 1835-2009 用于森林资源规划设计调查的SPOT-5卫星影像处理与应用技术规程LY/T 1954-2011 森林资源调查卫星遥感影像图制作技术规程3 数据源3.1 影像数据源3.1.1 SPOT-5 影像数据全色影像2.5m空间分辨率，多光谱影像10m空间分辨率，影像时相应选择适合森林资源调查目的和要求的季节。
4、3.1.2 RapidEye 影像数据多光谱影像5m空间分辨率，影像时相应选择适合森林资源调查目的和要求的季节。3.1.3 资源三号影像数据全色影像2.1m空间分辨率，多光谱影像5.8m空间分辨率，影像时相应选择适合森林资源调查目的和要求的季节。3.1.4 高分一号影像数据全色影像2m空间分辨率，多光谱影像8m空间分辨率，影像时相应选择适合森林资源调查目的和要求的季节。3.1.5 高分二号影像数据全色影像1m空间分辨率，多光谱影像4m空间分辨率，影像时相应选择适合森林资源调查目的和要求的季节。3.1.6 其他影像数据DB23/T XXXX20182制作1:5000遥感影像地图，应选用空间分辨率
5、1m的遥感影像；制作1:10000遥感影像地图，应选用空间分辨率2.5m的遥感影像；制作1:50000遥感影像地图，应选用空间分辨率20m的遥感影像；制作1:100000遥感影像地图，应选用空间分辨率30m的遥感影像。3.1.7 数据质量要求影像数据应符合以下要求：a) 影像反差适中、清晰、不偏色、层次丰富；b) 云、雪分布面积小于覆盖面积的 5%，且不能覆盖重要地物，分散的云层，总和不超过 15%；c) 数据不存在条带、斑点噪声、行丢失等；d) 影像镶嵌时，应选用成像时间相近的影像，相邻图像之间应有不小于图像宽度 4%的重叠；e) 选用影像处理所需的卫星轨道姿态等参数数据。3.2 DEM 数
6、据3.2.1 DEM 数据源按LY/T 1954-2011中5.2执行。3.2.2 数据质量要求按LY/T 1835-2009中4.2.2执行。3.3 控制点数据3.3.1 控制点数据源数据源来源：a) 图面采集。图面资料能满足要求的，从相应数字正射影像图直接选取明显地物点作为控制点，读取其平面坐标；b) 观地测量。图面资料不能满足要求的，应用差分 GPS，实地测量明显地物点坐标。实测点相对邻近国家级控制点的点位平面位置误差0.5m，高程误差0.5m，相对高差较大的山区1m；c) 如已有测绘部门大地控制点数据的，可直接引用。3.3.2 数据质量要求控制点数据应符合如下要求：a) 控制点应均匀分
7、布；b) 选取标志明显且地理位置不易改变的同名地物点。4 影像处理4.1 数学基础4.1.1 平面坐标系统采用2000国家大地坐标系。4.1.2 高程系统DB23/T XXXX20183采用1985国家高程基准。4.1.3 投影系统按GB 15968-2008中3.2.1执行。4.2 影像预处理4.2.1 噪声处理当影像存在明显噪声时，应进行噪声处理，可选用邻域平均法、中值滤波法、维纳滤波法等方法进行噪声处理。4.2.2 波段配准当影像不同波段之间存在地理错位时，应对影像进行波段配准。如地理错位表现为整体位置偏差时，可选用坐标平移方法。如地理错位表现为坐标旋转、缩放或扭曲变形时，可选取影像控制
8、点进行波段配准。4.3 影像校正4.3.1 校正与配准顺序先校正高分辨率的全色影像数据，再以此为参考，通过选取同名地物点，对多光谱数据进行配准。4.3.2 全色影像几何校正4.3.2.1 多项式校正利用地面控制点对由于各种因素引起的遥感图像的几何畸变进行校正。有时根据遥感平台的各种参数已做过一次校正，但仍不能满足林业要求，就可用该方法作遥感影像相对于地面坐标的配准校正，以及不同类型或不同时相的遥感数据之间的几何配准和复合分析，以得到比较精确的结果。a) 在地形起伏不大、地形高差引起的遥感图像投影差较小的地区，可使用多项式模型校正方法，消去遥感图像的空间几何畸变，并将图像转换到地图投影系统上；
9、b) 选择大一个级次比例尺或同比例尺的线划地形图、数字地形图或影像地图，作为图像多项式校正的基础地形资料，选择经过卫星系统校正处理的遥感图像，作为多项式校正处理的基础遥感图像数据；c) 以基础地形资料为基准，在基础遥感图像上，找出与其地物相匹配的、均能正确识别和准确定位的明显地物作为控制点，控制点选取应在影像放大2倍3倍条件下完成；d) 平坦地区每景影像控制点选取在20个以上，困难地区应在30个以上，控制点拟合误差应1.5个图像像元。4.3.2.2 正射校正正射影像制作一般是通过在像片上选取一些地面控制点，并利用原来已经获取的该像片范围内的数字高程模型(DEM)数据，对影像同时进行倾斜改正和投
10、影差改正，将影像重采样成正射影像。a) 在高差较大的山区，制作 1：50000 遥感影像图时，应对影像进行正射处理； b) 选择大一个级次比例尺或同比例尺的线划地形图、数字地形图或影像地图，作为影像正射校正的基础地形资料；选择大一个级次比例尺或同比例尺的DEM数据，作为影像正射校正的基础DB23/T XXXX20184数字高程资料；c) 在影像上找出与地形资料上地物相匹配的、能正确识别和准确定位的明显地物作为地面控制点，控制点个数最少应二倍于(n+1)(n+2)/2，控制点拟合误差应1.5个图像像元。全色波段正射校正要求：a) 校正范围为整景影像；b) 校正过程中，对影像的灰度和反差不进行拉伸
11、，不改变像素位数；c) 校正后的影像无拉伸和扭曲现象，有效数据范围内无空白区；d) 校正后的正射影像分辨率和原始影像地面分辨率应保持一致。4.3.3 多光谱数据配准以全色数据校正结果为参考，对多光谱数据进行配准，配准控制点残差不应超过表A.1中的规定。多光谱影像与全色影像配准校正要求：a) 以校正后的全色波段影像为控制基础，采用从影像到影像的校正技术对多光谱影像进行配准校正，校正模型的选取和对应的全色波段一样；配准校正控制点一般一景影像选取 30 个50个，且均匀分布；b) 控制点尽可能选择可靠的明显地物点；c) 选取与配准控制点不同的25个以上的检查点，对多光谱数据进行配准精度检查，不应超过
12、表A.2中的规定。4.3.4 跨带影像校正当单景卫星影像跨两个投影带时，以所占面积比例大的投影带作为整景校正的投影带。4.4 影像融合全色数据没有彩色效果，而多光谱数据没有很高分辨率，决定了数据需要经过融合处理这个加工项目，才能获取到高分辨率的彩色效果数据。从校正后的多光谱影像数据中选取合适的波段（如B1、B2、B3），应用主成分等算法与全色波段数据进行融合。融合后的影像要求如下：a) 色彩自然、层次丰富、反差适中、纹理清晰；b) 无发虚和重影现象；c) 最大限度地凸显森林植被信息。4.5 影像镶嵌当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时，应将两幅或多幅图像拼接起来形成一幅或一系列覆盖全区的较大
13、的图像。在进行图像的镶嵌时，应确定一幅参考图像，参考图像将作为输出镶嵌图像的基准，决定镶嵌图像的对比度匹配、以及输出图像的像元大小和数据类型等。镶嵌的两幅或多幅图像选择相同或相近的成像时间，使得图像的色调保持一致。但接边色调相差太大时，可以利用直方图均衡、色彩平滑等使得接边尽量一致，但用于变化信息提取时，相邻图像的色调不应平滑，避免信息变异。a) 经过几何校正或正射处理的图像镶嵌，一般不必选取图像控制点。如果拼接线附近出现图像错位大于 1 个像元时，应在附近位置选择同名点作为图像镶嵌控制点。其控制点拟合中误差小于 1 个像元时，拟合多项式阶次应小于 3 次；b) 可在屏幕上用人工根据其色调和地
14、物分布特点采用交互式的方法选取分隔线，也可采用专用的算法自动选取分割线；DB23/T XXXX20185c) 两幅影像色调差别较大时,应进行色调调整处理； d) 提高镶嵌精度，接边处影像灰度、色调应与整幅影像协调。4.6 影像增强影像增强要求：a) 一般选用累积直方图上下频率截止方法增强图像反差。也可选用线性拉伸、非线性拉伸、自适应增强、锐化处理、方向滤波处理对融合后的影像进行增强处理；b) 图像增强应适度，避免图像过度增强；c) 增强后的影像应色彩丰富、层次分明、反差适中、纹理清晰。4.7 影像裁剪通常是先对每幅图像进行几何校正，将它们规划到统一的坐标系中，再对它们进行裁剪，去掉重叠的部分，
15、再将裁剪后的多幅影像装配起来形成一幅大幅面的影像。图像裁剪的目的是将研究之外的区域去除，常用的是按照行政区划边界或自然区划边界进行图像的分幅裁剪。a) 按照国家基本比例尺地形图分幅的单个图幅范围裁剪地理编码遥感图像（见 GB/T 13989）； b) 裁剪遥感图像应以图幅范围最大外接四边矩形为最小面积；c) 必要时可以在 b)的基础上向四周扩大 100 个左右图像像元。DB23/T XXXX20186附 录 A（规范性附录）全色影像正射校正误差与精度要求表 A.1 控制点残差地形类型代码控制点残差平地111 像素丘陵121 像素山地132 像素表 A.2 相对于地形图的中误差地形类型代码点位中误差平地112.5 米丘陵122.5 米山地135.0 米
