铁路工程地质遥感图像处理系统设计与实现

作者:刘桂卫;全德武; 刊名:铁道工程学报 上传者:韩宁

【摘要】研究目的:铁路行业尚缺乏专业的工程地质遥感图像处理系统,为满足铁路工程地质遥感判释工作需求,需开发具备最佳波段组合方式选择、波段运算、图像融合定量评价、图像增强运算及专题信息提取等功能的软件系统.研究结论:(1)最佳指数法能够辅助波段组合方式的选择;(2)基于光谱逼真度和纹理清晰度指标对图像融合结果进行定量评价,能够优选出最佳融合算法,提高了影像的可判释能力;(3)去条纹功能消除了传感器标定差异,增强了影像清晰度;(4)水体指数法适用于提取平坦区域水体信息,在细节反映上较谱间信息法更好;谱间信息法能将水体与阴影区分开来,适合陡峻山区水体的提取;(5)该软件系统能为铁路工程地质遥感图像处理提供基础支持,可广泛应用于工程地质遥感判释前期数据处理工作.

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研究结论:(1)最佳指数法能够辅助波段组合方式的选择;(2)基于光谱逼真度和纹理清晰度指标对图像融合结果进行定量评价,能够优选出最佳融合算法,提高了影像的可判释能力;(3)去条纹功能消除了传感器标定差异,增强了影像清晰度;(4)水体指数法适用于提取平坦区域水体信息,在细节反映上较谱间信息法更好;谱间信息法能将水体与阴影区分开来,适合陡峻山区水体的提取;(5)该软件系统能为铁路工程地质遥感图像处理提供基础支持,可广泛应用于工程地质遥感判释前期数据处理工作。Researchconclusions:(1)Theoptimumindexmethodcanrealizethebandscompositeselection.(2)Basedonthequantitativeevaluationthroughspectralfidelityandtextureclarityindex,thepreferreddatafusionmethodscanbeidentified,whichcanimprovetheinterpretationabilityoftheimage.(3)Thestripenoiseremovalmethodcaneliminatethesensorcalibrationdifferences,thatenhancetheimageclarity.(4)Thewaterindexmethod,whichisbetterthanthespectro-photometricmethodonthedetailsreflect,issuitforextractingwaterinformationinflatareas,otherwise,thespectro-photometricmethod,whichcandistinguishthewaterandshade,issuitforextractingwaterinformationinsteepmountainousareas.(5)Thesoftwareprovidesthebasicsupportfortheremotesensingimageprocessingofrailwayengineeringgeologysurvey,andcanbewidelyappliedtotheremotesensinginterpretationofengineeringgeologywork.传统的铁路工程地质遥感判释工作多以黑白航片为主(卓宝熙[1],2004),除辐射校正、几何校正和拼接外,不需要太多图像处理过程。近些年,随着卫星遥感技术的快速发展,高空间分辨率、高光谱分辨率的卫星影像越来越多地应用于工程地质遥感工作当中(李凌婧[2]等,2014;刘桂卫[3]等,2015)。卫星影像除辐射和几何校正等处理外,还需要根据地质判释内容进行波段组合、图像融合、图像增强、图像变换及信息提取等处理。传统的遥感图像处理软件大多针对综合性图像处理功能,在满足专业功能需求方面存在不足,且一般地质人员很难掌握,限制了遥感技术的推广应用。目前,铁路行业尚缺乏专业的工程地质遥感图像处理系统。基于此,针对生产亟需和现有软件欠缺的功能,进行专业性软件设计和开发,以满足最佳波段组合方式的选择、图像融合评价处理、图像特征增强及河流、断裂等专题信息提取等功能需求。1软件系统功能设计根据铁路工程地质遥感判释工作需求,设计软件的主要功能包括波段组合方式的选择、图像融合与定量评价、图像增强运算及专题信息提取等,如图1所示。图1遥感

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