论文部分内容阅读
基于环境一号卫星星座数据进行多源数据融合应用研究，充分挖掘环境卫星数据融合技术在环境监测中的应用潜力。融合技术用于环境星研究有着迫切的需求，一、是多载荷的环境星数据量巨大，需要面向应用目标利用融合技术对数据进行去冗余，获取环境监测信息;二、是要发挥环境卫星星座各载荷协同工作的潜力，环境卫星各载荷的设计（包括载荷的几何关系、成像时间、成像幅宽、波段设置等）为各载荷数据融合提供了很好的条件，融合技术可以对各载荷进行综合利用，达到优势互补。
本文首先总结了国内外配准技术、融合技术发展现状。然后根据环境卫星各载荷的特点，面向不同的应用目标，设计了环境一号卫星的自动配准方法、红外相机和CCD融合方法;高光谱和CCD融合方法;光学与SAR融合方法。最后根据应用目标的达成情况，来客观评价面向环境监测的环境一号卫星数据融合技术的效果。
总的来说，本文创新点主要有以下几个方面:
1、构建了环境一号卫星星座数据业务化应用融合方案。针对环境卫星星座载荷配准，从数据的载荷成像几何关系、波段设置、幅宽、成像特点等方面分析了环境卫星星座数据特点。同时，针对环境遥感监测领域的业务化应用需求，本文构建了星座数据融合的方案，明确了星座数据融合的意义及具体内容构成。
2、构建了环境卫星自动几何精校正业务化运行技术路线。本文分析了环境一号卫星2级数据（系统几何校正后的数据）的几何特点。基于此，设计了两种环境一号卫星自动配准方法。一是基于自动匹配的多项式方法;二是小面元微分纠正法。现基于自动匹配的多项式方法已经在环境应用系统业务化运行，每天能对全部接受的2级CCD数据进行几何精校正。
3、提出了基于A星的高光谱和CCD数据光谱域融合方法。论文充分利用环境一号卫星A星CCD与高光谱成像的一致性，将CCD数据4个波段信息与高光谱数据进行光谱融合，建立了针对A星的CCD和高光谱数据融合算法。融合结果最后以洪河国家级自然保护区的数据进行验证，结果表明其在目视效果上、光谱形态上、分类上均能取得不错的效果。
4、提出了基于B星的红外和CCD数据彩色融合方法。方法首先利用图像分割方法将B星红外数据中的热异常信息分割出来，再结合同步CCD数据进行色彩融合，融合数据可以明显增强图像对于林火等热异常目标等的表达。
5、提出了面向精细地物识别的C星SAR与光学数据融合方法。方法采用面向对象的方法结合C星和光学数据，有效地提高对地物的识别能力。论文以固废堆场的识别为例，利用面向对象的方法对光学图像进行图像分割，在目标尺度上对雷达散射特性和纹理特性进行分析，结合光学光谱特征，可以大大增强多源数据对固废堆场的识别能力。