[发明专利]一种高光谱卫星影像数据生产、镶嵌与元数据制作方法

说明书

本发明公开了一种高光谱卫星影像数据生产、镶嵌与元数据制作方法，充分利用高光谱卫星数据源，并对采集过程中存在的影像漏洞区域采用符合时相要求的存档数据或编程拍摄两种方式进行补充；对高光谱卫星遥感影像首先进行辐射校正生产、大气校正生产，然后结合DEM和DOM资料完成单景影像几何精校正，即正射校正，并对正射影像真彩色图像进行影像镶嵌、匀光匀色和制作镶嵌线元数据，最后得到优于10米空间分辨率的高光谱卫星影像数据；最后进行质量检查；本发明覆盖范围广、影像分辨率高且质量过关。

技术领域

本发明属于遥感影像处理技术领域，具体涉及一种高光谱卫星影像数据生产、镶嵌与元数据制作方法。

背景技术

随着“大数据”战略的深入实施，遥感影像数据在年度覆盖范围、影像分辨率、更新周期等方面不能满足服务保障的矛盾日趋明显，对建立遥感影像统筹保障服务体系的需求愈加迫切。为了更好地获取、管理、服务、应用遥感影像数据资源，提升遥感影像的服务保障能力。

目前针对贵州省地势特殊的省份，高光谱卫星的数据获取计划为利用现有在轨卫星(即目前在轨的8颗高光谱卫星)进行过境拍摄，且过境时间设定在北京时间12-14时之间，即可保证平均每天中午十二点到下午两点可获取贵州区域内的高光谱影像数据。由于贵州地区天气原因，卫星遥感影像极难获取，故综合考虑贵州地区遥感影像的获取难度后，基于高光谱卫星影像的应用场景，为了更有利于经济社会发展，使农业产业结构调整、自然资源统一确权等工作高效开展、精准进行，建议遥感影像统筹任务高光谱卫星遥感影像获取，可按省重点区域如城市、城镇、农业种植区、矿区、林区等区域获取高光谱卫星影像，按覆盖地区重要经济作物如玉米、茶、烟草、火龙果等主要种植区域完成高光谱卫星影像统筹任务。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种覆盖范围广、影像分辨率高的高光谱卫星影像数据的镶嵌与元数据制作方法。

本发明的技术方案是：一种高光谱卫星影像数据生产、镶嵌与元数据制作方法，充分利用高光谱卫星数据源，并对采集过程中存在的影像漏洞区域采用符合时相要求的存档数据或编程拍摄两种方式进行补充；对采集获取的高光谱卫星遥感影像进行数据质量检查、元数据归一化、云雪范围勾绘和入库，对云雪覆盖区域利用同期其他影像进行补充覆盖；对高光谱卫星遥感影像首先进行辐射校正生产、大气校正生产，然后结合DEM和DOM资料完成单景影像几何精校正，即正射校正，并对正射影像真彩色图像进行影像镶嵌、匀光匀色和制作镶嵌线元数据，最后得到优于10米空间分辨率的高光谱卫星影像数据；最后进行质量检查；

所述辐射校正为对高光谱卫星遥感影像进行绝对辐射校正，生产过程中对原始影像地物的光谱反射率或光谱辐射亮度进行辐射校正操作，在实施过程中对不同时间获取的影像进行拼接时，将原始影像的亮度灰度值转换为绝对的辐射亮度；

所述大气校正是根据高光谱卫星遥感影像的目标区域地理位置、海拔、气候等条件，设置合理的大气校正参数，消除水汽、气溶胶等对地物反射率造成的影响，得到地物的真实反射率。

具体地，所述高光谱卫星影像使用的辐射校正公式为：

式中：Le为表观辐亮度；gain为绝对辐射校正增益系数；offset为绝对辐射校正偏移系数；TDIStage为积分级数，在高光谱数据文件夹的元数据文件查询字段TDIStages字段信息获取。

具体地，所述辐射校正将图像的数字量化值转化为辐射亮度值或者反射率，绝对辐射校正参数有增益系数、偏移系数和积分级数，参数存放于元数据文件里，利用ENVI中的辐射校正工具自动从元数据文件中读取参数，从而完成辐射校正；所述辐射校正后三个文件分别是dat格式的栅格数据、xml格式的元数据和hdr格式的头文件，其中，影像的RPC信息、时间、坐标等影像参数存储在头文件里，为大气校正提供正确的参数。