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中巴地球资源系列卫星(CBERS)自投入应用以来,为我国资源调查工作作出了巨大贡献。2007年9月18日02B星于太原卫星发射中心发射升空,该星发回数据将主要用于国土资源、陆地信息以及沿海资源的变化和灾害监测和预警等,对我国独立掌握遥感数据源有着重要意义。对该星的数据质量和应用潜力评价是保证其投入实际应用前的必须工作。卫星遥感获取数据时,受到元件性能、仪器老化、大气、地形等诸多因素的影响,又由于自然与人文环境十分复杂,以及地物的空间异质性等客观条件的综合影像,不同光谱和空间分辨率的遥感影像产品与地面实际情况存在一定程度上的差异,对地物的识别程度不同,新数据源的评价工作一般在卫星开始发回影像时开始进行。以往遥感影像图产品的质量检查基本以人眼目视判断为主,用定性语言来描述,这种方式能直观有效地反映实际情况,同时也存在主观不稳定和耗时耗力的缺陷。随着计算机技术的发展,应用信息论、模糊数学理论,针对数字图像的影像质量度量相关客观评价方法也越来越多地被研究。
本文针对多光谱遥感影像选取了10种图像质量客观评价参数,结合图像主观评价结果,对CBERS-02B星CCD数据质量进行研究。将CBERS-02B CCD数据与Landsat7 ETM+数据进行对比分析,并选择广西北部湾钦州一带沿海影像作为研究区,对同一区域对应影像进行监督分类实验。得出结论,CBERS-02BCCD数据在目视效果上与ETM+仍有距离,但由于第4波段在辐射强度上的优势和较高的空间分辨率,其针对植被的识别能力不亚于ETM+,能适用于中等尺度以上的植被调查应用。
主要研究内容和结论包括以下方面:
1)制定主观质量评价程序。挑选观察者,进行培训,令其在同等观察条件下进行主观评价。结果经过整理加工,整合形成主观评价参考系。CBERS-02BCCD数据表现出反差明显,但受噪声干扰严重,图像模糊不清晰的特点,同时典型地物识别能力则高于ETM+。
2)选择信息熵、信噪比、平均梯度、辐射精度等指标作为遥感影像的客观质量评价参数,在ENVI/IDL平台下编程实现参数运算。发现CBERS-02B CCD数据在反映植被信息的第4波段信息量大,并有空间分辨率优势,对于植被识别有利。
3)选择同一区域对CBERS-02BCCD和Landsat7 ETM+遥感影像进行光谱角制图(SAM)监督分类实验,应用实地调查结合林分图进行分类精度验证。两者分类总体精度相仿,均为81%左右,Kappa系数0.7左右。CBERS-02B CCD数据能大致分出次一级植被覆盖种类。总体而言CBERS-02B CCD数据能够满足植被分类识别需求。