基于GF-2的沙地区域影像融合方法与评价——以内蒙古自治区正蓝旗北部典型沙地为例

朝鲁门; 宁小莉; 包玉海; 海全胜; 张雪峰

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2019.04.022

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基于GF-2的沙地区域影像融合方法与评价——以内蒙古自治区正蓝旗北部典型沙地为例

试验研究

- 基于GF-2的沙地区域影像融合方法与评价——以内蒙古自治区正蓝旗北部典型沙地为例
- Image Fusion Methods and Evaluation in Sandy Area Based on GF-2 Satellite Data—A Case Study in North Zhenglan Banner of Inner Mongolia Autonomous Region
- 水土保持通报 2019年39卷第4期页码：138-143
- 作者机构：
  
  1. 内蒙古科技大学包头师范学院资源与环境学院,内蒙古,包头,014030
  2. 内蒙古师范大学地理科学学院,内蒙古,呼和浩特,010022
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  内蒙古自治区科技计划项目"浑善达克沙地沙漠化多源遥感监测及治理对策研究"（201605052）;包头师范学院青年科技基金项目"基于葵花-8卫星的白天云相态识别研究"（BSYKJ2017-15）
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2019.04.022
  中图分类号： TP75
- 纸质出版：2019
- 稿件说明：
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朝鲁门, 宁小莉, 包玉海, 等. 基于GF-2的沙地区域影像融合方法与评价——以内蒙古自治区正蓝旗北部典型沙地为例[J]. 水土保持通报, 2019,39(4):138-143.

Chao Lumen, Ning Xiaoli, Bao Yuhai, et al. Image Fusion Methods and Evaluation in Sandy Area Based on GF-2 Satellite Data—A Case Study in North Zhenglan Banner of Inner Mongolia Autonomous Region[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2019, 39(4): 138-143.
朝鲁门, 宁小莉, 包玉海, 等. 基于GF-2的沙地区域影像融合方法与评价——以内蒙古自治区正蓝旗北部典型沙地为例[J]. 水土保持通报, 2019,39(4):138-143. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.04.022.

Chao Lumen, Ning Xiaoli, Bao Yuhai, et al. Image Fusion Methods and Evaluation in Sandy Area Based on GF-2 Satellite Data—A Case Study in North Zhenglan Banner of Inner Mongolia Autonomous Region[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2019, 39(4): 138-143. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2019.04.022.

摘要

[目的]以内蒙古自治区正蓝旗北部典型沙地为例，以国产高分卫星（GF-2）影像为数据源，找出沙地区域的最佳影像融合方法，以期为沙地区域影像融合方法研究提供技术支撑。[方法]应用HSV （Hue，Saturation，Value）、Brovey，Gram-Schmidt，PC （principal components）融合等4种融合方法对GF-2影像的全色波段和多光谱波段进行融合；选取平均梯度、联合熵、相对偏差和标准差等4种统计方法，对影像融合进行效果评价及分析。[结果]4种融合方法均提高了比原多光谱影像的4倍空间信息辨别度，同时较好地保存了影像的原多光谱信息，并增强了图像信息的分辨能力。其中，Brovey融合方法的相对偏差最小，PC融合方法的融合效果最不明显，而HSV融合方法的联合熵和平均梯度最大，并且其对影像融合效果最佳。[结论]HSV融合是沙地区域影像融合的最佳方法。HSV融合能对沙地区域的目视解译等工作提供清晰的空间和光谱分辨率影像数据。

Abstract

[Objective] Taking the typical sandy land in the northern part of Zhenglan Banner of Inner Mongolia Region as an example

the best image fusion method in the sandy area by using the domestic high-resolution satellite(GF-2) image was studied in order to provide technical support for the study of the image fusion method in the sandy area.[Methods] 1 m Pan spectral image and 4 m multispectral image of GF-2 were fused by HSV(Hue

Saturation

Value)

Brovey

Gram-Schmidt and PC(principal components); And the four statistical methods

including average gradient

joint quantity

relative deviation and standard deviation were selected to evaluate and analyze the effect of fusion.[Results] The above four fusion methods could significantly improve the four fold spatial information discrimination of the multi-spectral image in the study area

preserve the original multi-spectral information of the image

and enhance the resolution ability of the image information. Among them

Brovey fusion method had the smallest relative deviation

PC had the least obvious fusion effect

while HSV fusion method had the largest joint quantity and average gradient

and it had the best image fusion effect.[Conclusion] HSV fusion was the best method of image fusion in sandy area. It could provide to clear spatial and spectral image data for visual interpretation of sandy areas.

关键词

Keywords

references

Kaczynski R, Donnay J P, Muller F. Satellite image maps of Warsaw in the scale 1:25,000[J]. EARSeL Advances in Remote Sensing, 1995,4(2):100-103.

王广亮,李英成,曾钰,等.ALOS数据像素级融合方法比较研究[J].测绘科学,2008,33(6):121-124.

尹峰,孟祥超,梁鹏.一种国产高分卫星遥感影像变分融合方法[J].国土资源遥感,2018,30(2):100-106.

Alparone L, Aiazzi B, Baronti S, et al. Remote Sensing Image Fusion[M]. Boca Raton, Florida, USA:CRC Press, 2015.

薛晶,官云兰,李宜龙,等."高分二号"卫星影像融合方法对比和评价[J].航天返回与遥感,2017,38(2):91-99.

李盛阳,张万峰,杨松.多源高分辨率遥感影像智能融合[J].遥感学报,2017,21(3):415-424.

杜习乐,吕昌河.基于TM/ETM

和SPOT融合影像的郑州市土地利用变化分析[J].水土保持通报,2013,33(3):211-216.

逄锦娇,孙睿,王汶.高分辨率影像配准误差对土地覆盖分类和变化检测的影响[J].遥感技术与应用,2014,29(3):498-505.

邢元军,刘晓农,宋亚斌,等.国产高分辨率遥感影像融合方法比较与分析[J].中南林业科技大学学报,2016,36(10):83-88.

李京忠,刘咏梅. CBERS-02BHR与CCD影像图像融合应用及评价:以陕西省西乡县土地利用分类为例[J].水土保持通报,2009,29(2):160-164.

熊德峰.高分二号卫星影像融合方法探析[J].测绘与空间地理信息,2016,39(9):102-108.

王晓绵,姜芸.高分一号遥感卫星影像融合及质量评价方法研究[J].测绘与空间地理信息,2015,38(8):178-179,182.

Zhang Yun, Hong Gang. An IHS and wavelet integrated approach to improve pan-sharpening visual quality of natural colour IKONOS and QuickBird images[J]. Information Fusion, 2005,6(3):225-234.

Nikolakopoulos K G. Comparison of nine fusion techniques for very high resolution data[J]. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 2008,74(5):647-659.

Zhou J, Civco D L, Silander J A. A wavelet transform method to merge Landsat TM and SPOT panchromatic data[J]. International Journal of Remote Sensing, 1998,19(4):743-757.

Huang Xin, Wen Dawei, Xie Junfeng, et al. Quality assessment of panchromatic and multispectral image fusion for the ZY-3 satellite:From an information extraction perspective[J]. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 2014,11(4):753-757.

刘咏梅,李锐,杨勤科.基于多源遥感的土地利用动态监测图像分类方法研究:以陕北黄土丘陵沟壑区为例[J].水土保持通报,2006,26(6):63-66.

吕利利,颉耀文,黄晓君,等.基于CART决策树分类的沙漠化信息提取方法研究[J].遥感技术与应用,2017,32(3):499-506.

Carper W, Lillesand T, Kiefer R. The use of intensity-hue-saturation transformations for merging SPOT panchromatic and multi-spectral image data[J]. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 1990,56(4):459-467.

Zhou Huizhen, Wu Shuang, Mao Dafa, et al. Improved Brovey method for multi-sensor image fusion[J].Journal of Remote Sensing, 2012,16(2):343-360.

杨鹏飞,廖秀英,程辉,等.基于光谱梯度角与光谱信息散度评价指标的遥感影像融合方法比较[J].测绘工程,2018,27(11):51-55.

张利华,翟靖超,李珊,等.ALOS融合影像质量评价及其土地盐渍化应用研究[J].地理科学,2015,35(6):798-804.

胥兵,方臣.ZY-102C星图像与ETM

图像融合方法及效果评价[J].国土资源遥感,2014,26(3):80-85.

陈业培,孙开敏,白婷,等.高分二号影像融合方法质量评价[J].测绘科学,2017,42(11):35-40.

谢士琴,赵天忠,王威,等.高分二号卫星影像融合方法比较研究[J].系统仿真报,2017,29(11):2742-2746,2752.

琚存勇.基于遥感影像融合与地貌分类的土地沙漠化估测研究[D].黑龙江哈尔滨:东北林业大学,2009.

周淑琴,张青峰,荆耀栋,等.沙地信息提取中的ETM

遥感影像自身融合研究[J].山西农业大学学报:自然科版,2012,32(2):188-192.

汤耶磊,王鸿燕,刘荣.高分二号卫星影像融合方法比较及效果优化研究[J].测绘与空间地理信息,2018,41(2):43-48.

刘川,齐修东,藏文乾,等.基于IHS变换的Gram-Schmidt改进融合算法研究[J].测绘工程,2018,27(11):9-14.

郑雅兰,王雷光,陆翔.高分二号全色-多光谱影像融合方法对比研究[J].西南林业大学学报:自然科学,2018,38(2):103-110.

丁相元,高志海,孙斌,等.基于高分一号时间序列数据的沙化土地分类[J].国土资源遥感,2017,29(3):196-202.

冯秀绒,卜崇峰,郝红科,等.基于光谱分析的生物结皮提取研究:以毛乌素沙地为例[J].自然资源学报,2015,30(6):1024-1034.

项巧巧,申广荣,吴裕,等.上海典型植被夏季与冬季的光谱特征分析[J].上海交通大学学报:农业科学版,2018,36(5):14-21.

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