环境遥感监测系统的水质监测图校正算法研究

摘要

随着我国经济的快速发展,水污染问题日渐严重,运用遥感技术研究环境监测系统,制作水质监测报告,可以对环境和社会的持续发展做出重大贡献。一个高精度的水质监测报告能够实时、快速、准确的反映出所监测水域的水质污染情况,并为相关部门提供最新、最全面的实时监测数据,供其做决策依据。
　　 水质监测图的校正技术在环境遥感监测系统的研究中显得尤为重要,它直接影响到水质监测报告的精确度。本文讨论了水质遥感图像的校正技术,在介绍了遥感图像的处理技术上,重点研究了遥感图像的异常值剔除技术和统计回归校正技术。归纳起来,主要研究工作如下：
　　 1.在已有的遥感图像处理技术的基础上,进一步分析了水质遥感图像的特征和处理方法,介绍了经典的遥感图像处理算法,并对这些算法的优缺点进行了对比和分析。
　　 2.系统的分析了水质遥感监测图中异常值的来源、特点,介绍了一些常用的剔除方法,以及图像直方图的数据统计方法,并重点对图像噪声引起异常值的剔除方法进行对比分析。结合水质监测图的水体特性,利用图像直方图和空间域滤波的思想,提出了一种基于灰度直方图的异常值剔除算法,根据算法思想,编程实现该模块功能。实验表明,该算法能够快速、有效的剔除水质监测图中的异常值,取得了较明显的效果。
　　 3.深入分析了遥感图像的几何校正算法与模型,系统地研究了数据统计回归的数学方法。根据遥感图像几何校正的回归算法与模型,结合太湖悬浮物浓度的实测数据,提出了一种基于分段线性回归的水质遥感图像校正算法。该算法将图像分成几个不同的区域,利用图像数据和实测数据,在线性回归公式的基础上,建立相应区域的校正公式,对图像中的像素值进行回归运算。根据算法思想,编程实现该模块功能,实验表明该算法能够快速、准确、有效的对图像数据进行校正。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 课题研究的背景及意义

1.2.1 课题的背景

1.2.2 课题的意义

1.3 遥感图像理论概述

1.3.1 遥感的概念

1.3.2 遥感成像过程

1.3.3 遥感图像处理

1.4 国内外研究现状

1.5 论文的研究内容及结构安排

第2章 水质遥感图像处理技术

2.1 水质遥感技术

2.1.1 水质遥感的基本原理

2.1.2 水质遥感的主要方法

2.2 遥感图像增强

2.2.1 直方图均衡化

2.2.2 空间滤波技术

2.3 遥感图像的几何校正

2.3.1 遥感图像几何校正原理

2.3.2 遥感图像精校正过程

2.3.3 空间变换方法

2.3.4 几何校正重采样

2.4 图像匹配

2.5 小结

第3章 水质监测图的异常值剔除

3.1 异常值产生原因分析

3.1.1 仪器误差

3.1.2 校正技术误差

3.1.3 图像噪音

3.2 图像去噪技术

3.3 基于灰度直方图的异常值剔除算法

3.3.1 图像直方图

3.3.2 算法思路

3.3.3 算法流程

3.4 实验测试及结果分析

3.4.1 实验测试数据

3.4.2 结果分析

3.5 小结

第4章 基于分段线性回归的图像校正算法

4.1 图像校正模型

4.1.1 回归模型

4.1.2 实验数据

4.2 回归统计分析

4.2.1 回归分析

4.2.2 最小二乘法

4.2.3 线性回归公式

4.2.4 相关系数分析

4.3 分段线性回归算法

4.3.1 算法设计

4.3.2 算法流程

4.4 实验测试及结果分析

4.5 小结

结论

参考文献

致谢

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