遥感陆表特征参量产品真实性检验关键技术研究与系统实现

摘要

遥感陆表产品的真实性检验工作是遥感领域的一项重要内容，本文主要针对国产自主卫星的陆表产品进行真实性检验，对真实性检验过程中的数据格式、尺度转换和投影转换等关键问题展开研究，并开发出卫星陆表产品真实性检验系统。
　　1.遥感影像数据格式的解析及相关数据的处理方法。对于 HDF数据，由于GD AL中并无直接提取子数据集的接口，研究了如何提取HDF文件中的子数据集路径信息的方法，并将子数据集由H DF转换为其它格式进行存储。由于风云卫星数据的无坐标现象，为风云分幅数据添加坐标比较麻烦，本文通过分析其分幅方式，给出了分幅数据地理坐标的计算方法，实现了坐标快速添加。
　　2.用影像重采样的方法实现尺度转换。研究了转换前后像元对应的计算方法；由于尺度转换前后像元均为规则矩形形状，除了采用传统的三种重采样方法外，还使用像元按面积加权平均聚合的方法来实现尺度转换；另外由于卫星陆表产品在云区、水域等存在无值像元现象，通过在重采样中舍去无值像元，消除了EN VI等软件重采样时在有效像元和无值像元的边缘处出现不合理像元的现象。
　　3.通过用经纬度坐标作为中间变量的方法，确定不同投影之间的坐标转换关系，并实现了对整幅图像的投影转换。对投影转换过程中输出图像大小和仿射变换参数的计算，输出图像地理信息的添加，以及图像重采样等进行了研究并实现。
　　4.设计并实现了卫星陆表产品真实性检验系统，实现从数据导入到评价输出的完整流程。系统支持包括H DF在内的多种数据类型的读取与显示；支持对遥感影像的尺度转换和坐标系统转换，以及风云三号卫星数据坐标的快速添加；对验证结果会给出相关的评价，主要有评价参数、差值图、彩色图三种形式，对影像进行较为全面的精度评价。风云三号卫星数据是本文要验证的主要数据之一，文中最后对风云三号卫星的几种典型陆表产品进行了分析与验证。
　　本文中选用的实验数据是 MODIS和风云三号卫星的几种典型陆表产品数据，通过真实性检验系统，实现对数据的读取、尺度转换、投影转换等处理，然后对数据进行对比验证，计算出相关的质量评价参数。通过对评价结果的分析，发现风云三号卫星和 MODIS的同时相陆表产品之间的值存在一些偏差，但差距较小，不影响其在相关研究领域的应用。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 遥感陆表特征参量产品的发展

1.3 国内外研究现状

1.4 主要研究内容及论文结构

第二章 遥感陆表产品影像数据格式解析

2.1 常见遥感影像数据格式介绍

2.2 GDAL实现对遥感影像数据读取

2.3 基于GDAL的HDF数据格式转换

2.4 风云卫星分幅数据地理坐标的计算

2.5 本章小结

第三章 基于影像重采样的尺度转换实现

3.1 尺度转换前后图像像元的对应

3.2 三种常见重采样方法

3.3 基于面积加权的像元聚合方法

3.4 基于有效像元的重采样改进

3.5 本章小结

第四章 真实性检验的投影转换研究

4.1 风云卫星数据投影分析及坐标添加

4.2 不同投影之间转换关系的建立

4.3 投影转换的实现

4.4 投影转换实例

4.5 本章小结

第五章 卫星陆表产品真实性检验系统设计与实现

5.1 系统概要设计

5.2 读取与显示模块

5.3 图像的变换处理模块

5.4 对比验证及结果评价模块

5.5 风云卫星典型陆表产品的验证

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 研究总结

6.2 展望

致谢

参考文献

在学期间取得的与学位论文相关的研究成果