遥感卫星影像挂图的制作与色彩处理

刘乐平;蔺冬梅

【摘 要】本文结合\"西部地区县(市)挂图工程陕西分项目\"的制作,简要介绍了遥感卫星影像的色彩合成、色彩融合、色彩调整及图幅制作方法与技术处理. 【期刊名称】《测绘技术装备》 【年(卷),期】2003(000)004 【总页数】3页(P33-35)

【关键词】遥感影像;投影;色彩合成;色彩融合 【作 者】刘乐平;蔺冬梅

【作者单位】陕西省第三测绘工程院,7100;陕西省第三测绘工程院,7100 【正文语种】中 文 【中图分类】P283

近年来，随着遥感传感器技术、计算机技术及其它相关科学的发展，遥感影像在诸多领域的应用也越来越广泛。为了响应国家西部大开发的战略，满足西部建设需要，国家测绘局启动了“西部地区县（市）挂图工程陕西分项目”，该项目涉及了陕西省98幅县（市）卫星影像图，以反映我省的自然地理景观为主，社会现象为辅。陕西省地形特点分为陕北高原、关中平原和秦巴山区三大地貌区。其中陕北的绥德、米脂县为典型的黄土峁梁沟壑丘陵区、关中盆地分为河流冲积平原和黄土台塬地貌、陕南秦巴山区位于秦岭以南，秦岭、大巴山间为汉水谷地。由于其地貌特征差异较大，在制作陕西省县（市）遥感卫星影像挂图时，采用了不同的色彩处理方法，现

结合本项目制作中影像处理过程中的一些经验进行研讨。

本项目坐标系统为1980西安坐标系。采用正轴双标准纬线等积圆锥投影，其投影参数为：经线：λ0＝108°30′；标准纬线：ψ1 = 33°30′，ψ2 = 37°30′；纬度范围：31°30′～39°40′；经度范围：105°20′～111°20′。比例尺因各县（市）行政区的区域范围与形状的差异分别为12.5万～1∶20.5万。该项目影像图采用国家基础地理信息成果－遥感卫星数字正射影像（RSDOM），在ERDAS 8.4下进行色彩合成及影像融合、投影转换和图幅剪切等处理；运用Photoshop6.0，进行单景拼接、色彩调整；在方正智绘5.5软件下，进行矢量线划叠加、图幅整饰和图例图斑配置等工作。

目前，共收集全省SPOT影像76景(含陕北、关中地区)，其分辨率为10米；TM卫星影像18景，其中1～7波段分辨率为30米、全色波段分辨率为15米。在处理影像图资料时，应优先用SPOT数据与TM数据的合成色进行影像融合，其影像不仅充分利用了TM的光谱信息，又增加了SPOT的地物纹理及地块、线状地物定位和准确度。无SPOT数据的可用TM全色波段与TM的合成色进行影像融合。

3.1色彩合成及融合 3.1.1色彩合成

不同波段记录不同的地物反射波长特征，不同地貌和土质色彩合成，选择多光谱的波段也不一样。TM347合成影像色调偏绿、而TM345合成影像色调偏黄。我们根据陕西省地貌和土质的特点选用TM347合成，分别定义色光的三原色为红、绿和蓝，经ERDAS 8.4软件合成为彩色图像。 3.1.2色彩融合

根据所搜集的卫片资料，由于各个县（市）比例尺、行政区域范围与形状的差异影响，各个县（市）含SPOT、TM影像数量及范围不同。根据矢量框幅确定其图幅

范围，得出其两种影像的数量及景号。把两种不同分辨率、不同色彩特征的影像数据经融合后获得高分辨率彩色影像。采用的方法为：选择低分辨率的彩色合成影像与高分辨率的全色波段影像融合得到高分辨率的彩色影像。 以陕北的绥德县为例:

绥德县所辖区包含SPOT影像4个景、TM影像2个景。因单景SPOT与TM覆盖面不同（SPOT覆盖60×60千米，TM覆盖180×180千米）按常规作业是先将SPOT、TM影像各自拼合后再融合其拼合影像。在项目试验期间，曾尝试过此种方法，但达不到理想效果。后经反复试验，得出较理想的方法，即首先将单景TM合成色与单景SPOT进行融合，将矢量图框的投影转化为与影像投影一致，用图框范围将图像的有效范围框幅裁出并保存，后再在Photoshop下进行拼幅。下图是不同的融合影像： 3.2影像拼接及色彩调整

在调整影像色彩之前，应在Photoshop中进行软件与计算机屏幕的校色，并与打样产品输出色进行比较，以便为影像输出进行色彩与层次的调整。 3.2.1影像拼接

在拼接之前,先按所需尺寸及分辨率设定新文件的页面,双击“选取框”，弹出“选框选项”窗口，设定羽化参数值为15-20，使每景影像重叠部分可自然渐变过渡。在拷贝一景影像与原影像拼接配准时，可利用“图层”窗口中的“变暗”功能将当前图层设为透明状态，放大窗口，拖动当前层影像可与下图影像做100%像素配准。在拼合层之前，应对本县（市）多景影像进行色彩调整，调整合格后再合层。否则，各景色差较大时，色彩调整的难度相对加大。 3.2.2色彩调整

单景色彩调整可先在“图像”中“调整”。菜单中选择“色阶”，将各通道中色阶压缩，使影像色彩加深、清晰和紧凑。然后根据合成假彩色影像上地物色彩与实际

地物色彩的对比，用“色彩平衡”调整影像整体色调。用“色相/饱和度”功能可对影像色彩进行单一不同程度的调整，用“可选颜色”可对“红”、“黄”、“绿”、“蓝”、“洋红”、“白”、“中性色”和“黑”等色彩进行单一不同程度的调整。总之，根据不同需求可采用不同的调整方法，经过反复试验，直至达到理想效果。下面是影像处理过程中的色彩变化：

按行政区划分幅的影像范围，将各景卫星影像数据拼合成一幅完整的影像地图，经过数据拼接、色彩调整、层次增强等处理，叠加矢量线划要素（水系、道路、行政区界线、居民点及各种地物和地理名称等）及其它附加信息，经图幅整饰、图例配置处理后，即可打印输出。

4.1 影像图挂图中线划版表示的主要内容

（1） 居民地（包括省会驻地、地级市驻地、县（市）驻地、乡镇驻地、有特征的行政村及自然村、国营农（林）（牧）场等）； （2） 境界：表示县级以上的行政区域界线；

（3） 交通：表示县级道路以上等级的道路，乡道只表示通往乡镇的道路，其它道路均不表示；

（4） 注记：凡表示的线划要素其注记也相应表示；

（5） 图例：图例中表示的土地覆盖影像图斑应在本图内选择，图斑选取可根据参考资料（地形图、土地利用图等）分析图幅的影像色彩与纹理特征，裁切能反映本图自然景观特征的地块。图例主要表示自然景观并应注意影像的时相特征，如深秋、冬季的水浇地和旱地影像上色彩差异不大时，取耕地；针叶林、阔叶林难以分辨时，用林地；草原、阔叶林已无绿色时，可不表示等。 4.2 影像图中应注意的问题

（1） 因影像与线划版存在套合误差，在影像成图中应注意协调处理河与路的关系。如以较窄的河和路为界时，境界应跳绘表示；

（2） 水系线划一般不表示，若影像上界河不清晰，应将界河部分用矢量线段辅助表示；较大干渠应加矢量线划辅助表示；

（3） 为突出影像图中注记的清晰度，注记按规定大小分别勾边表示，勾边宽度以其注记的等级与类别而定，如省级驻地为红字白边，县级驻地为白字红边，行政村为白字白边，自然保护区、风景名胜区表面注记为品红字白边等；

（4） 为突出主区，境界晕带颜色应与影像色调有明显区分，例如影像整体色调偏红，色带可选用浅蓝色；影像整体色调偏青，色带可选用浅紫色；

（5） 省道颜色一般为绿色，若影像颜色整体偏绿，改为桔黄色为好。下图为完整的卫星影像挂图。

该项目经“西部地区县（市）挂图工程”质检组检验和评定，影像色彩处理较好，对本省的景观特征表现准确，图幅质量全部合格，优良率为100%。

该项目的数据可服务于管理与决策、科学研究、抗洪救灾、规划较大工程项目等。实现了以真实、直观、科学地再现制图区域的水域资源、植被类型、土地利用状况、地貌形态和景观特征。

以上方法是我们实际操作中的一些经验，仅供同行参考。

[1]李德仁、周月琴、金为铣等.摄影测量与遥感概论. 北京：测绘出版社, 2001.1 [2]国家环境保护总局、国家测绘局编．中国西部地区生态环境现状遥感调查图集．北京：科学出版社，2002