遥感图像数字处理基础知识

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图像的表示形式

空间域层面分类：光学和数字两种

所以在频率域层面来说：

光学图像

二维连续光密度（或透过率）函数

数字图像

二维离散光密度（或亮度）函数

光学图像与数字图像的转换

光学图像变数字图像，将连续的光密度函数变成一个离散的光密度函数。图像函数在空间坐标和幅度上都要离散化，离散后的每个像元的值用数字表示，该过程为数字化。图像空间坐标数字化叫图像采样，幅度数字化为灰度级量化。

数字图像转光学图像，有两种方式。一种是通过显示终端直接显示，数模转换

图像的频谱表示

光学图像和数字图像是空间域的表示形式，是空间坐标x,y的函数。

图像可以使用另一种空间坐标来表示，即为频率域。图像为频率坐标Vx，Vy的函数。

图像从空间域变换到频率域是通过傅立叶变换，反之使用傅立叶逆变换。

遥感图像的坐标系统

不同的传感器得到的影像不能共同处理，需要进行坐标系统一。

地理坐标系

地理坐标系为球面坐标系，经纬度为存储单元。

有地球椭球面、大地基准面、大地坐标系等概念。

大地基准面是利用特定的椭球体对特定地区地球表面的逼近，所以每个国家有各自的大地基准面。

我国依照克拉索夫斯基椭球体建立了我国的北京54坐标系（1953年），IAG75地球椭球体建立了新的大地坐标系：西安80坐标系。

GPS使用WGS84坐标系统，也就是采用了WGS84椭球体。该椭球体为地心坐标系，使用地心作为椭球体中心。

同一地点，在不同的大地基准面上，经纬度是有差别的。

椭球体与基准面的对应关系是一对多。

投影坐标系

地理坐标系为一种三维坐标，但在遥感影像在获取和应用中都是二维的平面形式。为了用二维影像来表现三维地面信息，需要使用投影坐标系。将三维表面上的点转换到平面上。

地球表面是不可展开的曲面。按照不同的变形性质，地图投影可分为三类：三角投影、等积投影和任意投影。

投影需要一个基准地理坐标系，投影操作都基于这个坐标系所确定的椭球和大地基准面进行。

遥感数字图像的储存

遥感数字图像按照一定格式存储在一定的介质上。

介质

磁带

磁盘

光盘

格式

BSQ格式

按波段记载数据文件，陆地卫星4、5号CCT的格式就是BSQ格式。每一个文件记载的是某一个波段的图像数据。

BIL格式

按照波段顺序交叉排列的遥感数据格式，与BSQ格式相似。

GeoTIFF格式

TIFF是Adobe公司指定的通用图像格式，支持多种彩色系统和压缩算法。之后发展出了GeoTIFF标准。GeoTIFF在TIFF基础上引入了新的坐标空间（模型空间）。

目前GeoTIFF支持三种坐标空间：栅格空间、设备空间、模型空间

遥感数字图像处理系统

分为硬件和软件两部分。遥感数字图像

硬件系统

输入设备

输出设备

电子计算机

其他设备

软件系统

ERDAS Imagine

ENVI

ECognition