本研究介绍在ENVI软件环境中,采用立体相对技术分析前后视角卫星影像,精确提取数字高程模型(DEM)的方法和技术细节。
在IT行业中,遥感图像处理是一项关键技术,用于获取地表的信息如地形特征、植被覆盖等。ENVI(Environment for Visualizing Images)是一款广泛使用的软件工具,能够处理各种类型的遥感数据,包括数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)。本段落将详细介绍如何使用ENVI进行立体相对法提取DEM,并解释相关的步骤和技术要点。
操作中需要前后视的GF-7卫星影像。GF-7是中国对地观测系统的一颗分辨率和精度较高的卫星。在立体相对法中,前视影像与后视影像是从不同角度拍摄同一地区的两张图片,它们可以提供三维空间的信息。在此例中,前视影像分辨率为0.8米,而后视为0.65米的分辨率较低倾斜角较小,则有助于提高匹配精度。
提取DEM的第一步是打开前后两幅图像,并选择具有更小拍摄角度、更高分辨率作为左图。因为视角小的照片通常能提供更加稳定和精确的结果。例如,如果同名点的距离是528米,我们可以通过将距离除以相应的像素大小(即0.65米)来计算出对应的像素数量。然后,在两张图片中找到对应的目标位置——这一般通过立体匹配算法实现,如SIFT或SURF。
接下来的关键步骤之一是生成核共线方程。这种公式描述了相机参数、图像与地面点之间的关系。在这个过程中,我们通常会设定输出的分辨率高于原始影像两倍以上以获得更精细的结果,并且该结果会被保存为.dat文件供后续使用。
在完成上述步骤后,可以创建数字表面模型(DSM)和数字地形模型(DTM)。前者包含地面上所有物体的高度信息而后者仅包括地面本身的高程。ENVI提供了多种方法来生成这些模型,如相位解缠的干涉测量法或基于匹配点的光束平差。
最后一步是进行DEM编辑与优化以去除噪声和异常值确保最终结果的质量。这可能需要额外使用滤波器或其他手动工具完成。
利用ENVI通过立体相对技术提取DEM是一个包括图像预处理、特征匹配、核共线方程建立及高程数据生成等多个环节的复杂过程,掌握这些步骤和技术对于遥感领域的研究至关重要。