常用遥感影像处理软件介绍及评价_精品文档.docx

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常用遥感影像处理软件介绍及评价（上）作者：

刘玲

一、遥感软件简述

在当今遥感图像处理软件中，国际上最通用的有加拿大PCI公司开发的PCIGeomatica、美国ERDAS  LLC公司开发的ERDASImagine以及美国ResearchSystemINC公司开发的ENVI；国产遥感图像处理软件主要有原地矿部三联公司开发的RSIES、国家遥感应用技术研究中心开发的IRSA、中国林业科学院与北大遥感所联合开发的SARINFORS以及中国测绘科学研究院与四维公司联合开发的CASMImageInfo。

  上述软件各有特点，但相比之下又都有功能上的缺陷。

总体上，国外软件的功能相对强大一些，但界面不太适合国人的习惯，坐标系缺少国内通用的北京/西安坐标系，比较难学，且价格较昂贵；国产软件具有界面友好、价格便宜、容易掌握等特点，但相比之下功能有待于进一步完善。

近10年对遥感软件的使用告诉我，PCI更适合于影像制图，ERDAS的数据融合效果最好，ENVI在针对像元处理的信息提取中功能最强大。

而国产软件中，RSIES在区域地质调查的简单遥感解译中可以应用，IRSA可以进行一些常规的图像处理工作，SARINFORS是专门针对成像雷达开发的软件，CASMImageInfo是国产遥感软件中相对较好的了。

二、第二轮全国土地调查对遥感软件的要求

根据国土资源部的工作部署和国务院的批复，我国将在2006年-2010年开展全国性的第二轮土地调查。

这是一项规模宏大的工程，预计总投资近150亿元。

主要任务是，按照土地利用分类国家标准，采用遥感等高新技术，对全国范围内每块土地进行实地调查，查清我国耕地、林地等农用地和工业、住宅、交通等建设用地以及各类未利用土地的面积、分布和利用等状况；查清全国城乡土地的集体土地所有权、建设用地使用权以及国有土地使用权状况；查清全国基本农田数量、分布和利用状况；查清城乡存量建设用地资源的数量及分布状况；查清全国耕地后备资源数量及分布状况；最后建立国家、省、市、县四级土地调查数据库及管理系统。

第二轮全国土地调查一般采用1：

1万比例尺。

但林区、林区、荒漠、无人区为1：

2.5万-1：

5万；城镇内部与独立工矿用地采用1：

2000-1：

50000。

利用的遥感信息源主要有航片、SPOT-5、IKONOS、QuickBird以及尖三等。

针对第二轮全国土地调查情况，合适的遥感软件是极其重要的。

主要要求有如下几点：

1、同时支持通用图像格式（tiff/Geotiff等）、遥感软件格式（PCI的*.pix/ENVI的*.evi/ERDAS的*.img等）、卫星数据格式（包括SPOT/IKONOS/QuickBird以及TM/ETM+）等多种栅格文件以及通用的矢量格式（*.E00/Coverage），确保各种文件格式的交换方便进行，为最终全国范围内提交统一的成果资料以及国家、省级数据库的集成提供基础。

2、具备方便的波段组合、大气校正、地形校正、坏线处理、噪声消除、头文件编辑、色彩调整、亮度对比度调整、锐化处理、数据可视化与缩放、软件内部存储与视窗存储等常规图像处理功能，这是遥感图像处理中最基本的操作。

3、具有图像-图像与图像-地图两种影像纠正/配准功能，纠正模式多样，算法准确；具备基于航摄高度、焦距等参数或利用DEM的正射纠正功能；具备专门针对SPOT-5、IKONOS或QuickBird卫星的影像纠正模块。

任何遥感图像（数据）都必须进行配准/纠正处理，尤其是通过编程获取的、侧视角较大的卫星图像，纠正难度很大。

影像纠正/配准功能是遥感图像几何精度的根本保证。

4、具备乘法、HIS、主成分分析等多样的、算法先进、效果极佳的数据融合功能。

第二轮土地调查拟定使用的遥感信息源，无论是SPOT-5，还是IKONOS或QuickBird，都存在高分辨率的全色波段与相对较低的多波谱数据的融合问题。

因此，良好的数据融合功能是第二轮土地调查对遥感软件的必须要求。

5、具备自动色彩平衡、接边线无限制羽化等两景或多景数据自动镶嵌功能。

对于航片处理，每一幅1：

1万标准图幅的影像都由多张航片拼接而成；对于IKONOS或QuickBird数据，由于景区较小，通常情况下都存在图像镶嵌问题；即使是宽幅达60km的SPOT-5数据，由于景区的偏位或县域范围太大、不规则等原因，也常需要进行配准镶嵌。

6、具有自动化的标准图幅分割功能。

图像处理中往往针对整景或多景数据进行，包括数十幅乃至数百幅1：

1万标准图幅，而土地利用遥感调查以1：

1万标准图幅为基本单元。

因此，在内业遥感解译前，必须将遥感图像分割成所需要的标准图幅。

自动化的标准图幅分割功能，将极大地提高工作效率。

7、具有栅格数据与矢量数据叠加套合功能，能方便的进行人机交互解译。

这是土地利用现状调查中最基本、也最起码的功能要求。

8、具有影像数据库功能。

能针对栅格数据，进行有效的数据组织管理和灵活的图层管理机制，便于数据库的建立与集成。

上述罗列的要求，主要针对土地利用现状调查工作，其他的不加叙述。

三、第二轮土地调查  

  综观当今通用的遥感软件，实施上没有一个软件能够担此重任。

无论怎样，作为仅仅只有3年多历史的ImageInfo，能够开发成今天这种程度，实属不易。

何况它在某些方面仍具备其它软件没有的独特功能，且不需要英语基础，容易学习掌握。

因此，ImageInfo应该成为第二轮土地利用调查主要软件之一。

个人觉得，第二轮全国土地利用调查的遥感软件，应该是PCI、ERDAS、ENVI等3个软件之一，另加ImageInfo软件。

1、PCI

 PCIGEOMATICA是PCI公司将其旗下的四个主要产品系列，也就是PCIEASI/PACE、（PCISPANS，PAMAPS）、ACE、ORTHOENGINE，集成到一个具有同一界面、同一使用规则、同一代码库、同一开发环境的一个新产品系列，该产品系列被称之为PCIGEOMATICA。

对于20多年来一直致力于向地学界提供全方位解决方案的PCI公司来说，始终坚持领先一步的原则，地理咨讯永远在变迁，而地理咨讯软件更处于变迁的前沿。

在今天，随着用户需求广度与深度的不断拓宽与加深，越来越多的人希望软件是一个可以满足用户所有需求的良好的工具。

由于对这一点的正确把握，经过4年努力，PCI公司将原有的四个产品系列整合在一起，产生了一个使用简单、灵巧的工作平台----PCIGEOMAITCA。

该系列产品在每一级深度层次上，尽可能多的满足该层次用户对遥感影像处理、摄影测量、GIS空间分析、专业制图功能的需要，而且使用户可以方便地在同一个应用界面下，完成他们的工作。

在这之前，用户需用多个软件来实现，并且需要面对多个软件经销商、多个软件技术支持、多次的培训、对多个软件的维护，以及不得不投入相当大的精力来在多种数据格式间，进行数据转换。

产品模块功能介绍PCIGeomaticaFreeView（PCI地理咨讯通用视窗）FreeView是PCI公司为用户提供的一个免费的影像浏览工具，用户可以从PCI的网址上直接下载。

用于浏览、显示各种数据，如矢量、位图、卫星影像（如LANDSAT,SPOT,RADARSAT,ERS-1/2,NOAAAVHRR等）、航片以及与GIS矢量数据叠加显示、进行属性查询等。

FreeView还具有影像增强，任意漫游、缩放、影像灰度值矩阵显示等功能PCIGeomaticaGeoGateway（PCI通用数据转换工具）PCIGeomaticaGeoGateway包含PCIGeomaticaFreeView的所有功能。

PCIGeomaticaFundamentals（PCI地理咨讯基础版）PCIGeomaticaFundamentals包含PCIGeomaticaGeoGateway的所有功能。

主要包括以下部件：

Focus浏览环境OrthoEngineFLY!

（演示模式）软件许可管理器PCIGeomaticaPrime（PCI地理咨讯专业版）PCIGeomaticaPrime包含PCIGeomaticaFundamentals（见上一节）的所有功能。

此外，增加了PCIModeler、EASI、FLY!

、算法库等模块。

GeomaticaPrime是强大的、低成本解决方案，提供的工具可用于影像几何校正、数据可视化与分析以及专业标准地图生产。

PCIProductivityTools（PCI地理咨讯生产工具）该软件是PCI公司为了提高PCI软件的生产能力和效率而专门设计的，其主要功能是为用户提供一系列自动或批处理操作的导向功能。

该软件是PCIGEOMATICAPRIME或FUNDAMENTALS功能的扩展。

主要提供影像自动镶嵌功能及针对ORTHOENGINE系列产品的航片，光学卫星影像，雷达卫星的自动同名点收集功能。

同时提供影像控制点库及库管理功能。

PCIAIRPHOTOMODEL（PCI地理咨讯系统航空正射影像处理器）是一个与PCIGeomaticaFundamentals或GeomaticaPrime模块一起使用的功能强大的航空照片正射校正工具。

该模块运用了特殊的算法模型将已经扫描的或由数字摄像机得到的照片制作成精确的正射影像图。

所生成的图像可以转化为多种文件形式，作为许多GIS/CAD/MAP软件的数据源。

同时用户可选择附加的DEM自动提取、3DVIEW和三维特征提取模块（OrthoEngineAirphotoDEM）来构造自己的数字摄影测量软件包。

该软件具有如下功能：

项目工程文件建立（含有自动框标点收集）、直接地理参考座标信息读取（支持GPS/INS、支持外定向输入，及文本控制点输入）、标准相机或数码相机内定向、控制点与同名点收集、区域光线束平差、数据侦测、残差报告及多种形式DEM导入功能、生成正射影像、镶嵌和输出项目报告。

PCISATELLITEMODELS（PCI地理咨讯系统卫星正射影像处理器）该模块主要对SPOT1,2,3,&4、Landsat4,5&7、IRS1A/B/C/D、AVHRR、IKONOS（NITFwithRapidPositioningCapability--RPC）、ASTER、RADARSAT、JERS1、ERS1&2卫星影像进行正射纠正，该模块包含针对上述传感器的计算模型（允许用户自建新传感器计算模型），并纠正由于卫星姿态和位置、地形变化、及投影产生的畸变。

该模块主要包括以下功能：

项目建立、具有无须（或少量）地面控制点就可以对雷达影像进行精确纠正的特殊雷达算法模型、控制点及同名点收集、区域光线束平差、残差报告及多种形式DEM导入功能、镶嵌、正射影像生成----特别是对雷达影像，还具有设置生成正摄影像的同时对影像滤波、可以按照电压或功率方式导入数据，以及可以按影像视数导入数据的功能。

精度：

一般地区，在有精确DEM和GCP的情况下，精度为1/3像元。

PCIIKONOSMO