卫星遥感影像数据标准.doc

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1、ICS 6502101B 60LY中华人民 共禾口 国林业行业标准LYT 1 66232008数字林业标准与规范 第3部分：卫星遥感影像数据标准Standard for digital forestryPart 3：Standard for data of satellite remote sensing Images2008-03-3 1发布 2008-05-0 1实施国家林业局发布LYT 166232008前言LYT 1662(数字林业标准与规范分为11个部分：第1部分：森林资源非空间数据标准；第2部分：林业数字矢量基础地理数据标准第3部分：卫星遥感影像数据标准；第4部分：林业社会经济数据

2、标准；第5部分：林业政策法规数据标准；第6部分：林业文献资料数据标准；第7部分：数据库建库标准；第8部分：数据库软件规范；第9部分：数据库管理规范；第10部分：元数据标准；第11部分：退耕还林工程数据标准。 本部分为LYT1662的第3部分。 本部分提供了卫星遥感影像数据加工与组织的标准。本部分规定采用经过辐射量校正(粗校正)的全色影像、多光谱影像及高光谱影像作为数据源。产 品为不同分辨率的几何精校正影像数据文件和不同比例尺的控制点影像数据文件。本部分对影像产品生产和加工的数学基础、几何精度、生产技术要求、作业规程、技术指标、存储单 位及产品命名和组织管理等方面做了统一的规定。卫星遥感影像数据

3、产品的大地基准采用1980西安 坐标系，高程基准采用1985国家高程基准。本部分由中国林业科学研究院资源信息研究所提出。 本部分由中国林业科学研究院归口。 本部分起草单位：中国林业科学研究院资源信息研究所。 本部分主要起草人：武红敢、田永林、李增元、陆元昌。LYT 166232008数字林业标准与规范 第3部分：卫星遥感影像数据标准1范围 在林业应用领域，卫星遥感影像数据按空间分辨率可分为三大类，即高空间分辨率(地面分辨率高于5 m，如IKONOS数据)、中空间分辨率(地面分辨率在lo米级左右，如TM数据)和低空间分辨率 (地面分辨率低于100 m，如MODIS数据)。LYT 1662的本部分

4、采用经过辐射量校正(粗校正)的全色影像、多光谱影像及高光谱影像作为数 据源，对基础影像数据产品生产的技术要求、作业规程等方面作了统一的规定。根据林业部门需求特 点，在生产基础影像数据产品的基础上建立林业遥感影像库，本部分对此也作了相关的规定。本部分适用于林业信息化工作中对卫星遥感影像数据产品的加工处理。2规范性引用文件下列文件中的条款通过LYT 1662的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文 件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本 部分。G

5、BT 13989-1992国家基本比例尺地形图分幅与编号GBT 14950-1994摄影测量与遥感术语GBT 16820 1997地图学术语LYT 166222008数字林业标准与规范第2部分：林业数字矢量基础地理数据标准3术语和定义 下列术语和定义适用于本部分。311980西安坐标系Xian Geodetic Coordinate System 1980采用1975国际椭球，以JYD 19680系统为椭球定向基准，选用陕西省泾阳县永乐镇为大地原点 所在地，采用多点定位所建立的大地坐标系。321985国家高程基准National Vertical Datum 1985采用青岛水准原点和根据由青

6、岛验潮站，1952年到1979年的验潮数据确定的黄海平均海水面所 定义的高程基准，其水准原点的起算高程为72260 m。1LYT 16623200833数字高程模型digital elevation model描述地面高程或海拔空间分布的有序数值阵列。34几何校正geometric correction为消除图像的几何畸变而进行的处理过程，包括光学校正和数字校正，这里指数字校正。数字校正 是通过计算机对每个像元逐个地解析纠正处理完成，一般包括像元坐标变换和像元灰度值重新计算(重 采样)。4基础影像数据生产标准41数据源 卫星遥感基础影像数据源为经过辐射量校正(粗校iE)的全色影像、多光谱影像及

7、高光谱影像。影像具有一定分辨率、清晰，无大面积噪声和云覆盖。42数学基础421平面坐标系 大地基准；采用1980西安坐标系。投影方式和分带方式：采用高斯一克吕格投影。用1：10 000(或大于1：10 000)标准地形图校正影 像时采用3。分带，用其他比例尺地形图校正影像时采用6。分带。422高程基准 采用1985国家高程基准。43基础产品 基础产品为基础影像数据文件和控制点影像数据文件。431基础影像文件 基础影像数据文件：经过几何精校正，以景为单位存储的全色影像、多光谱影像和高光谱影像文件。432控制点影像文件 控制点影像数据文件：以单个控制点为单位存储(参见本部分451)，分为不同比例尺

8、系列的控制点影像文件，存储格式为GeoTIFF图像。 控制点文档簿：存放全部控制点影像信息，文档簿名为RSGCP。44基础产品命名441基础影像文件命名 基础影像文件命名遵循各自星源的命名规则。 示例1：SPOT卫星影像名称由字母S、卫星系列号、轨道号、影像过境日期、字母P或M(全色为P，多光谱为M)顺序组成。示例2：LANDSAT卫星影像名称由传感器名称、卫星系列号、轨道号、影像过境日期、字母P或M(全色为P，多光 谱为M)顺序组成。2LYT 166232008442控制点影像文件命名控制点影像文件名称由1：1 000 000图幅编号、比例尺代码、相应比例尺图幅编号、控制点编号以 及扩展名组

9、成，共17个字符。格式如图1所示。苎丛苎苎羔苎型 型 幽扩展名 控制点编号相应比例尺图幅编号比例尺代码1：1 000 000图幅列号1：1 000 000图幅行号 注1：扩展名用3位英文字母表示，为TIF。注2：控制点编号 以顺序号001999的数字来区分同一幅图里所选的不同控制点。注3：相应比例尺图幅编号用6位字符表示。用GPS采集的控制点影像，依其所处地理位置采用1：5 000的地形图图幅编号；比例尺为1 t 2 000，自行编号(要在控制点文档簿中说明)；其他情况，遵循GBT 13989-1992。 注4：比例尺代码用GPS采集的控制点影像，本部分定为英文字母P；比例尺为1：2 000的

10、代码，本部分定为英文字母I；其他比例尺代码，遵循GBT 13989-1992。 注5：1：1 000 000图幅列号用2位数字码表示。 注6：1：1 000 000图幅行号用1位英文字母表示。图1控制点影像文件命名规则图式45生产技术要求451控制点影像数据生产要求 控制点影像数据如果由遥感影像或数字栅格影像(DRG)生成，影像大小以控制点点位所在的像元为中心，向东西南北四个方向各扩展127个像元，形成一个255255像元的小矩形影像。 如果缺乏地形图资料(如比例尺为1：2 000的地形图)，应采用能满足精度要求的GPS实地测量获取控制点坐标数据。GPS采集精度按10米级(15 m左右)、米级

11、(1 m5 m)和亚米级(小于1 m)3 个尺度划分。控制点影像数据采用未经正射校正的地面摄影影像作为图示，影像大小为255255个像 元，其标示点(为GPS实地测量获取的控制点)位于影像中心处。452控制点文档簿填写要求 每个控制点的信息都应在控制点文档簿(RSGCP)中有记录。文档簿的结构如表1所示。表1控制点文档簿结构数据项存储名称类型长度 说明 控制点名称 字符型 17 填写控制点影像文件名 比例尺代码 字符型 1见图1中比例尺代码说明经度 数值型 单位为度 纬度 数值型 单位为度LYT 166232008表1(续)数据项存储名称 类型 长度 说明大地坐标x数值型 单位为米 大地坐标Y

12、数值型 单位为米影像类型字符型 1I表示遥感影像。D表示DRG影像，G表示地面摄影影像 影像分辨率 数值型 遥感和DRG影像填写影像分辨率，单位为米像元填写控制点来源、GPS采集精度(为10米级或米级或亚米 其他说明 文本型级)等有关说明453控制点选用 对卫星遥感影像校正时，可以根据控制点文档簿提供的信息选取最适宜的控制点，以相应比例尺的地形图为参考背景对影像进行校正。其精度应满足相应版本地形图的精度要求。 当缺乏所需要的控制点数据时，可采用地形图读点(应满足相应地形图的精度要求)或采用GPS实地测量进行校正(其定位精度在半个像元之内)。454影像校正精度4541影像校正 几何精校正后的影像

13、地物点相对于实地控制点的点位中误差与接边误差不得大于表2中的规定。表2影像校正精度单位为像元 地形类别 点位中误差 接边误差平地 3 35 丘陵地 3 45 山地 45注：最大限差不应超过2倍的中误差。4542影像对影像校正 如果用较高分辨率影像对较低分辨率影像进行校正，校正后的精度应能保证两者融合后的同名地物点的点位中误差不大于表3中的规定。表3 影像对影像的校正精度 单位为像元地形类别 点位中误差 平地 1o 丘陵地 15山地 2o注：最大限差不应超过2倍的中误差。4543地物点稀疏影像校正 对明显地物点稀疏的影像进行校正，允许误差可按表2和表3中的规定放宽1312。455影像数据质量 影

14、像数据应纹理清晰、层次反复、易读，视觉效果好。456影像数据接边 影像应与其西边、北边的相邻影像严格接边，其精度要符合相应比例尺遥感专题制图的要求。dLYT 166232008457影像数据偏移量 校正后的影像数据偏移量等于0。458影像数据对齐方式 校正后的影像数据按字节边界方式对齐。459元数据填写要求 基础影像产品都应该建立对应的元数据，填写的内容包括基础影像文件名、卫星和传感器的名称、轨道号、过境日期和时间、分辨率，影像行数和列数、左上角坐标、产品交付的单位和时间、数据的权屑和 管理单位、校正影像信息(包括采用的方法、软件、控制点个数及控制点影像文件名)、遇到的问题和处理 结果等。46

15、作业规程461生产控制点影像数据 生产不同比例尺系列的控制点影像数据。462建立控制点文档簿 在生产控制点影像数据的同时，建立控制点文档簿。463确定校正投影带 当一景影像分布在不同投影带时，应将面积较大影像所在的投影带作为校正的投影带。464影像校正顺序 同景的影像应先校正分辨率较高者，便于以其为标准对低分辨率影像进行校正。一般情况下，全色影像较多光谱影像分辨率高，则应先对全色卫星影像进行校正。465选取控制点 控制点数据的获取可以通过遥感影像(控制点数据库)、地形图、实地测量、已知数据文件等众多方式。影像校正时，一景影像上应至少选取40个50个分布均匀的控制点，控制点采用的个数和比例尺 以

16、满足影像校正精度的要求为准。466选择校正方法 应根据传感器类型、影像数据分辨率、地形特点和制图精度等因素，选择恰当校正方法。467正射校正 为保证精度的要求，有条件时尽可能采用数字高程模型(DEM)对影像进行正射校正。对于地形起伏较大的地区必须采用DEM对影像进行正射校正。468影像到影像的校正 如果同景的较高分辨率影像已经得到校正，对较低分辨率影像的校正，可以前者影像为基础，采用从影像到影像的校正技术对较低分辨率影像进行校正配准、重采样。在两种影像上分别选取明显的同名地物点，其坐标值应量测到1个像元单位。地物点应均匀分布 于影像上，同名地物点的个数选择以满足校正精度要求为准。当两种影像数据

17、是同颗卫星同时摄影时，可采用同一套控制点进行影像的校正。469影像增强处理 选择适当的方法，对影像进行增强处理，使影像色彩层次清楚、色调饱满亮丽又不过多丢失细节。4610元数据填写 在生产基础影像产品的同时，应填写相关的元数据。4611基础产品形成 分景校正的基础影像数据文件；控制点影像数据文件；控制点影像文档簿。5LYT 1662320084612基础产品组织管理46121基础影像文件组织 上交的几何精校正基础影像文件采用3级目录存放。第一级为RSIMG目录。第二级为卫星名称目录，卫星名称采用全称。第三级为卫星系列号目录，目录名第一个字符取卫星名称的首字符，其后为 该星的系列号。格式见图2。

18、日图2基础影像数据文件组织管理结构图46122控制点影像文件组织 上交的控制点影像文件采用2级目录存放。第一级为GCP目录。第二级由控制点影像文档簿名(即RSGCP)和比例尺代码组成，其中比例尺代码见本部分442中的有关说明。格式见图3。CrCP。Fj1n控制点1控制点2控d点3控制点4图3控制点影像数据文件组织管理结构图5林业遥感影像建库标准 林业遥感影像库是在基础影像数据生产的基础上加工的合成产品，包括按行政区划单元存储的全色影像、多光谱影像、高光谱影像及融合影像。51数据源 以景为单位存储、几何精校正的全色影像、多光谱影像和高光谱影像。52数学基础521平面坐标系 大地基准：采用1980

19、西安坐标系。投影方式和分带方式如下： a)以省或地区为单位存储的合成产品采用兰勃特等角割圆锥投影，投影参数标准执行LYT 166222008中表2“投影参数标准2”的规定。b)以县或县以下为单位存储的合成产品采用高斯一克吕格投影。其中，以县为单位存储的产品采 用6。分带；以乡或乡以下为单位存储的产品采用3。分带。6LYT 166232008522高程基准 采用1985国家高程基准。53合成产品 林业遥感影像库，按不同级别行政区划单元存储的全色影像、多光谱影像、高光谱影像和融合影像。54合成产品命名541全色影像、多光谱影像和高光谱影像文件命名 全色影像、多光谱影像和高光谱影像的文件名称由影像分

20、辨率代码、传感器名称、行政区划代码、影像过境日期、扩展名及分隔符“-”组成。格式如图4所示。扩展名 影像过境日期 行政区划代码传感器名称 影像分辨率代码注1：扩展名用3位英文字母表示。 注2：影像过境日期用6位数字表示，采用YYMMDD格式。如果时相不同，取其中最近的日期。 注3：行政区划代码用9位数字表示，其中前6位为国标码(中华人民共和国行政区划代码)，后3位为乡代码。对于以省、地区、县为单位存储的影像数据，乡代码为数字“000”。 注4：传感器名称取传感器全称，不定长。 注5：影像分辨率代码用1位英文字母表示。高分辨率为H，中分辨率为M，低分辨率为L。图4全色影像、多光谱影像和高光谱影像

21、文件命名规则图式542融合影像文件命名 融合影像文件名称由影像分辨率代码、行政区划代码、影像过境日期、文件编号、扩展名及分隔符“一”组成，共24个字符。格式如图5所示。 一 扩展名 文件编号 影像过镜日期分隔符行政区划代码 影像分辨率代码注1：扩展名用3位英文字母表示。 注2：文件编号用4位字符表示，首位为字母M，后3位字符自定。 注3：影像过境El期填写融合影像中的多光谱影像的过境日期。用6位数字表示，采用YYMMDD格式。 注4：行政区划代码见图4中的注3。注5：影像分辨率代码见图4中的注5。图5融合影像文件命名规则图式7LYT 16623200855合成技术要求551合成对象 在本部分中

22、规定全色波段影像、多光谱影像和高光谱影像的拼接，要尽可能采用同一时相或时相较为接近的影像数据；影像融合为遥感影像数据之间的融合，不能有非遥感影像数据。552灰度均衡化处理 拼接时，对于相邻景与景之间的影像色调，应自然过渡，不要出现明显的灰度和色彩拼接缝，并要使接缝处的影像较清晰。553融合算法选择 应该选择适当的算法，使融合后的影像色彩真实自然、不偏色，能够体现出影像的色彩和纹理特征。554元数据填写要求 合成产品都应该建立对应的元数据，填写的内容包括合成产品文件名、影像分辨率、产品交付的单位和时间、产品的权属和管理单位、合成产品所用的基础影像数据信息(包括基础影像的文件名、过境时 间、波段类

23、型和波段号)、遇到的问题和处理结果等。对融合影像产品还应填写每景基础影像数据来源、 分辨率等内容。56作业规程561数据准备 a)合成产品所用的基础影像数据应符合本部分42中的规定、经过必要的图像增强处理。 b)相应比例尺行政区划境界栅格图。562投影转换 待拼接的基础影像应转换为本部分规定的投影坐标后再拼接。当采用高斯克吕格投影时，如果待拼接的影像分布在不同的投影带，这时取面积较大影像所在的投影带作为统一的转换投影带。563影像拼接 在统一的坐标系下进行影像镶嵌，应保证相邻影像中的同一地物要素全部接边，不得出现河流、道路等地物的像元错位现象。 一般地，在影像镶嵌处，两幅图像灰度上的差别都会导

24、致明显的拼接缝，应采用相关算法进行灰度一致化处理，尽可能消除拼接缝。在镶嵌处的影像不应有模糊、重叠或纹理断裂等现象，色调或灰度应 平滑过渡。564影像融合 当进行影像融合时，应根据影像的灰度动态范围确定所采用的融合算法，并根据不同的融合算法分别对影像进行适当的增强预处理，以使融合后的影像经过调整处理能够最佳地体现出遥感影像的色彩 和纹理特征。565影像裁切 将拼接好的影像用相应比例尺行政区划境界线裁切最后成图。566元数据填写 在加工林业遥感影像库中的合成产品的同时，必须填写相关的元数据。567合成产品形成 按本部分规定集成的林业遥感影像库产品。8LYT 166232008568合成产品组织管理 上交的合成产品文件采用3级目录存放。第一级为RSIMGBASE目录。第二级为影像分辨率代码目录。第三级由影像融合(FUSION)和影像传感器名称目录组成，传感器名称采用传感器全称。格式见图6。RSIMGBASEHM LM1M35052100990529图6合成产品组织管理结构图