基于亞像元分解與增強的MODIS衛(wèi)星林火監(jiān)測圖像制作*

黃 誠，王 皓，王一凱，段偉虎，楊凱悅，王艷霞，李清玉

(西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明650224)

由于林火監(jiān)測業(yè)務(wù)的特殊性，其對遙感數(shù)據(jù)的時間分辨率要求相對較高。目前，能夠滿足林火監(jiān)測業(yè)務(wù)需求的遙感數(shù)據(jù)主要來自氣象衛(wèi)星平臺。氣象衛(wèi)星具有高時間分辨率，但是其空間分辨率普遍偏低，由這些低空間分辨率的遙感數(shù)據(jù)制作的衛(wèi)星林火監(jiān)測專題圖的馬賽克效應(yīng)較明顯，可視效果差。高空間分辨率遙感影像普遍時間分辨率較低，且價格昂貴。

目前衛(wèi)星林火監(jiān)測圖像的制作有兩種方式，(1)在原始遙感影像基礎(chǔ)上制作并生產(chǎn)衛(wèi)星林火監(jiān)測圖像，由于衛(wèi)星林火監(jiān)測所采用的遙感影像為低空間分辨率的氣象衛(wèi)星所搭載的傳感器，使用該種原始遙感影像所制作的監(jiān)測圖像較模糊、效果差;(2)在原始低空間分辨率遙感影像的基礎(chǔ)上，采用亞像元圖像處理技術(shù)將低空間分辨率的遙感影像處理成較高空間分辨率、清晰度好、可讀性強的高質(zhì)量的圖像。隨后，采用經(jīng)過數(shù)字圖像處理后的、清晰度較好的影像制作衛(wèi)星林火監(jiān)測圖像。

亞像元技術(shù)可分為兩大類:頻域方法和空間域方法。頻域方法是通過在頻域內(nèi)消除頻譜混疊來重建圖像的高頻信息［1～3］。Tsai和Huang提出了基于序列的超分辨率重建的方法，該方法是通過成像系統(tǒng)模型建立起原始圖像與降質(zhì)圖像之間的函數(shù)關(guān)系［4］。這個方法依賴三個準(zhǔn)則，(1)傅里葉變換(FT)的平移性質(zhì)，(2)連續(xù)傅里葉變換 (CFT)與離散傅里葉變換 (DFT)的之間的關(guān)系， (3)設(shè)定多幀高分辨率圖像大小的邊界。……