dem影像数据存在条状噪声

dem影像数据存在条状噪声

影像去条带噪声

经常和遥感影像打交道的同学，不知道改清有没有碰到过条带噪声的情况，或者叫“丢线”、“坏线”，即一副影像上出现规则的黑色条带，这些黑色条带里的像元值是无效的。例如下面这张图：

影像去条带噪声（转）_其他

咱们放大点来看下：

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咱们先来说一说条带噪声产生的原因，来看一段专业解释：

条带噪声是影像中具有一定周期性、方向性且呈条带状分布的一种特殊噪声。这种噪声是卫星传感器光、电器件在反复扫描地物的成像过程拆歼腔中，受扫描探测元正反扫描相应差异、传感器机械运动和温度变化等影响造成的。

简而言之，就是拍摄影像的卫星传感器出问题了，从而周期性的造成影像记录错误。去条带噪声属于图像处理的范畴了，有很多相关的研究，例如傅立叶变化滤波、主成分分析、直方图匹配、矩匹配法等等。一些专业遥感软件ENVI、ERDAS有专门的去条带插件可以处理，今天我们来看看从ArcGIS的角度怎么处理条带噪声。

在ArcGIS中查看，可发现条带里的像元值为0，我们希望用周边的非0像元值填充，Nibble工具可以帮助我们实现。下图为Nibble工具的处理思路，InRS是原始栅格，MaskRas是掩膜栅格，其中ND象元值是Nodata，处理后，原始栅格与Nodata对应的象元值被原始栅格周边的像元值替换了。

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所以，除了原始的条带噪声影像，我们还需要一个掩膜，即把条带象元处理成Nodata。ArcGIS中有很多工具可以生成Nodata，例如SetNull、Con等等。以下我用SetNull工具，将原影旅衫像中值为0的象元进行了处理，得到了Nibble工具需要的掩膜栅格。

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接着，我们就可以用Nibble工具来处理了。

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看看处理前后的对比：

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还有一种更为简单的方法，借鉴了镶嵌数据集的函数链动态处理功能，使用掩膜函数和邻域统计函数进行处理，具体参数设置请参考此文

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经常和遥感影像打交道的同学，不知道有没有碰到过条带渣纳噪声的情况，或者叫“丢线”、“坏线”，即一副逗物影像上出现规则的黑色条带，这些黑色条带里的像元值是无效的。例如下面这张图：

咱们放大点来看下：

咱们先来说一说条带噪声产生的原因，来看一段专业解释：

条带噪声是影像中具有一定周期性、方向性且呈条带状分布的一种特殊噪声。这种噪声是卫星传感器光、电器件在反复扫描地物的成像过程中，受扫描探测元正反扫描相应差异、传感器机械运动和温度变化等影响造成的。

简而言之，就是拍摄影像的卫星传感器出问题了，从而周期性的造成影像记录错误。去条带噪声属于图像处理的范畴了，有很多相关的研究，例如傅立叶变化滤波、主成分分析、直方图匹配、矩匹配法等等。一些专业遥感软件ENVI、ERDAS有专门的去条带插件可以处理，今天我们来看看从ArcGIS的角度怎么处理条带噪声。

在ArcGIS中查看，可发现条带里的像元值为0，我们希望用周边的非0像元值填充，Nibble工具可以帮助我们实现。下图为Nibble工具的处理思路，InRS是原始栅格，MaskRas是掩膜栅格，其如指没中ND象元值是Nodata，处理后，原始栅格与Nodata对应的象元值被原始栅格周边的像元值替换了。

所以，除了原始的条带噪声影像，我们还需要一个掩膜，即把条带象元处理成Nodata。ArcGIS中有很多工具可以生成Nodata，例如SetNull、Con等等。以下我用SetNull工具，将原影像中值为0的象元进行了处理，得到了Nibble工具需要的掩膜栅格。

接着，我们就可以用Nibble工具来处理了。

dem影像数据存在条状噪声原因是条带噪声是消告明影像中具有友皮一定周期性、方向性且呈条带拿告状分布的一种特殊噪声。

dem影像数据存在条状噪声，1. 用整张影像(或者部分正常CCD的标准差。 用辩晌整张影像(或者部分正常CCD的期望。 条带噪声某一列携卜锋:

2. 用某一列CCD的弊颤标准差。 用某一列CCD的期望。 公式:

什么是4D（DRG、DLG、DOM、DEM）数据？

以下有不同的说法，但是意思都很相近。一、 DOM (数字正射影像图)：利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片、遥感影像，经逐个像元纠正，按图幅范围裁切生成的影像数据，它的信息比较直观，具有良好的可判读性和可量测性，从中可直接提取自然地理和社会经济信息。 在SAR图像处理中，往往需借助DEM数据来解决RD定位导致的斜距成像几何失真。因此，求解X,Y,Z考虑了三个方程。即距离公式、多普勒频率公式和地球坐标公式。也就是说DOM是需要DEM进行二次加工的，也是4D产品中最为高级的产品。DEM (数字高程模型) ： 通过等高线、或航空航天影像建立以表达地面高程起伏形态的数字集合。 目前可得到的有90m的SRTM，和30m的Aster GDTM数据。前者采用InSAR技术获取，后者则是高分辨率立体摄影测量技术。两者相似之处都需要两幅图像，而且精确配准。需要有一定的基线长度，需在一定范围内取值。不同之处，前者是利用波的相干性原理求得，后者则是光直线传播所产生的共线方程。DEM数据为基础数据。DRG (数字栅格地图) ： 数字栅格地图是纸制地形图的栅格形式的数字化产品，可与DOM、DEM集成派生出新的可视信息。 该类型数据主要是将已有的纸质地图进行栅格化，然后配准，目前这类图很少用到，多用高分辨率的影像来取代，或者就是将主要地物进行矢量化表征和存储，目前大多数的GIS软件都支持这一功能。DLG (数字线划地图) ： 利用航空航天影像通过对影像进行识别和矢量化，建立基础地理要素分层存储的矢量数据集，既包括空间信息也包括属性信息，可用于各专业信息系统的空间定位基础。 这个图是目前Google map, 和百度地图，以及搜狗地图等网络上留下的电子地图主要表现形式。Google Map做的最好，因为其有强大的栅格影像数据，而且是高分辨率敏改誉的。因此叠加矢量数据后，反映的地图形象更加直观、清晰和准确。二、

数字高程模型（Digital Elevation Model，缩写DEM）是在某一投影平面（如高斯投影平面）上规则格网点的平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集。DEM的格网间隔应与其高程精度相适配，并形成有规则的格网系列。根据不同的高程精度，可分为不同类型。为完整反映地表形态，还可增加离散高程点数据。

数字线划地图（Digital Line Graphic，缩写DLG）是现有地形图要素的矢量数据集，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标。

数字栅格地图（Digital Raster Graphic，缩写DRG）是现有纸质地形图经计算机处理后得到的栅格数据文件。每一幅地形图在歼咐扫描数字化后，经几何纠正，并进行内容更新和数据压缩处理，彩色地形图还应经色彩校正，使每幅图像的色彩基本一致。数字栅格地图在内容上、几何精度和色彩上与国家基本比例尺地形图保持一致。

数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，缩写DOM）是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。三、DOM(Digital Orthophoto Map)即数字正射影像图的英文缩写，是利用数字高程模型对扫描数字化的（或直接以数字方式获取）航空像片（或航天影像），经数字微分纠正、数字镶嵌，再根据图幅范围剪切生成的影像数据集。 数字正射影像图产品按颜色可分为彩色和黑白两类。

主要应用：地形图的修测，复合型数字产品与三维景观图的制作，土地利用详查及动态监测，土地利用数据库建库及更新，国土资源环境动态监测，城市规划设计，GIS系统的背景信息等。

DEM (Digital Elevation Map)即数字高程模型图的英文缩写，是定义在X、Y域（或经纬度域）离散点（矩形或三角形）上以高程表达地面起伏形态的数据集，即在高斯投影平面上规格网点平面坐标（X，Y）和其高程坐标（Z）的数据集。是我国基础地理信息数桥段据产品的重要组成部分之一。

DEM产品按格网类型分为两大类，规格格网DEM和不规格格网DEM，又根据其高程精度不同而分为不同等级的产品。 主要应用：公路铁路选线和设计，水土流失治理的规划与动态监测，移动通讯基站布设设计及优化，矿山开发设计，大中型水库的选址设计，土方开挖及填埋的计算分析，洪水淹没的分析等。

DLG (Digital Line Graphics)即数字矢量地图的英文缩写，是现有地形图上基础地理信息要素的矢量数据集，并且保存要素间的空间关系和相关的属性信息。

主要应用：不同专业的地理信息系统、国土资源详查、车载机载GPS导航信息系统。

DRG (Digital Raster Graphics)即数字栅格地图的英文缩写，是以栅格数据格式存放的地图图形数据集，是我国基础地理信息数据产品的重要组成部分。数字栅格地图在内容、几何精度和规格、色彩等方面与地形图基本保存一致。该产品可由模拟地图经扫描、几何纠正及色彩归化等处理后形成，也可由矢量数据格式的地图图形数据转换而成。

主要应用：计算机地图查询、不同专业的地理信息系统的背景图、城市规划设计用底图。四、地图最大精度

视力正常的人的肉眼能分辨的图上最短距离是0.1毫米。因此，相当于图上0.1毫米的实地水平长度就是地图上所能表示的最精密限度，称为比例尺的最大精度。

下表为国家基本比例尺地形图的最大精度：

比例尺 1:1万 1:2.5万 1:5万 1:10万 1:25万 1:50万 1:100万

最大精度(m) 1 2.5 5 10 25 50 100

数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的，需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。

数字栅格地图（DRG）

数字栅格地图(DRG)是纸质地图的栅格数字化产品。每幅图经扫描、集合纠正、图幅处理与数据的压缩处理，形成在内容、精度和色彩上与地图保持一致的栅格文件。

数字线划地图（DLG）

数字线划地图（DLG）是以矢量数据格式形成的数字地图。这种地图能进行空间信息的分层与叠加，提取属性数据，根据矢量对象查询属性或根据属性查询矢量对象，数据易于更新与编辑和创建专题属性和绘制专题地图等。

数字高程模型（DEM）

数字高程模型（DEM）是区域地面高程的数字表示，是建立在地图投影平面上规则格网点的平面坐标（x,y）及其高程（z）数据集，是地理信息系统赖以进行分析的核心数据系统。DEM的水平间隔可随地貌类型的不同而改变，根据 不同的高程精度，可分为不同等级产品。

目前，世界主要发达国家纷纷建立了覆盖本国的数字高程模型系

数字正射影像（DOM）

数字正射影像（DOM）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片或遥感图像（单色或彩色），经逐个像元纠正，再进行影像镶嵌，根据图幅范围剪彩生成的影像数据。一般带有公里格网、图廓整饰和注记的平面图。

我国从20世纪90年代开始着手建立国家高精度GPS网。国家A级网点共33个，B 级网点818个，平均边长东部地区50－70公里，中部地区100公里，西部地区 150－200公里。这两个网是在国际地球参考框架（ITRF）下建立的新一代坐标框架，与我国的天文大地网之间建立了转换关系，使我国大地测量坐标框架建设达到一个新的水平。最后想说的是：DEM数据是最为原始的数据，随着TerraSAR-X 的Tendem干涉能量的具备，将来1m分辨率的DEM会更加容易获取。那么接下来的问题就是DEM数据的处理。众所之知，DEM是一个矩阵，表示高度的矩阵。配备一些Image Tie Point就可以知道每个点对应的地理坐标。如UTM的X,Y，那么现在我们如何进一步挖掘DEM数据的潜在信息呢？以及如何根据需要相关遥感传感器的要求获取自己想要的数据呢？例如基于DEM数据的SAR图像模拟。DEM的数据还可以处理为光照阴影渲染图、等值线（等高线）、坡度、朝向、剖面。。。等等一系列数据，这些数据都为后续的应用奠定基础。

通过地理信息系统分析处理得到的DLG，DOM，DEM和DTM等信息产品。

1，DOM ，利正肆用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片、遥感影像，经逐个像元纠正，按图幅范围裁切生成的影像数据。DOM是需要DEM进行二次加工的，也是4D产品中最为高级的产品。

2，DEM ，通过等高线、或航空航天影像建立以表达地面高程起伏形态的数字集合。DEM数据为基础数据。

3，DRG， 是纸制地形图的栅格形式的数字化产品，可与DOM、DEM集成派生出新的可视信息。

4，DLG， 利用航空航天影像通过对影像进行识别举锋轿和矢量化，建立基础地理要素分层存储的矢基州量数据集，既包括空间信息也包括属性信息，可用于各专业信息系统的空间定位基础。

If she goes back, her father