各个遥感软件的评价

各个遥感软件的评价作者： 来源：阅读次数：654一、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PCI Geomatica、美国ERDAS LLC公司开发的ERDAS Imagine以及美国Research System INC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 SAR INFORS 以及中国测绘科学研究院与四维公司联合开发的 CASM ImageInfo。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， SAR INFORS 是专门针对成像雷达开发的软件， CASM ImageInfo 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、 Quick Bird 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/Quick Bird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Quick Bird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Quick Bird,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Quick Bird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、 CASM Image Info 软件与第二轮土地调查CASM Image Info 系统是我国少数几个具有自主知识产权的遥感数据处理软件之一，由中国测绘科学研究 院与中国四维测绘技术北京公司联合研究开发。上世纪90年代末期以来的近 10年，中国测科院一直是我 国土地利用动态遥感监测的主要承担单位之一。基于该项工作的深入开展，近年来，测科院自主开发了 CASM Image Info 遥感软件。总体上，该软件的开发，由于有土地动态监测人员的参与或提出建议，编程 人员尽可能的考虑了土地遥感调查/监测对系统的要求。 Image Info 在一定程度上具有自己的特色。这些， 可以从近年我国的一些遥感单位的软件使用情况得到说明，如国土资源部航遥中心，北大遥感所、包括我 们单位等，尽管都具备功能强大的国外软件PCI Geomatica、ERDAS Imagine、ENVI等，但也经常会不由 自主的利用 Image Info 的部分功能。客观地说， Image Info 从 2003 年的 1.0 版本，到现在的 2.0 ，在界面、功能的系统性与全面性都有巨大的 进步，或者说已具备一个正规遥感软件的雏型。从常规图像处理功能看， Image Info 是完整的；从影像的 纠正/配准、数据融合、图像镶嵌等更深层次的图像处理看， Image Info 是具备的。然而，对于任何软件， 不是具备某一功能，便标志着该功能可以满足实际工作的要求，还要看编程人员所使用的数学基础与数学 模型，或者说算法是否先进或合理。比如说，同样是 HIS 法进行数据融合，在使用 PCI、 ERDAS、 ENVI 等软件时，其融合效果是有很大区别的。因此，对于软件来说，功能的具备是起码要求，而处理效果的好 坏才是权衡一个软件质量的最关键因素。通过对比国际上较好的PCI、ERDAS、ENVI软件与测科院的Image Info,认为从总体看，国外软件要优于 国内软件，但国内软件也有自己的特色。下面从第二轮全国土地调查对遥感软件的要求上，讨论Image Info 的优缺点。1、受目前国内遥感单位对国外软件与国外卫星的依赖性影响，Image Info充分考虑了各种各样的文件格式 转换与输入输出。尽管这是国产软件开发的无赖之举，但Image Info对这一问题的处理非常成功。无论是 PCI、 ERDAS、 ENVI 等软件的特殊格式，还是 SPOT、 IKONOS、 Quick Bird 等土地调查中可能利用的卫 星数据格式， Image Info 均可方便的读取并转换。对于这一点，号称文件格式转换特别强大的国外软件 ENVI，也无可比拟。可以说，Image Info的文件格式转换能力排在各种遥感软件的首位了。凭这一点，Image Info 完全可以作为一个最好的文件转换工具，这在市、省乃至国家级数据库集成时文件格式的转换，尤为 重要。2、界面的友好不仅仅是软件使用者对软件的直观感受，也是图像处理过程中操作方便性、准确性的有效 保障。在一定程度上，界面的合适性还会反映到工作效率上。Image Info基于国人的视觉效果与逻辑思维 进行界面设置，由下拉式主菜单与两个遥感图像窗口（缩略图与滚动图）组成。下拉式菜单能方便的寻找 功能命令，两个遥感图像窗口的缩略图可概略的了解整景（区）的图像概况，滚动图可无限制放大，可观 察某局部图像的细节，这对影像配准/纠正时的控制点采集是相当方便的。另外，一般来说，任何软件，在 数据的可视性显示时，为了保证操作者的视觉效果，都会自动地进行一定的线性拉伸。对于这一点， Image Info优于ERDAS与ENVI。这样，在视窗图像存储时，能保存更好的图像效果。但是，Image Info软件缺 乏内部数据存储功能，这是它的致命弱点。因为无论视窗图像存储效果怎样好，总会损失一定的信息。3、就波段组合、大气校正、头文件编辑、色彩调整、亮度对比度调整、锐化处理等常规图像处理功能看， Image Info与其它遥感软件的基本相同。只是缺少坏线处理处理功能，且锐化处理效果比ERDAS稍差。4、影像纠正/配准、数据融合、图像镶嵌等是土地利用调查中对SPOT-5、IKONOS、Quick Bird等卫星数 据必须进行的图像处理工作。通过以汨罗市 280-292 数据为示范进行操作，并对成果图像效果比较，认为 Image Info具备这些图像处理功能，但效果相对ERDAS稍差，比ENVI稍好。5、标准图幅的自动分割，是Image Info的特点。尽管其它软件也有相应的模块，但由于坐标系等原因， 无论在分割效果还是分割效率上，都稍逊于它。这一功能可在土地调查的标准图幅制作中发挥重要的作用。6、利用遥感图像进行人机交互式解译，是目前所有专门的遥感图像处理软件存在的共同问题。或许，编 程者注重图像处理功能的开发，在制图方面没有专门的GIS软件进行投入。象其它软件一样，I mage Info 也不能完全满足土地调查中内业遥感解译的需要，只能借助Map GIS等软件工具进行。四、结语Image Info 是一个功能比较齐全的遥感软件，但如果仅仅凭借该软件开展第二轮土地利用调查，则还不能 全部满足各项图像处理的要求。事实上，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Image Info，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，I mage Info应该成为第 二轮土地利用调查主要软件之一。我觉得，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Image Info 软件。