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基于ArcEngine电子海图与SAR图像叠加显示技术与软件实现
随着海洋经济的迅速发展，海洋行业对于电子海图和SAR（SyntheticApertureRadar）图像的需求日益增加。电子海图是对海洋的地理信息进行数字化、数据化和标准化的处理，能够全面、准确、迅速地反映海洋环境的实时情况。而SAR图像则是一种基于微波辐射的遥感技术，它可以穿透云层、雾气、静态和动态海浪等干扰物，获取海洋环境及周围物体的高清晰度影像。两者结合起来，可以提高海洋环境的监测、预警和预测能力，为安全生产和生态保护提供有力支持。
在实际应用中，如何将电子海图和SAR图像进行叠加显示是一个重要的技术问题。本文将基于ArcEngine（基于.NETFramework的GIS引擎）为平台，介绍电子海图与SAR图像叠加显示技术及其软件实现。
一、电子海图与SAR图像叠加显示技术
1.地图投影一致性处理
电子海图和SAR图像具有不同的坐标系统和地图投影方式，需要通过投影转换来实现坐标一致性。具体来说，通过将电子海图投影坐标系和SAR图像坐标系转化为同一种投影坐标系，将各地理要素对应投影坐标上进行配准，使得电子海图和SAR图像之间的坐标关系建立起来。此时，可以通过GEOTRANS（美国国防部提供的免费开源软件）或ArcGIS软件平台上的投影管理器等工具实现。
2.SAR图像预处理
由于SAR图像具有复杂的干扰和噪声，需要进行预处理，提取出目标信息。主要包括以下几个方面：
（1）几何校正：通过DEM（数字高程模型）数据，结合定位信息进行几何校正，去除地表形变。
（2）滤波处理：对SAR图像进行滤波处理，减少斑点噪声，增强图像的质量。
（3）海浪去除：针对海洋环境，需要对海浪进行去除处理，提取出真实目标信息。
3.图像融合技术
电子海图与SAR图像都是以二维平面形式展现出来的，将两者融合在一起需要满足图像各要素之间的完整性、可读性和准确性等要求。根据不同的应用需求和目标特点，可采用以下几种图像融合技术：
（1）叠加法：将电子海图和SAR图像叠加在一起，形成一张新的复合图像。常用的叠加方式有正片叠底、亮度调节等。
（2）混合法：将电子海图和SAR图像进行某种程度上的融合，使两者具有相同的色调和对比度。常用的混合方式有加权平均法、透明度混合法、拉普拉斯金字塔混合法等。
（3）变换法：将电子海图和SAR图像通过某种变换方法转换为特定的特征空间，再将特征空间的结果进行相应的处理。目前比较常用的变换方法有小波变换、拉普拉斯变换等。
二、基于ArcEngine的电子海图与SAR图像叠加显示软件实现
1.系统需求
系统平台：Windows操作系统；
软件工具：ArcEngine10.2（或更新版本）、VisualStudio2012（或更新版本）、MicrosoftSQLServer2012（或更新版本）；
硬件环境：CPU采用IntelCorei7或更高级别的服务器，内存大于4G。
2.系统设计
整个系统的设计结构如下图所示：
从图中可以看出，系统主要包括数据预处理、数据存储管理、图像配准、叠加显示、交互处理等五大模块。其中数据预处理和数据存储管理模块主要负责对数据的处理和存储，图像配准模块则主要负责地图的配准，叠加显示模块主要采用图像融合技术将两者融合起来，交互处理模块则主要负责用户对系统的操作和反馈。
3.系统实现
（1）数据预处理模块：该模块主要负责对电子海图和SAR图像进行预处理，包括坐标转换、滤波、去噪、海浪去除等。主要采用ArcObjects中的Raster、SpatialAnalyst等工具实现。
（2）数据存储管理模块：该模块主要负责对电子海图和SAR图像进行存储管理，采用SQLServer数据库作为底层数据管理平台，通过ArcObjects中的SDE、WorkSpace等工具实现数据的载入、存储和管理。同时，为了查询方便，该模块还实现了基本的地理信息查询功能，包括按地名查询、根据经纬度查询、按行政区域查询等。
（3）图像配准模块：该模块主要负责对电子海图和SAR图像进行配准，使得两者在坐标、比例尺、旋转角度等方面达到一致。具体实现中，通过ArcGIS软件平台的投影管理器工具实现。
（4）叠加显示模块：该模块主要采用图像融合技术将电子海图和SAR图像融合在一起，形成一张复合图像。具体实现中，根据用户需求、可行性及效率等因素综合考虑，采用基于栅格的图像融合方法，如加权平均法或正片叠底法等。同时，该模块还提供了图像对比度调节、小波滤波、细节增强等功能，帮助用户更好地掌握海洋环境情况。
（5）交互处理模块：该模块主要负责用户对系统的操作和反馈。具体包括鼠标滚轮缩放、单点定位、矩形框选、语音交互等功能，使得用户可以自由地查看和探索海洋环境信息。
三、结论
本文介绍了电子海