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時(shí)間：2023-12-25 10:34:59
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[中圖分類號(hào)]P283.8 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-1-43-1
0引言
隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，國(guó)家對(duì)于衛(wèi)星遙感技術(shù)研究的資金不斷加大投入，攝影測(cè)量正逐漸從單純的依靠航空攝影測(cè)量向航空攝影測(cè)量和衛(wèi)星遙感測(cè)量?jī)煞矫娌⒅匕l(fā)展，基于當(dāng)前衛(wèi)星遙感影像的單片測(cè)圖與修測(cè)技術(shù)對(duì)航天攝影測(cè)量極為重要。由于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的加快，地圖的成圖速度已跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的腳步，我們對(duì)地形圖和各種專題地圖等地理信息數(shù)據(jù)的需求量迅速增加，尤其是地理信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性要求尤為突出，本文簡(jiǎn)要介紹如何利用衛(wèi)星遙感影像的單片測(cè)圖與修測(cè)來(lái)進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)的快速更新。
1衛(wèi)星遙感影像應(yīng)用概述
衛(wèi)星遙感技術(shù)是快速、全面、精確地測(cè)定全球地形，搜索目標(biāo)定位數(shù)據(jù)以及殺傷武器制導(dǎo)的最有效手段，遙感影像獲取的數(shù)據(jù)可在GIS或?qū)I(yè)影像處理平臺(tái)的支持下，為地形測(cè)繪、環(huán)境監(jiān)測(cè)和資源勘查等提供信息服務(wù)；也可轉(zhuǎn)化為數(shù)字化戰(zhàn)場(chǎng)所需的軍事地理信息，是軍事指揮自動(dòng)化的基礎(chǔ)。
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷進(jìn)步，高分辨率遙感衛(wèi)星所帶來(lái)的巨大軍事與經(jīng)濟(jì)效益，引起全球民用與軍事應(yīng)用領(lǐng)域的高度重視，出現(xiàn)了各國(guó)競(jìng)相研究開(kāi)發(fā)高分辨率遙感衛(wèi)星及其應(yīng)用技術(shù)的熱潮，在短短的幾年時(shí)間內(nèi)有了飛速的發(fā)展，出現(xiàn)了衛(wèi)星遙感技術(shù)不斷擴(kuò)散的發(fā)展趨勢(shì)。衛(wèi)星遙感影像處理技術(shù)的不斷發(fā)展，基于衛(wèi)星遙感影像處理平臺(tái)利用衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新日趨成熟，目前可以獲得的普通分辨率的衛(wèi)星遙感影像主要有：IRS-1D、ASTER、JERS1-OPS、Resours-F的MK4和Kate200、COSMOS的TK-350等；獲取的高分辨率衛(wèi)星遙感影像主要有：QuickBird、Ikonos、EROS-A1、AVNIR、COSMOS的KVR-1000、Resours-F的KFA-3000等。由于可以獲取不同分辨率衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，因此根據(jù)任務(wù)需求選擇適合的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)的制作。
2畫(huà)幅式衛(wèi)星影像的內(nèi)定向和空間后方交會(huì)
2.1畫(huà)幅式衛(wèi)星影像的全自動(dòng)內(nèi)定向
攝影測(cè)量從模擬攝影測(cè)量發(fā)展到解析攝影測(cè)量又到今天的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量，內(nèi)定向也經(jīng)歷了從手工內(nèi)定向、半自動(dòng)內(nèi)定向、全自動(dòng)內(nèi)定向的發(fā)展過(guò)程。作為攝影測(cè)量測(cè)圖的第一步，內(nèi)定向的本質(zhì)就是從一種坐標(biāo)系轉(zhuǎn)向另一種坐標(biāo)系。
數(shù)字影像的內(nèi)定向的定位是通過(guò)利用框標(biāo)的檢校坐標(biāo)和掃描，首先通過(guò)計(jì)算掃描坐標(biāo)系和像平面坐標(biāo)系之間的變換參數(shù)及在數(shù)字影像中可能存在的變形。因?yàn)樵假Y料提供給框標(biāo)的校檢坐標(biāo)，所以找到并精確定位框標(biāo)點(diǎn)就是內(nèi)定向的任務(wù)，換言之，就是得到框標(biāo)的精確掃描坐標(biāo)來(lái)求解變換參數(shù)。
2.2畫(huà)幅式衛(wèi)星影像的空間后方交會(huì)
畫(huà)幅式衛(wèi)星影像空間后方交會(huì)與航空攝影像片空間后方交會(huì)的主要區(qū)別在于兩者關(guān)于外方位元素初值的獲取方式以及外方位元素之間相關(guān)性的處理方式不同。畫(huà)幅式衛(wèi)星影像的六個(gè)外方位元素之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性，在用不同的控制數(shù)據(jù)解求同一副影像的外方位元素時(shí)，計(jì)算出來(lái)的結(jié)果差別較大，但是在控制點(diǎn)分布較為理想的情況下，可以利用最小二乘估計(jì)的方法老求解外方位元素。
3單線陣CCD衛(wèi)星影像外方位元素的解算
3.1線陣CCD影像外方位元素間的相關(guān)性
經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)表明，誤差方程式中位置參數(shù)存在很強(qiáng)的相關(guān)性，使得求解精度低甚至無(wú)法求解。產(chǎn)生原因主要包括：（1）航天影像主距大，光束窄；（2）行高較高，導(dǎo)致誤差方程式的各未知參數(shù)系數(shù)在數(shù)量級(jí)中相差巨大；（3）計(jì)算過(guò)程中引用了大量的待求參數(shù)。
3.2克服相關(guān)性解求外方位元素的常用方法
主要有：（1）在擁有大量數(shù)據(jù)的情況下，增加虛擬誤差方程，從而使得各參數(shù)獨(dú)立性增加，但其缺點(diǎn)是增加工作量，降低工作效率。（2）在近似垂直攝影的情況下，合并相關(guān)項(xiàng)，但由于將合并項(xiàng)參數(shù)合并后，其幾何意義不易闡明，所以在實(shí)際應(yīng)用中具有局限性。（3）將外方位元素線、角分開(kāi)迭代求解。但是在數(shù)學(xué)角度上來(lái)看，這種方法不嚴(yán)密，而且所得過(guò)于依賴外方位元素的初值。
4引入粗差探測(cè)的外方位元素的測(cè)算
在解算外方位元素時(shí)，畫(huà)幅式衛(wèi)星影像和線陣CCD衛(wèi)星影像需要控制點(diǎn)的地面坐標(biāo)以及像坐標(biāo)，但是在實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中，粗差的出現(xiàn)是不可避免的，但其存在必然會(huì)影像測(cè)量的成果，所以將粗差剔除，特別是在外方位元素的解算過(guò)程中，十分必要。
粗差產(chǎn)生的原因多種多樣，數(shù)值差別也有可能很大，通常情況下依靠聯(lián)系實(shí)際通過(guò)某種預(yù)先處理的手段，將在數(shù)據(jù)中可能存在的大粗差以及中等的粗差剔除掉。而一些小粗差，則需要通過(guò)嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)檢查。
但是在實(shí)際應(yīng)用中，很多的估計(jì)方法，對(duì)含粗差的觀測(cè)值極為敏感，粗差對(duì)于其估計(jì)的參數(shù)會(huì)產(chǎn)生極大的影像。而穩(wěn)健估計(jì)便是針對(duì)這一狀況提出的，其主旨在于構(gòu)造一種估計(jì)的方法，使其可以對(duì)粗差具有一定的抵抗能力。
5利用衛(wèi)星遙感影像測(cè)制和修測(cè)地形圖
因?yàn)槔眯l(wèi)星遙感技術(shù)獲得資料較快，成圖迅速，制圖成本低廉。而單張像片測(cè)圖具有相對(duì)簡(jiǎn)單，快捷的特點(diǎn)，所以我們研究畫(huà)幅式衛(wèi)星影像同單線陣CCD衛(wèi)星影像制圖具有十分巨大的意義。
由于地形圖只能反映出繪測(cè)當(dāng)時(shí)的地面狀況，但是由于受到工程建設(shè)等人為的生產(chǎn)活動(dòng)以及自然變遷的影響，地形地貌會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化。所以地形圖逐漸就與實(shí)際地形不一致，所以為了保持地形圖的現(xiàn)勢(shì)性，保障其使用價(jià)值，就需要定期對(duì)地形圖進(jìn)行修測(cè)。地形圖的修測(cè)大致分為地物修測(cè)，地物修測(cè)方式主要是基于正攝影像的地形圖修測(cè)和利用衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行的地形圖修測(cè)。
6總結(jié)
限于時(shí)間和篇幅的制約，本文只是對(duì)當(dāng)前畫(huà)幅式衛(wèi)星影像以及單線陣CCD衛(wèi)星影像的單片測(cè)量技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的敘述，是相對(duì)于利用高分辨率的衛(wèi)星遙感影像立體像對(duì)技術(shù)進(jìn)行測(cè)圖的一種補(bǔ)充方法，是對(duì)地理信息數(shù)據(jù)更新方法的一種嘗試。
參考文獻(xiàn)
[1]張海濤，賈光軍，虞欣.基于GeoEye-1衛(wèi)星影像的立體測(cè)圖技術(shù)研究[J].測(cè)繪通報(bào)，2010年12期.
中圖分類號(hào)：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及科技水平的不斷提高，在許多城鄉(xiāng)規(guī)劃工程項(xiàng)目的建設(shè)當(dāng)中都普遍用到無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，像無(wú)人機(jī)航空測(cè)量技術(shù)已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用和普及。本文重點(diǎn)研究在大比例尺基礎(chǔ)測(cè)繪工程當(dāng)中的無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)，以及無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用。
1“大比例尺基礎(chǔ)測(cè)繪工程”與“無(wú)人機(jī)影像”
1.1 大比例尺基礎(chǔ)測(cè)繪工程?；A(chǔ)測(cè)繪工程，就是指對(duì)某一個(gè)區(qū)間、空間進(jìn)行測(cè)量，或者是對(duì)某個(gè)區(qū)域的土地及面積進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)測(cè)量到的各種有效信息、資料來(lái)繪制地形地圖等。在我們這里，通常會(huì)在一些大型工程建設(shè)之前來(lái)對(duì)其所在區(qū)域進(jìn)行地形圖的繪制工作，或者是在開(kāi)發(fā)處女地（未經(jīng)開(kāi)墾的土地或未探索的領(lǐng)域）的時(shí)候進(jìn)行基礎(chǔ)航空攝影，來(lái)獲取基礎(chǔ)地理信息的遙感資料。
1.2 無(wú)人機(jī)影像。無(wú)人機(jī)影像就是指無(wú)人機(jī)遙感影像，在新形勢(shì)下背景下，無(wú)人機(jī)遙感是遙感的發(fā)展趨勢(shì)之一。無(wú)人機(jī)遙感影像技術(shù)之所以得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①無(wú)人機(jī)遙感影像技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)具備很多優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)，它運(yùn)行工作的成本較低，再者就是在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候靈活性非常強(qiáng)。②無(wú)人機(jī)遙感影像應(yīng)用技術(shù)是作為衛(wèi)星遙感、航空遙感的補(bǔ)充而存在和發(fā)展的，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)由于自身特性，所以很多的功能是衛(wèi)星遙感、航空遙感所不具備的。無(wú)人機(jī)影響的特點(diǎn)：前面也稍微的提及到了一點(diǎn)，無(wú)人機(jī)攝影相比較于那些載人的常規(guī)比較大的航空攝影飛機(jī)而言，其攝影相機(jī)的小型化、非專業(yè)化以及無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)的低空化是其獨(dú)有的特點(diǎn)，同時(shí)也是一定意義上的優(yōu)勢(shì)。其具體的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為，無(wú)人機(jī)的種類多樣化、所搭配的攝影相機(jī)也多樣化，所以不同種類的無(wú)人機(jī)搭配不同類型攝影相機(jī)，其獲取到的影像信息及數(shù)據(jù)方面的質(zhì)量也就不同。像幅小、色彩真實(shí)、分辨率高是無(wú)人機(jī)影像普遍存在的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
2 無(wú)人機(jī)影像處理應(yīng)用技術(shù)
2.1 空三加密應(yīng)用技術(shù)。關(guān)于空三加密，空三加密是我國(guó)無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)的關(guān)鍵所在，同時(shí)它也是整個(gè)工作流程當(dāng)中的處理最難點(diǎn)，其質(zhì)量和程度的好壞直接影響到后續(xù)的成果精度的準(zhǔn)確性。我國(guó)早期發(fā)展無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)時(shí)，在大比例尺的基礎(chǔ)測(cè)繪工程過(guò)程中，空三加密是當(dāng)時(shí)的主要瓶頸。后來(lái)經(jīng)過(guò)綜合的運(yùn)用多項(xiàng)相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，以及科學(xué)的處理方法和策略，才得以解決這個(gè)問(wèn)題。目前，空三加密多是采用我國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院研究制作的PixelGrid這種高分辨率的遠(yuǎn)程低空遙感影像一體化測(cè)圖系統(tǒng)。
2.2 大比例尺基礎(chǔ)測(cè)繪工程影像數(shù)據(jù)預(yù)處理。無(wú)人機(jī)影像本身在航空測(cè)繪拍攝的過(guò)程中，所用到的攝影相機(jī)基本上都是非量測(cè)相機(jī)，所以其所拍攝到的影像圖片也存在邊緣上的光學(xué)畸變，所謂畸變現(xiàn)象在圖E中可以看到。這種影像相片的邊緣光學(xué)畸變，它已經(jīng)改變了所拍攝區(qū)域的實(shí)際地面地形位置等方面。所以，在基礎(chǔ)測(cè)繪過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理可以更好的對(duì)影像圖片進(jìn)行矯正。
2.3 影像畸變改正。前面也提到了影像畸變，無(wú)人機(jī)影像航空測(cè)繪與傳統(tǒng)航空攝影有所不同，我們所使用的低空遙感平臺(tái)，通常情況下搭載的都是非量測(cè)攝影相機(jī)。就目前而言，我國(guó)國(guó)內(nèi)在進(jìn)行大比例尺基礎(chǔ)測(cè)繪工程過(guò)程中，在無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)的運(yùn)用領(lǐng)域上，普遍使用的是500D、5D Mark II等民用普通單反攝影相機(jī)，它是用來(lái)配合定焦鏡頭來(lái)進(jìn)行空中拍攝的。受到以上這些因素的影響和作用下，無(wú)人機(jī)拍攝到的影像相片存在著不同程度的畸變現(xiàn)象，如圖E所示。所以，我們?cè)跍y(cè)繪的時(shí)候?yàn)榱讼魅鹾徒档头橇繙y(cè)攝影相機(jī)由于畸變而帶來(lái)的誤差，采取以下必要的改正措施。改正模型如下：
①Δx=（x-x0）（k1r2+k2r4）+p1[r2+2（x-x0）2]+2p2（x-x0）（y-y0）+α（x-x0）+β（y-y0）
②Δy=（y-y0）（k1r2+k2r4）+p2[r2+2（y-y0）2]+2p1（x-x0）（y-y0）
①式和②式中的x，y分別表示像素坐標(biāo)系中像點(diǎn)的坐標(biāo)，K1和K2為影像圖片畸變系數(shù)，P1，P2表示偏心畸變系數(shù)。通過(guò)計(jì)算來(lái)對(duì)其進(jìn)行還原。
結(jié)語(yǔ)
在大比例尺基礎(chǔ)測(cè)繪工程中，運(yùn)用無(wú)人機(jī)影像處理技術(shù)可以更方面的獲取地形圖等相關(guān)資料。無(wú)人機(jī)本身具有機(jī)動(dòng)化、快速航測(cè)拍攝等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，所以獲取的影像圖片也具有高分辨率特點(diǎn)。在運(yùn)用的過(guò)程中，像一些技術(shù)性的處理措施是非常重要的，它可以幫助無(wú)人機(jī)航測(cè)過(guò)程中提高其工作運(yùn)行的效率，更好的為相關(guān)部門進(jìn)行大比例尺基礎(chǔ)測(cè)繪工程提供服務(wù)和保障。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào):TP317.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2010)10-2463-03
Solution of Remote Sensing Image Processing Based on NASA World Wind
ZHI Jing-jing1,2,3 , MA Xiao-fei1, QIAO Bao-jun1,2,3 , PAN Wei1,2,3
(1.College of Computer and Information Engineering, Henan University, Kaifeng 475001,China;2.Institute Of Remote Sensing Applications Chinese Academy Of Sciences, BeiJing 100101,China;3. Demonstration Center for Spaceborne Remote Sensing National Space Administration, BeiJing 100101,China)
Abstract:This paper studies on the visualization of massive remote sensing datas. considering the problems of splicing between the remote sensing images in application of NASA World Wind, author designed a solution of remote sensing image processing Based on NASA World Wind. The solution focuses on a single remote sensing image, based on the NASA World Wind layer multi-resolutions technique , improved single-image multi-resolution techniques, thus avoiding the problems in splicing between the remote sensing images. The solution are effective to avoid he problems of splicing between the remote sensing images,and experiments show that accurately display remote sensing images.
Key words: Worldwind; GeoTIFF; Image Display; Java Three-Layer Architecture
美國(guó)副總統(tǒng)Gore的“數(shù)字地球:二十一世紀(jì)認(rèn)識(shí)地球的方式”演講掀起了數(shù)字地球的研究熱潮。1998-2001年間,美國(guó)政府資助了由美國(guó)航空航天局牽頭、數(shù)字地球跨部門協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)(Inter-agency Digital EarthWorking Group),IDEwG負(fù)責(zé)協(xié)同的“DigitalEarth Initiative”研究行動(dòng),致力于數(shù)字地球的研究[1]。NASA World Wind 是一款由美國(guó)宇航局(NASA)和合作伙伴――開(kāi)源社區(qū),共同開(kāi)發(fā)的三維地理信息系統(tǒng)[2]。該數(shù)字地球采用一種新穎的方法,以高傳輸寬帶速度為行星和其他天體包括衛(wèi)星數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)提供高達(dá)TB級(jí)的影像和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)服務(wù),包括地球,月球,火星,金星和木星,這些天文級(jí)數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)通過(guò)斯隆數(shù)字天空調(diào)查局有效地處理。World Wind 既是一款可以為公眾提供動(dòng)態(tài)科學(xué)數(shù)據(jù)的地理瀏覽器也可以作為一個(gè)對(duì)陸地、海洋、天空和宇宙進(jìn)行任務(wù)操作的平臺(tái)。World Wind 作為一個(gè)開(kāi)放源代碼工程的最重要特性是它是唯一擁有將多種公開(kāi)和專用地理數(shù)據(jù)聚合功能,不但可以提供NASA自身的數(shù)據(jù),還可以提供從其他政府部門、行業(yè)和普通大眾中得
到的數(shù)據(jù)。World Wind 在地圖顯示的通過(guò)采用使用多分辨率圖層技術(shù)[3],達(dá)到快速瀏覽、放縮遙感影像數(shù)據(jù)。但是NASAWorld Wind使用多分辨率圖層技術(shù)是針對(duì)全球數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的。我們拿到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)往往不是全球數(shù)據(jù),而是以景為單位的區(qū)域數(shù)據(jù)。因此World Wind在處理非全球數(shù)據(jù)過(guò)程中存在一系列的問(wèn)題。
1 NASA World Wind多分辨率圖層技術(shù)及其在遙感影像處理中面臨的問(wèn)題
本文針對(duì)這些問(wèn)題,提出針對(duì)單景或多景遙感影像顯示的多分辨率圖層技術(shù)方案,該方案有效地解決了World Wind的多分辨率圖層技術(shù)在處理非全球數(shù)據(jù)過(guò)程中存在的問(wèn)題。
1.1 World Wind 多分辨率圖層技術(shù)
為了使用戶縮放到不同區(qū)域時(shí)逐漸地顯示更多的細(xì)節(jié),World Wind 采用了多分辨率圖層技術(shù)。所謂多分辨率圖層技術(shù)[4]就是對(duì)被顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣,提取不同分辨率的圖層,然后根據(jù)Worldwind的視距顯示不同分辨率的圖層。Worldwind 首先對(duì)地球進(jìn)行網(wǎng)格劃分,在不同的分辨率層次上劃分大小不同的網(wǎng)格,并進(jìn)行編號(hào)[5]。在0層,World Wind 將地球分成50塊瓦片,每一塊影像跨度為36° x 36°,如圖1所示。圖層1在圖層0影像的基礎(chǔ)之上提高4倍的分辨率,也就是說(shuō)對(duì)于同一影像,它被分成18°x 18°的片段,因此產(chǎn)生200塊信息的瓦片。在圖層2,分辨率提高到含有800塊9° x 9°的瓦片,圖層3也就是4.5° x 4.5° 而且含有3200塊瓦片,以此類推。
當(dāng)用戶啟動(dòng)World Wind的時(shí)候,World Wind展現(xiàn)出分辨率最低的地球。用戶放大瀏覽某一區(qū)域時(shí),首先判斷與該分辨率相匹配的圖層,然后根據(jù)屏幕上所顯示區(qū)域的經(jīng)緯度計(jì)算需要顯示的網(wǎng)格。World Wind根據(jù)網(wǎng)格編號(hào)進(jìn)行通過(guò)因特網(wǎng)從服務(wù)器上下載與網(wǎng)格編號(hào)對(duì)應(yīng)的地圖并在網(wǎng)格上顯示。
1.2 遙感影像處理中面臨的問(wèn)題
World Wind 多分辨率圖層技術(shù)中的網(wǎng)格是對(duì)全球進(jìn)行劃分,對(duì)于處理全球的影像數(shù)據(jù)比較適合。而我們獲取的衛(wèi)星數(shù)據(jù)大都不是全球數(shù)據(jù),而是以景為單位的某塊區(qū)域的數(shù)據(jù),如果再按照World Wind處理方案進(jìn)行處理則需要解決一些列的問(wèn)題[6]。如圖2所示。
圖2背景為全球網(wǎng)格,其中有兩景上下排放的遙感影像。如果按照World Wind的劃分方式把地球分成50個(gè)網(wǎng)格。當(dāng)我們拿到要遙感影像后,需要根據(jù)遙感影像經(jīng)緯度信息在全球范圍內(nèi)進(jìn)行匹配,如上圖所示。然后在按照World Wind網(wǎng)格劃分方法把遙感影像進(jìn)行切片。
由于當(dāng)前切分的數(shù)據(jù)不再是全球數(shù)據(jù)而是部分?jǐn)?shù)據(jù),許多切片的數(shù)據(jù)往往來(lái)自多景遙感影像[7]。如網(wǎng)格第二行第五列的切片只有右下角有數(shù)據(jù),最上邊和最左邊的數(shù)據(jù)不在該景遙感影像中。在第三行第五列網(wǎng)格的遙感影像切片除了來(lái)自于圖中兩景遙感影像還需要從其他遙感影像讀取數(shù)據(jù)才能切出完整的切片。不同景的遙感影像之間還存在邊界重疊的問(wèn)題。因此在處理邊界上的切片時(shí)需要繁瑣的處理。
2 基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術(shù)
World Wind多分辨率圖層技術(shù)在遙感影像處理中面臨的問(wèn)題主要是由于該技術(shù)著眼于全球數(shù)據(jù),而我們獲取的遙感影像往往只是某一區(qū)域的數(shù)據(jù)之間的矛盾。因此本文在處理遙感影像數(shù)據(jù)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)調(diào)整著眼點(diǎn),立足于單景遙感影像進(jìn)行處理,提出基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術(shù)。具體流程圖下:
首先,對(duì)World Wind只做多分辨率劃分,而不再進(jìn)行網(wǎng)格切分。視點(diǎn)到地表距離的不同劃分出多個(gè)分辨率等級(jí)。如圖3所示。
其次,對(duì)遙感影像產(chǎn)品同樣進(jìn)行多分辨率劃分。最大分辨率為L(zhǎng)evel n;最低分辨率為L(zhǎng)evel 0。由遙感影像原始分辨率為最大分辨率[8],重采樣低一級(jí)分辨率的遙感影像,低一級(jí)的分辨率為高一級(jí)分辨率的四分之一.根據(jù)逐級(jí)重采樣,一直到重采樣的后的文件大小小于mK(m為一個(gè)固定值,通常為256)。然后對(duì)圖像進(jìn)行基于四杈樹(shù)切分,每級(jí)Level的切片數(shù)為4n,如圖4所示。
最后,對(duì)World Wind分辨率與遙感影像分辨率進(jìn)行匹配。World Wind根據(jù)當(dāng)前分辨率等級(jí)查詢與之相匹配的遙感影像圖層,再根據(jù)屏幕顯示區(qū)域的地球經(jīng)緯度信息匹配遙感影像圖層中之相匹配的切片。如果沒(méi)有相匹配的切片,則不進(jìn)行數(shù)據(jù)請(qǐng)求。如果有相匹配的切片,則根據(jù)經(jīng)緯度信息請(qǐng)求相匹配的切片數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。在World Wind與遙感影像進(jìn)行匹配過(guò)程會(huì)出現(xiàn)三種情況,如圖5所示。
由于World Wind和遙感影像的多分辨率圖層劃分都是采用1:4進(jìn)行劃分,因此只可能出現(xiàn)以上三種情況。
1)World Wind頂層分辨率對(duì)應(yīng)多個(gè)遙感影像圖層,取遙感影像圖層中的最頂級(jí)圖層與之匹配。當(dāng)World Wind的分辨率大于遙感影像最大分辨率時(shí)則不再進(jìn)行請(qǐng)求數(shù)據(jù)。
2)從遙感影像分辨率等級(jí)頂層開(kāi)始,每個(gè)遙感影像分辨率圖層有對(duì)應(yīng)一個(gè)World Wind分辨率等級(jí),則World Wind根據(jù)自身分辨率請(qǐng)求遙感影像圖層切片。當(dāng)World Wind分辨率超過(guò)遙感影像最大分辨率時(shí)則不再進(jìn)行請(qǐng)求數(shù)據(jù)。
3)遙感影像分辨率圖層不是從頂層開(kāi)始于World Wind分辨率頂級(jí)開(kāi)始匹配。在World Wind分辨率沒(méi)有達(dá)到遙感影像頂級(jí)分辨率圖層時(shí),不請(qǐng)求該遙感影像數(shù)據(jù),達(dá)到該遙感影像頂級(jí)分辨率等級(jí)后再請(qǐng)求遙感影像瓦片。當(dāng)World Wind分辨率超過(guò)遙感影像最大分辨率時(shí)則不再進(jìn)行請(qǐng)求數(shù)據(jù)。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)證明基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術(shù)能夠快速正確地實(shí)現(xiàn)基于NASA World Wind 的遙感影像顯示。遙感影像切片過(guò)程中不需要考慮不同景遙感影像在同一個(gè)切片上的拼接問(wèn)題。
4 總結(jié)
本文通過(guò)研究World Wind 地圖顯示方案,以及該方案在針對(duì)非全球遙感影像數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的問(wèn)題,對(duì)該方案進(jìn)行改進(jìn),提出基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術(shù)方案。該方案實(shí)現(xiàn)了本地遙感影像基于World Wind的顯示,同時(shí)在遙感影像處理過(guò)程中不必考慮各景遙感影像之間的關(guān)系,為基于World Wind處理非全球數(shù)據(jù)提供了重要參考價(jià)值。
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中圖分類號(hào)：TB21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（b）-0099-02
現(xiàn)代遙感技術(shù)的發(fā)展和快捷、多樣的商業(yè)遙感圖像數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，使我們能夠很方便地獲取所需要的數(shù)據(jù)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)遙感技術(shù)的需求也正隨著遙感數(shù)據(jù)的普及日益增強(qiáng)。高分辨率商業(yè)衛(wèi)星影像IKONOS，QuickBird和印度衛(wèi)星IRS數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，大大拓寬了遙感應(yīng)用范圍?，F(xiàn)在遙感技術(shù)不但用于宏觀上的定性分析，而且也可以對(duì)局部地物進(jìn)行定量分析和規(guī)劃。
高壓電力線路設(shè)計(jì)就是按照一定的原則規(guī)劃一條從電廠到變壓站之間最優(yōu)的輸電線路。按照電力線路設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)一條優(yōu)化的線路要求對(duì)線路跨區(qū)內(nèi)的地貌、地物和地質(zhì)情況非常了解，傳統(tǒng)的方法要實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)是非常困難的。遙感圖像是地表的真實(shí)拷貝，具有覆蓋面大、數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)和信息直觀等特點(diǎn)，其光譜信息可以反映地質(zhì)特征，在電力線路的規(guī)劃中可以起到很好的輔助作用。利用高分辨率遙感影像進(jìn)行線路設(shè)計(jì)能夠大大地提高線路設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。在高壓輸電線路設(shè)計(jì)工程中，地形變化相對(duì)緩慢，利用已有的DEM（數(shù)字高程模型）數(shù)據(jù)建立3維模型，進(jìn)行通視性分析、弧垂分析以及受力分析，則可以大大減少成本。
1 傳統(tǒng)電力線路設(shè)計(jì)方法
高壓電力線路的設(shè)計(jì)是由專業(yè)的設(shè)計(jì)人員根據(jù)一定原則選擇一條最佳路徑，其主要原則如下。
（1）要求線路盡可能地短、直，降低工程成本；（2）線路走向一定范圍內(nèi)不能有村莊和建筑物，盡量避開(kāi)建筑物，減少拆遷成本；（3）線路與其他地物進(jìn)行交叉跨越時(shí)需要考慮走向和跨度，減少架設(shè)成本和施工難度；（4）塔桿架設(shè)要避開(kāi)一些重要的地物，如輸油管道等；（5）塔桿架設(shè)處的地質(zhì)條件要符合要求等。
傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程如下。
（1）設(shè)計(jì)人員在1∶5萬(wàn)的舊地形圖上粗選。（2）根據(jù)粗選的路徑到實(shí)地踏勘，如不符合要求，修改設(shè)計(jì)；（3）沿粗選的路徑進(jìn)行航空攝影。（4）進(jìn)行航測(cè)外控測(cè)量、內(nèi)業(yè)加密、選線、測(cè)量平斷面、對(duì)房屋和交叉跨越進(jìn)行統(tǒng)計(jì)等大量工作。（5）設(shè)計(jì)排定桿位。（6）現(xiàn)場(chǎng)定位、復(fù)核，然后轉(zhuǎn)入設(shè)計(jì)提供施工圖的內(nèi)業(yè)階段。
從上面的流程可以看出，線路設(shè)計(jì)是以空間地理信息為基礎(chǔ)的，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中是以中、小比例尺地形圖為基礎(chǔ)進(jìn)行粗選，在粗選的基礎(chǔ)上利用現(xiàn)勢(shì)的航空像片進(jìn)行攝影測(cè)量處理來(lái)達(dá)到細(xì)化、優(yōu)化方案的目的。但成圖時(shí)間較早的地形圖缺乏現(xiàn)勢(shì)性，不能反映設(shè)計(jì)時(shí)的地面現(xiàn)狀，而且不直觀，幅圖的大小有限，使得設(shè)計(jì)人員只能在沿線路約30 km寬的范圍內(nèi)尋找最優(yōu)線路。如果先對(duì)影像進(jìn)行處理，用遙感影像代替地形圖則可以克服地形圖的不足。遙感影像比地形圖更現(xiàn)勢(shì)、直觀，同時(shí)具備地形的量測(cè)能力；遙感影像幅面寬，如一景SPOT圖像能夠覆蓋60×60 km2的范圍，而一景TM圖像能覆蓋185×185 km2的范圍，這樣設(shè)計(jì)人員的視野更開(kāi)闊，設(shè)計(jì)更合理；采用融合等特殊技術(shù)對(duì)現(xiàn)代高分辨率遙感影像進(jìn)行處理，在地物判斷能力上比航空影像更強(qiáng)。因此，采用遙感影像進(jìn)行電力線路粗選可以達(dá)到粗選和細(xì)化相結(jié)合的目的，如果確實(shí)需要，再采用其他方式對(duì)某些專題進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，這樣可以減少設(shè)計(jì)工作量和成本。
2 應(yīng)用遙感影像設(shè)計(jì)電力線路的方法和流程
應(yīng)用遙感影像設(shè)計(jì)電力線路的流程見(jiàn)圖1。
2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理
數(shù)據(jù)的預(yù)處理包括遙感影像、DEM和控制點(diǎn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理。在利用遙感影像之前需要對(duì)影像進(jìn)行檢查，確認(rèn)影像的整體質(zhì)量，即影像是否存在現(xiàn)有技術(shù)不能修正的輻射缺陷，如果是光學(xué)影像還要考慮圖像上云的覆蓋面積是否太大等。另外，還要根據(jù)所采用的軟件的幾何精糾正模型，選用適當(dāng)級(jí)別的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)產(chǎn)品。根據(jù)應(yīng)用的需要對(duì)影像進(jìn)行輻射增強(qiáng)等方面處理，突出感興趣的地物特征。
2.2 遙感影像精糾正
遙感影像在獲取時(shí)由于搭載平臺(tái)、傳感器、地球曲率和地形起伏等影響往往會(huì)造成影像幾何畸變，為了改正這些畸變，同時(shí)把影像納入到特定的制圖坐標(biāo)系統(tǒng)中，就需要進(jìn)行影像幾何糾正。遙感影像幾何糾正包括兩個(gè)步驟：（1）計(jì)算新圖像上相應(yīng)像素的位置，一般采用已知糾正后圖像的位置反算該像素在待糾正圖像上的位置。（2）計(jì)算糾正后圖像上像素的灰度值，如果反算到待糾正圖像上的像素位置正好落在像素上，就取該像素的灰度值為糾正后圖像的灰度值，否則要根據(jù)待糾正圖像上的相鄰像素來(lái)內(nèi)插。不同類型的遙感影像采用不同的幾何糾正模型，糾正模型參數(shù)需要通過(guò)控制點(diǎn)來(lái)精確解算，如果地形起伏比較大，同時(shí)幾何精度要求又比較高，還需要通過(guò)DEM來(lái)改正地形起伏引起的投影差，以達(dá)到對(duì)遙感圖像進(jìn)行精糾正的目的。
2.3 圖像接邊和鑲嵌
電力線路的一個(gè)明顯特點(diǎn)就是跨越區(qū)域成狹長(zhǎng)條帶狀，常常超出一景影像覆蓋的范圍，這就需要對(duì)多景影像進(jìn)行鑲嵌處理，形成能夠覆蓋整個(gè)線路的大影像。在進(jìn)行圖像鑲嵌前，為了保證不同影像之間幾何位置的一致性，需要對(duì)影像進(jìn)行接邊處理；同時(shí)為了使得鑲嵌后的影像在色調(diào)上協(xié)調(diào)一致，還要進(jìn)行色調(diào)匹配處理。
2.4 圖像融合
不同的傳感器獲取的影像具有不同的特點(diǎn)，例如有的獲取的數(shù)據(jù)的幾何分辨率高，有的獲取的遙感圖像光譜分辨率高，光譜信息豐富等。在電力線路設(shè)計(jì)中幾何分辨率和光譜信息對(duì)地物判讀和地質(zhì)條件解譯有著重要的意義。為了綜合不同影像的幾何和光譜優(yōu)勢(shì)信息，采用圖像融合技術(shù)進(jìn)行處理。
圖像融合就是對(duì)幾何配準(zhǔn)好的同源或非同源圖像，應(yīng)用一定的數(shù)學(xué)模型對(duì)相應(yīng)的像素進(jìn)行處理，形成一幅能夠反映融合前不同圖像優(yōu)勢(shì)信息的圖像，目前常用的方法有：加權(quán)、小波變換、彩色變換，主分量變換和邊緣增強(qiáng)等融合方法，融合方法的選用要根據(jù)應(yīng)用目的和圖像的具體情況來(lái)決定。
2.5 線路設(shè)計(jì)
經(jīng)過(guò)幾何糾正和融合處理后的遙感圖像，不僅提供了精確的幾何位置信息，同時(shí)還提供了現(xiàn)勢(shì)、豐富的地物信息，以此為地理基礎(chǔ)結(jié)合其他輔助信息、規(guī)范和設(shè)計(jì)人員的專業(yè)知識(shí)就可以進(jìn)行線路設(shè)計(jì)。通過(guò)地物判讀和地質(zhì)條件分析可以確定線路的轉(zhuǎn)角位置，并以矢量形式標(biāo)注在遙感影像上。根據(jù)圖像幾何分辨率對(duì)房屋和交叉跨越進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，從多個(gè)設(shè)計(jì)方案中優(yōu)化篩選。對(duì)室內(nèi)判斷有疑問(wèn)的地物，進(jìn)行野外實(shí)地重點(diǎn)踏勘，然后修改、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。為了從整體的角度來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，將遙感影像和線路設(shè)計(jì)方案疊加在DEM上進(jìn)行3維仿真模擬，沿著設(shè)計(jì)線路飛行，直觀表現(xiàn)線路的整體情況。
3 500 kV某變線路設(shè)計(jì)實(shí)踐
3.1 工程概況
500 kV某變線路東西跨越約100 km，該地區(qū)地形圖成圖時(shí)間較早，地物更新較多，而且湖泊眾多，給選線帶來(lái)很大的困難。根據(jù)設(shè)計(jì)需要本項(xiàng)目采用2011年4月份30 m和5 m地面分辨率的TM多光譜影像和IRS全色影像，影像數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性很強(qiáng)，能夠很好地反映地面的實(shí)際情況。收集線路區(qū)域1∶1萬(wàn)地形圖和1∶5萬(wàn)DEM作為影像處理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本次工程設(shè)計(jì)的電力線路分為東西走向的兩個(gè)路徑方案比選，線路東西跨越98.85 km，南北跨越34.62 km。使用TM影像與IRS影像進(jìn)行融合獲取的，幾何分辨率為5 m的成果影像能夠進(jìn)行選線。
為了與傳統(tǒng)的選線方法進(jìn)行對(duì)比，先在地形圖上進(jìn)行線路初選，并將其放樣到遙感影像上，再根據(jù)影像上的地物狀況，修改電力線路上不合理的線路轉(zhuǎn)角，最終選擇出一條最佳的電力輸電線路。
3.2 影像幾何糾正
本項(xiàng)目中地形圖是紙質(zhì)的，為了方便計(jì)算機(jī)處理和提供工作效率，先把地形圖進(jìn)行掃描，然后對(duì)掃描后的地形圖進(jìn)行分塊精糾正，改正地形圖的幾何畸變，生成數(shù)字柵格地圖（DRG），從DRG上選取控制點(diǎn)對(duì)影像進(jìn)行幾何糾正。考慮到沿線山區(qū)比較多，地形起伏比較大，為了改正影像上由于地形起伏引起的投影差，在影像幾何糾正中需要采用DEM，在使用DEM數(shù)據(jù)前要對(duì)原始DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、拼接等處理。為了改正遙感影像的幾何畸變，并將其納入到指定的制圖坐標(biāo)系統(tǒng)中，需要對(duì)遙感影像進(jìn)行幾何糾正處理。為了顧及地形起伏的影響，對(duì)TM數(shù)據(jù)采用結(jié)合DEM信息的多項(xiàng)式糾正方案；IRS衛(wèi)星數(shù)據(jù)，結(jié)合其成像特點(diǎn)，采用項(xiàng)目組研制的特殊方法進(jìn)行處理。
3.3 接邊
因?yàn)镮RS影像部分區(qū)域影像質(zhì)量較差。根據(jù)影像的實(shí)際質(zhì)量，在IRS影像接邊時(shí)作了接邊區(qū)的取舍，盡量選擇影像質(zhì)量較好的部分。
3.4 融合
為了綜合IRS衛(wèi)星影像高分辨率信息和TM影像豐富的光譜信息，我們采用影像融合技術(shù)進(jìn)行處理，獲取融合二者優(yōu)勢(shì)信息的高分辨率遙感圖像。
根據(jù)IRS衛(wèi)星圖像和TM圖像的特點(diǎn)，分別采用加權(quán)、彩色變換、主分量變換和邊緣增強(qiáng)等融合方法。比較4種融合結(jié)果，發(fā)現(xiàn)邊緣增強(qiáng)融合方法效果最佳，融合后的圖像目視效果最好，顏色保持得很好。
3.5 選線
經(jīng)過(guò)上述處理后的遙感影像不僅具有精確的幾何位置信息，而且還有豐富的地物表現(xiàn)信息，在此基礎(chǔ)上結(jié)合線路設(shè)計(jì)規(guī)范和要求，進(jìn)行線路設(shè)計(jì)。對(duì)線路經(jīng)過(guò)區(qū)域附近的地質(zhì)條件、地物和交叉跨越等進(jìn)行判斷、統(tǒng)計(jì)和分析，確定優(yōu)化的轉(zhuǎn)角點(diǎn)位置。本項(xiàng)目中為了充分利用遙感影像覆蓋面寬的特點(diǎn)，本著優(yōu)中選優(yōu)的思想，線路分為南北兩個(gè)方案，最終南方案18個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)，北方案20個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)。根據(jù)其他資料和初步野外踏勘結(jié)果，整個(gè)選線過(guò)程中先后進(jìn)行了3次大范圍的線路路徑優(yōu)化。圖2中黑線為第3次線路設(shè)計(jì)的南北兩個(gè)線路路徑方案圖，兩線路起點(diǎn)和終點(diǎn)重合。經(jīng)過(guò)實(shí)地勘測(cè)最終采用了北線路方案。（如圖2）
3.6 三維飛行模擬
把經(jīng)過(guò)處理的遙感影像和設(shè)計(jì)的線路圖疊加在相應(yīng)的DEM上，用3維的方式對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行模擬。沿著線路飛行，可以直觀、整體地感受到線路完成后的效果，對(duì)于線路的整體優(yōu)化有著重要的參考作用。通過(guò)沿線的3維飛行，設(shè)計(jì)者能夠形象具體地判斷路線設(shè)計(jì)合理性。電力線路3維飛行效果如圖3所示。
4 結(jié)論
現(xiàn)代遙感技術(shù)和影像處理技術(shù)的發(fā)展，大大拓寬了遙感技術(shù)應(yīng)用的范圍。本文提出的應(yīng)用高分辨率遙感影像進(jìn)行電力線路設(shè)計(jì)方案，在500 kV該變線路設(shè)計(jì)實(shí)踐中取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。同傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比大幅度節(jié)省了工程成本，效率也比傳統(tǒng)方式高得多，設(shè)計(jì)的線路也更為合理，優(yōu)化效果更好。
經(jīng)過(guò)處理的遙感影像光譜信息豐富，分辨率高，可以分辨出房屋、道路、河流、溝渠、池塘等大量信息，這樣進(jìn)行方案選擇就有了科學(xué)的依據(jù)。本工程根據(jù)影像優(yōu)化路徑，將原來(lái)在1∶50000地形圖中預(yù)先選擇的路徑作了較大改動(dòng)，避開(kāi)新增房屋多處，預(yù)計(jì)比原方案減少拆遷30%。
信息現(xiàn)勢(shì)性是遙感影像重要的優(yōu)勢(shì)之一，符合地面實(shí)際情況的地理信息是我們作出正確、合理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在線路設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)對(duì)線路經(jīng)過(guò)區(qū)域?qū)嶋H情況的正確掌握，可以對(duì)交叉跨越地物進(jìn)行合理的避讓，減少成本和不必要的損失。在本工程中利用衛(wèi)星影像判讀出路徑走向附近有一條長(zhǎng)達(dá)幾十公里的白色、灰色條帶，根據(jù)搜集到的資料分析不是道路，可能是國(guó)家西氣東輸工程的管道，因此在選線時(shí)注意調(diào)整避讓，在初步設(shè)計(jì)踏勘時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)利用手持式GPS測(cè)量檢查確認(rèn)是天然氣管道，經(jīng)過(guò)調(diào)整路徑成功避開(kāi)。
上述分析和工程實(shí)踐表明，通過(guò)正確的方法和技術(shù)可以把遙感影像應(yīng)用于電力線路設(shè)計(jì)中，而且效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法。隨著遙感技術(shù)和影像處理技術(shù)的發(fā)展，其優(yōu)勢(shì)會(huì)更加突出、明顯。
1 引言
遙感是以航空、航天攝影技術(shù)為基礎(chǔ)，在20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來(lái)的一門新興技術(shù)[1]。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，遙感技術(shù)已廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、情報(bào)偵察等各個(gè)領(lǐng)域，是開(kāi)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)、維護(hù)國(guó)家安全不可或缺的技術(shù)手段。
遙感系統(tǒng)由平臺(tái)、傳感、接收、處理等系統(tǒng)組成[2]，完成對(duì)探測(cè)對(duì)象電磁波輻射的收集、傳輸、校正、轉(zhuǎn)換和理的全部過(guò)程，將物質(zhì)與環(huán)境的電磁波特性轉(zhuǎn)換成圖像或數(shù)字形式。傳統(tǒng)的遙感方式主要以衛(wèi)星和大型固定翼飛機(jī)為承載平臺(tái)，利用星載或機(jī)載傳感器完成信息采集。受制于衛(wèi)星回歸周期、軌道高度、氣象、以及空域管制等因素影響，傳統(tǒng)的遙感方式缺乏機(jī)動(dòng)快速的能力，很難滿足常態(tài)化偵察和實(shí)時(shí)測(cè)繪的需求。
無(wú)人機(jī)是一種無(wú)人駕駛的航空器，經(jīng)過(guò)近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)形成了一個(gè)完整的體系。近年來(lái)，輕小型無(wú)人機(jī)成為熱點(diǎn)，主要體現(xiàn)為重量越來(lái)越輕、體積越來(lái)越小，且結(jié)構(gòu)上由固定翼轉(zhuǎn)向旋翼，如大疆的四旋翼無(wú)人機(jī)，已在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。利用輕小型無(wú)人機(jī)進(jìn)行遙感探測(cè)，具有成本低、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、影像分辨率高、作業(yè)方式靈活等顯著優(yōu)點(diǎn)，可有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)遙感方式的不足，因而也是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。
本文以輕小型無(wú)人機(jī)遙感為背景，分析面臨的主要問(wèn)題，明確其關(guān)鍵技術(shù)，給出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。
2 問(wèn)題分析與研究現(xiàn)狀
2.1 主要技術(shù)問(wèn)題
輕小型無(wú)人機(jī)遙感盡管存在較大的優(yōu)勢(shì)，但受制于平臺(tái)、載荷等因素，也存在著一定的局限性，主要體現(xiàn)在以下方面：
2.1.1 平臺(tái)局限性
輕小型無(wú)人機(jī)由于自身質(zhì)量較輕，受風(fēng)的影響大[3]，影像航向重疊度和旁向重疊度都不夠規(guī)則，影像傾角過(guò)大，且傾斜方向沒(méi)有規(guī)律，對(duì)地圖測(cè)繪及目標(biāo)識(shí)別而言，影像旋偏角大，影響測(cè)繪與識(shí)別的效率和精度。
2.1.2 飛行高度局限性
輕小型無(wú)人機(jī)通常飛行高度較低，由于相機(jī)焦距限制，容易造成單張影像像幅小、像對(duì)多，其數(shù)據(jù)處理的工作量將會(huì)有較大增加。
2.1.3 載荷局限性
輕小型無(wú)人機(jī)由于結(jié)構(gòu)尺寸較小，其載荷的攝影基線較短，影響測(cè)繪成果的高程精度；且所搭載的相機(jī)多為非專業(yè)量測(cè)相機(jī)，存在較大畸變，所獲取圖像需要進(jìn)行較為嚴(yán)格的前期矯正和后期處理。
由以上可看出，輕小型無(wú)人機(jī)遙感由于自身?xiàng)l件等原因存在一定局限性，而這種局限性最終體現(xiàn)在影像處理的復(fù)雜度進(jìn)一步提高，雖然遙感影像的處理技術(shù)已大體成熟，但是基于無(wú)人機(jī)影像特點(diǎn)的處理方法還有待更深入的探究。
2.2 研究現(xiàn)狀
圍繞輕小型無(wú)人機(jī)遙感的主要問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者們提出了很多方法。針對(duì)影像校正，傳統(tǒng)方法有共線方程校正法和多項(xiàng)式校正法。劉異等人[4]提出了一種以分塊方式提取圖像中心區(qū)域特征點(diǎn)對(duì)圖像進(jìn)行幾何校正的方法；徐秋輝[5]提出了一種基于POS參數(shù)的幾何校正方法。針對(duì)無(wú)人機(jī)影像拼接，目前研究的主流是基于特征匹配的圖像拼接方法。D.G.Lowe[6]提出了SIFT算法，具有較強(qiáng)匹配性和良好的魯棒性，但算法復(fù)雜度高；陳信華將SIFT算法與最小二乘法結(jié)合，實(shí)現(xiàn)影像的匹配與拼接。針對(duì)影像融合，目前主流的方法有直接平均融合法、加權(quán)平均融合法等[7]。
3 關(guān)鍵技術(shù)
基于以上分析，我們提出輕小型無(wú)人機(jī)遙感的重點(diǎn)研究方向，如下所示：
3.1 航線規(guī)劃
傳統(tǒng)的航線規(guī)劃采用外接矩形包含任務(wù)區(qū)域的方法進(jìn)行航攝，效率較低且容易生成較多無(wú)效的影像數(shù)據(jù)。研究如何在不規(guī)則任務(wù)區(qū)域進(jìn)行高效的航線規(guī)劃，將有效降低后期處理的工作量。
3.2 影像校正
通常的幾何校正需要在航攝區(qū)域布設(shè)一定數(shù)量的地面控制點(diǎn)，但在野外、災(zāi)害發(fā)生區(qū)域等很難得到實(shí)測(cè)控制點(diǎn)。研究無(wú)地面控制點(diǎn)輔助的情況下，如何實(shí)現(xiàn)精確的影像幾何校正是一個(gè)必須關(guān)注的問(wèn)題。
3.3 影像拼接
影像拼接的基本任務(wù)是將多幅小范圍影像序列拼接成有價(jià)值的大幅面影像。SIFT特征匹配算法應(yīng)用于無(wú)人機(jī)影像匹配具有精度高、魯棒性好等優(yōu)勢(shì)，但運(yùn)算量大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)匹配。進(jìn)一步研究兼顧精度和運(yùn)算速度的算法仍有必要。
3.4 影像融合
輕小型無(wú)人機(jī)在獲取影像時(shí)，由行姿態(tài)不穩(wěn)定，以及影像存在光強(qiáng)和色彩差異，影像拼接線附近會(huì)有明顯的邊界痕跡和顏色差異，因此需要對(duì)拼接后的影像進(jìn)行融合處理。傳統(tǒng)的加權(quán)平均算法是根據(jù)固定的矩形重疊形狀進(jìn)行權(quán)值分配，但影像拼接后的重疊區(qū)域往往不規(guī)則，較難滿足實(shí)際需求。
4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案
輕小型無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
輕小型無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)由三部分構(gòu)成，分別是控制系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)遙感平臺(tái)、影像處理系統(tǒng)，其功能如下：
4.1 控制系統(tǒng)
完成無(wú)人機(jī)航線規(guī)劃和飛行控制，前者設(shè)定無(wú)人機(jī)的飛行路線，規(guī)劃飛行任務(wù)；后者用行時(shí)的實(shí)時(shí)控制和交互操作。
4.2 無(wú)人機(jī)遙感平臺(tái)
該平臺(tái)是無(wú)人機(jī)遙感系統(tǒng)的傳感器承載平臺(tái)，由四旋翼無(wú)人機(jī)、相機(jī)、云臺(tái)、GPS定位系統(tǒng)、以及數(shù)傳系統(tǒng)等組成，完成對(duì)地連續(xù)垂直拍照任務(wù)，并將其相應(yīng)位置及飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳。
4.3 影像處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)對(duì)遙感影像進(jìn)行處理，包括矯正、拼接、融合等。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)可面向具體應(yīng)用進(jìn)行擴(kuò)展，如影像查詢與瀏覽、地圖測(cè)繪、農(nóng)林普查、戰(zhàn)場(chǎng)偵察、變化檢測(cè)等。
系統(tǒng)的運(yùn)行流程如圖2所示。
在每次實(shí)施作業(yè)之前，需對(duì)探測(cè)區(qū)域進(jìn)行分析，確定飛行航線，然后將該航線注入到遙感飛行平臺(tái)；遙感飛行平臺(tái)在控制系統(tǒng)及GPS的協(xié)助下，按既定計(jì)劃進(jìn)行航攝，獲取預(yù)定區(qū)域內(nèi)的影像序列；當(dāng)航攝任務(wù)結(jié)束后，將所獲取的影像回傳至影像處理系統(tǒng)，完成校正、拼接、融合等處理，并進(jìn)行剖分存儲(chǔ)。進(jìn)一步的應(yīng)用則需針對(duì)處理后的大幅影像進(jìn)行像素和特征處理，從而發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的目標(biāo)信息。
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作者簡(jiǎn)介
中圖分類號(hào)：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（c）-00-02
著信息技術(shù)的快速發(fā)展，衛(wèi)星遙感技術(shù)得到了突破性進(jìn)展，隨著商用衛(wèi)星IKONOS，QuickBird相繼發(fā)射成功，衛(wèi)星遙感突破了米級(jí)空間分辨率的局限，極大地促進(jìn)了各應(yīng)用行業(yè)的科技進(jìn)步和管理水平。
遙感在國(guó)土資源調(diào)查評(píng)價(jià)、土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、土地更新調(diào)查以及大中比例尺地形圖測(cè)繪等方面已取得顯著成績(jī)。該文主要介紹高分辨率遙感數(shù)據(jù)的預(yù)處理及圖像解譯。
1 衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
早期的土地整理使用的基礎(chǔ)圖件為數(shù)年前的土地利用現(xiàn)狀圖，已經(jīng)變化的土地利用情況則采用實(shí)地調(diào)查的方式進(jìn)行部分變更，以變更后的土地利用現(xiàn)狀圖為底圖進(jìn)行土地整理規(guī)劃和設(shè)計(jì)。由于土地利用現(xiàn)狀圖存在精度不足及時(shí)效性的限制，同時(shí)受客觀條件及主觀因素影響，規(guī)劃和設(shè)計(jì)的精度較低。目前的土地整理項(xiàng)目對(duì)項(xiàng)目區(qū)地形圖的精度和現(xiàn)勢(shì)性要求都較高，單靠野外數(shù)字化采集數(shù)據(jù)方法可靠、精度也較高，但外業(yè)工作量大，且在地貌起伏大、植被覆蓋好的地段施測(cè)困難。應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)可以充分發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)越性，能夠快速及時(shí)獲取土地整理區(qū)域的多時(shí)相數(shù)據(jù)，最大程度地保證監(jiān)測(cè)的及時(shí)性及現(xiàn)勢(shì)性，有效降低人為因素干擾，客觀反映實(shí)際情況，減少地形、地貌、海拔、氣候等自然因素的影響，最大程度地節(jié)省人力、物力和財(cái)力。隨著高分辨率遙感影像的普遍應(yīng)用以及遙感數(shù)字影像分類技術(shù)的發(fā)展，在專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件平臺(tái)下，通過(guò)人機(jī)交互解譯，根據(jù)影像中各地類、地物的色調(diào)、形狀、陰影、紋理、位置和大小等特征，可直接勾繪出土地整理區(qū)域內(nèi)各地類地物邊界，同時(shí)賦予所勾繪的地物各種屬性，以便進(jìn)行下一步的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與匯總工作，使工作效率大大提高，這一技術(shù)方法具有周期短、精度高、可操作性強(qiáng)、信息提取和更新速度快等特點(diǎn)。
2 研究方法
2.1 總體思路
2.1.1 數(shù)據(jù)源的選擇
首先要根據(jù)實(shí)際需要購(gòu)買遙感影像數(shù)據(jù)源。影像分辨率是決定影像精度的一個(gè)重要指標(biāo)，影像精度要滿足相應(yīng)比例尺地圖對(duì)于影像識(shí)別能力和成圖精度要求，同時(shí)又要考慮成本。冗余的分辨率會(huì)增加衛(wèi)星影像購(gòu)買成本和加重?cái)?shù)據(jù)處理的負(fù)擔(dān)；而若分辨率達(dá)不到一定要求，就無(wú)法判讀細(xì)小的地物、降低衛(wèi)星影像圖視覺(jué)上形象、逼真的效果，滿足不了成圖精度。因此我們?cè)谶x擇數(shù)據(jù)源時(shí)，并不是分辨率越高就越好，而是要針對(duì)現(xiàn)實(shí)情況，綜合考慮成本、數(shù)據(jù)的可得性、成圖比例尺等因素。QuickBird遙感影像，重訪周期1～6 d，現(xiàn)勢(shì)性好，地面分辨率高（全色波段為0.61 m，多光譜為2.44 m），空間紋理清晰息。其多光譜波段光譜信息豐富，進(jìn)行屏幕矢量化時(shí)，成圖比例尺可達(dá)1∶10000或1∶5000；全色波段分辨率高達(dá)0.61 m，但因影像上地物顏色比較一致，無(wú)法準(zhǔn)確分辨地面復(fù)雜地物。因此，有必要進(jìn)行二者之間的數(shù)據(jù)融合，在保留QuickBird多光譜影像豐富的光譜信息的前提下提高其分辨率，增強(qiáng)圖像的視覺(jué)效果，提高地物判讀準(zhǔn)確性，一般來(lái)說(shuō)，融合后的數(shù)據(jù)可以滿足精度1∶2000比例尺圖件成圖的需要。圖1是部分融合后的QuickBird影像圖。
其次，遙感影像分辨率的選擇除了考慮不同比尺成圖對(duì)影像分辨率的要求，還要考慮現(xiàn)有可獲的遙感影像產(chǎn)品規(guī)格，在好幾種遙感數(shù)據(jù)都能滿足成圖比例尺的情況下，要考慮的是數(shù)據(jù)源的穩(wěn)定性、性價(jià)比以及選擇這種衛(wèi)星的何種等級(jí)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。
再次，遙感影像的拍攝時(shí)間、拍攝時(shí)的天氣狀況也是選擇數(shù)據(jù)源時(shí)要考慮的。在土地整理工作中制作項(xiàng)目區(qū)地形圖，為保證現(xiàn)勢(shì)性，我們要盡量使用最新日期拍攝的數(shù)據(jù)為保證地面地物不被遮蓋，要盡量選擇無(wú)云或云量盡可能少的數(shù)據(jù)源。
2.1.2 遙感數(shù)據(jù)處理
這里所說(shuō)的遙感數(shù)據(jù)處理是指供應(yīng)商提供的影像到提供給作業(yè)員進(jìn)行影像解譯之間的一系列處理，影像處理的質(zhì)量也直接影響更新精度。影像提供給用戶之前一般都會(huì)根據(jù)用戶的要求進(jìn)行各種不同級(jí)別的處理。作為地形圖測(cè)繪，首先是 要將影像處理成正射影像，這時(shí)就需要供應(yīng)商提供IA級(jí)的處理（經(jīng)過(guò)輻射校正、CCD探測(cè)器陣列均衡化處理），其它校正由用戶
完成。
該文選擇ENV圖像處理軟件對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)光譜特性的分析和圖像增強(qiáng)處理。
值得說(shuō)明的是，在對(duì)遙感影像進(jìn)行正射校正時(shí)，包括控制點(diǎn)選擇、糾正模型選取、幾何糾正精度檢查等。糾正計(jì)算的方法主要有物理模型、多項(xiàng)式和逐微分糾正幾種方式。多項(xiàng)式的校正精度與地面控制點(diǎn)（即GCP）的精度、分布和數(shù)量及校正影像的范圍有關(guān)，對(duì)于二次多項(xiàng)式來(lái)說(shuō)，適當(dāng)?shù)卦黾覩CP的數(shù)量可提高幾何精校正精度。GCP的均勻分布以及GCP的位置精度高，均可提高幾何校正精度。若GCP太少或其自身的定位誤差大，或分布不均勻，都會(huì)給整個(gè)圖像校正帶來(lái)較大影響。在實(shí)際工作中，也可以采用RTK技術(shù)野外采集控制點(diǎn)的方法來(lái)對(duì)遙感影像進(jìn)行校正。
2.2 實(shí)現(xiàn)過(guò)程
2.2.1 室內(nèi)解譯
該文選擇在ENVI軟件環(huán)境中進(jìn)行解譯和矢量圖繪制，解譯標(biāo)志是遙感圖象上能直接反映和判別地物信息的影像特征，它是室內(nèi)解譯的依據(jù)。主要從目標(biāo)地物的大小、形狀、陰影、色調(diào)、紋理、圖型和位置與周圍的關(guān)系等推斷出目標(biāo)地物的屬性等相關(guān)信息。外業(yè)調(diào)查是內(nèi)業(yè)解譯的基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)地調(diào)查，了解研究區(qū)的自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)狀況和水土流失特點(diǎn)、水土保持治理措施等情況，并建立實(shí)際地類與影像的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即影像解譯標(biāo)志。對(duì)于QuickBird這樣的高分辨率影像的解譯標(biāo)志比較好判斷，從圖像上基本可以辨別出地物類別。我們?cè)谕恋卣砉ぷ鞯膶?shí)際操作也只需要將居民點(diǎn)、道路、溝渠、林地、園地、旱地等地類特征直接沿影像特征的邊緣準(zhǔn)確勾劃出地類界線，進(jìn)行圖斑勾繪。如圖2所示。
在進(jìn)行室內(nèi)解譯時(shí)主要遵循以下原則：
（1）多尺度宏觀原則：在詳細(xì)解譯之前，首先對(duì)影像總體輪廓和研究區(qū)生態(tài)概況進(jìn)行研究，以獲取整個(gè)研究區(qū)宏觀生態(tài)分布類型。
（2）先易后難，循序漸進(jìn)原則：整個(gè)遙感圖像目視解譯工作往往比較復(fù)雜，反復(fù)枯燥，工作量較大，需要有足夠的耐心，可遵循先易后難，循序漸進(jìn)的原則。
2.2.2 外業(yè)調(diào)繪
室內(nèi)解譯過(guò)程結(jié)束后，要將解譯結(jié)果帶到野外進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)證，驗(yàn)證的主要內(nèi)容是檢查解譯圖各圖斑的劃分與實(shí)際情況的一致性和范圍界限的準(zhǔn)確性，對(duì)解譯有誤的地方重新進(jìn)行解譯與修改；利用GPS先布設(shè)好圖根控制點(diǎn)，實(shí)測(cè)控制點(diǎn)坐標(biāo)，采集圖斑實(shí)地邊界和新增線狀地物的坐標(biāo)數(shù)據(jù)及相關(guān)幾何數(shù)據(jù)，并實(shí)地調(diào)查該變化圖斑的位置、土地利用狀況等屬性，將其填寫外業(yè)記錄表上.并繪制外業(yè)調(diào)繪圖。
2.2.3 地形圖的制作
將野外采集的各種數(shù)據(jù)上傳至電腦中，在GIS平臺(tái)下利用數(shù)字成圖系統(tǒng)，對(duì)變化圖斑和新增圖斑以及新增線狀地物進(jìn)行矢量勾繪，并建立完整的拓?fù)潢P(guān)系，利用軟件相關(guān)功能計(jì)算出圖斑變化面積，再根據(jù)外業(yè)調(diào)查、量測(cè)情況，經(jīng)過(guò)添加高程信息，進(jìn)而編繪生成地形圖。主要技術(shù)流程見(jiàn)圖3。
3 應(yīng)用中要注意的問(wèn)題
在利用高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行土地整理的地形圖制作時(shí)，有以下兩點(diǎn)問(wèn)題需要注意：
1）目前土地利用數(shù)據(jù)信息或圖斑變化主要依靠目視解譯方法來(lái)判讀，造成了它易受人為因素影響的局限性，例如：一條干涸的小河流就有可能在衛(wèi)星遙感圖上被誤判為一條沙石路；公路兩側(cè)的干溝渠被誤判為道路等，這就要求作業(yè)人員具有豐富的專業(yè)知識(shí)和作業(yè)經(jīng)驗(yàn)。
2）室內(nèi)解譯完成之后一定要進(jìn)行外業(yè)調(diào)繪，尤其是一些新增的線狀地物或零星地物，決不能主觀臆斷，一些在圖上難以判斷的圖斑必須到實(shí)地去調(diào)查是否變化及測(cè)量變化前后的面積，其位置無(wú)法在圖上直接標(biāo)出時(shí)必須進(jìn)行實(shí)地的野外測(cè)量。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)將成為土地調(diào)查的重要手段，高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)具有現(xiàn)勢(shì)性好、空間、時(shí)間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，能及時(shí)、準(zhǔn)確、快速地反映土地利用變化情況，將成為獲取土地利用變化的重要信息源。與傳統(tǒng)的土地調(diào)查方法比較，利用高分辨率遙感影像調(diào)查具有快速、省時(shí)、省力等特點(diǎn)，能基本滿足現(xiàn)代土地利用調(diào)查的
需要。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào)：TP753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（c）-0027-01
自從20世紀(jì)60年代遙感技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，遙感技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于軍事、測(cè)繪、環(huán)境等領(lǐng)域，并在其中發(fā)揮著非常重要的作用。遙感影像圖中的地物提取時(shí)測(cè)繪信息化、現(xiàn)代化發(fā)展的重要組成部分，極大的推動(dòng)了遙感技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展。目前，如何從遙感影像中自動(dòng)提取地物已經(jīng)成為了遙感領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。但是，雖然目前國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者已經(jīng)對(duì)此進(jìn)行了許多的研究，并且已經(jīng)取得了一定的研究成果，但是從遙感影像中自動(dòng)獲得地物信息作為一個(gè)較為前沿的研究領(lǐng)域，目前缺乏成熟的方法應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。
1 種子區(qū)域增長(zhǎng)法的改進(jìn)
種子區(qū)域增長(zhǎng)法是一個(gè)較好的遙感影像圖地物信息自動(dòng)提取算法。但是種子區(qū)域增長(zhǎng)法受限于初始種子的好壞，容易受到噪聲點(diǎn)的影響，同時(shí)區(qū)域增長(zhǎng)停止準(zhǔn)則的好壞對(duì)于增長(zhǎng)的速度和增長(zhǎng)的結(jié)果都有直接影響，如果在增長(zhǎng)過(guò)程中如果某個(gè)像元有多個(gè)子集鄰接像元，并且像元與多個(gè)子集鄰接像元的差異都較小時(shí)，像元不同的歸并方向會(huì)對(duì)區(qū)域增長(zhǎng)速度和遙感影像圖的地物提取效果造成較大的影響。為此，在應(yīng)用種子區(qū)域增長(zhǎng)法實(shí)現(xiàn)遙感影像圖地物自動(dòng)提取時(shí)，需要對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)，以獲得更好的地物自動(dòng)提取效果。
在2009年周成虎所提出的面向?qū)ο蟮倪b感影像處理思想中，將遙感影像圖中地物要素的構(gòu)成單元看成是unit（基元），并認(rèn)為unit是根據(jù)一定的計(jì)算規(guī)則，在一定尺度下所獲得的由具有相近像元所組成的連通區(qū)域，unit內(nèi)部的像元具有特征相似性。借助unit的思想，在使用種子區(qū)域增長(zhǎng)法進(jìn)行遙感影像圖中地物自動(dòng)提取過(guò)程中，如果將種子集Ai看成是初始基元，則基元的光譜特征反應(yīng)了基元內(nèi)部各個(gè)像元的光譜屬性。其中種子集Ai的光譜特征計(jì)算入式（1）所示。
（1）
其中：Ai表示遙感影像圖中的第i個(gè)種子集合，即第i個(gè)基元；xki表示種子集Ai中的第k個(gè)像元，根據(jù)遙感影像圖中的光譜特征提取方法得到xki的光譜特征f（xki）。根據(jù)相同的原理可以獲得基元的灰度、紋理、形狀等信息。
根據(jù)如上的思想，對(duì)種子區(qū)域增長(zhǎng)法進(jìn)行如下的改進(jìn)。
（1）根據(jù)遙感影像圖中的地物光譜特征，選擇初始種子點(diǎn)，其主要的方法是采用Otsu閾值法從遙感影像圖中獲得初步點(diǎn)集來(lái)作為種子區(qū)域法的種子點(diǎn)，從而加強(qiáng)初始種子點(diǎn)的地物代表性。（2）將種子集作為種子區(qū)域法中不斷生長(zhǎng)的基元。（3）根據(jù)航空影像圖的精度，計(jì)算理想窗口寬度K，用于計(jì)算以帶辨別像元為中心的窗口內(nèi)鄰域聯(lián)合特征。在進(jìn)行聯(lián)合特征計(jì)算時(shí)，綜合考慮地物的空間低于特征和光譜域特征信息。（4）對(duì)于聯(lián)合特征中的空間特征分量和光譜特征分量賦予不同的權(quán)重，采用“加權(quán)聯(lián)合特征”法來(lái)計(jì)算距離，并且以此作為相似度度量值，并且根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整權(quán)重，調(diào)節(jié)空間特征分量和光譜特征分量對(duì)特征相似性的貢獻(xiàn)量。（5）在增長(zhǎng)過(guò)程中，基于周成虎所提出的“特征差異最小”的思想，選取特征差異最小的外接區(qū)域作為種子的增長(zhǎng)對(duì)象，在每一次完成種子的增長(zhǎng)之后，需要按照加權(quán)聯(lián)合特征差異值大小將種子集中所有外接像元（即外接區(qū)域?yàn)榈匚镞吔绲南裨┻M(jìn)行排序，最終將像元并入到與之特征差異最小的種子點(diǎn)擊，同時(shí)選擇下一個(gè)遙感影像圖中的像元進(jìn)行增長(zhǎng)，直到遙感影像中的所有像元處理完畢。
2 改進(jìn)種子區(qū)域增長(zhǎng)法的應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采取如圖1所示的一幅精度為1m的QuickBird航空影像圖。
如圖1所示，航空影像圖主要包括建筑物和道路等地物，采用傳統(tǒng)種子區(qū)域增長(zhǎng)法和改進(jìn)的種子區(qū)域增長(zhǎng)法提取遙感影像圖中的建筑物地物信息的結(jié)果分別如圖2和圖3所示。
從如上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，兩種算法都較為清晰的獲得了建筑物結(jié)果，建筑物輪廓波愛(ài)吃了原有的規(guī)則性。但是通過(guò)改進(jìn)種子區(qū)域增長(zhǎng)法與傳統(tǒng)算法的對(duì)比可以看出，改進(jìn)種子區(qū)域增長(zhǎng)法更好的去除掉了建筑物地物提取時(shí)的樹(shù)木噪聲，所獲得的地物輪廓更加精確，具有更好的遙感影像圖地物自動(dòng)提取效果。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，在為人們提供更加豐富的數(shù)據(jù)來(lái)源時(shí)，也推動(dòng)了影像處理等技術(shù)的發(fā)展。遙感影像地物自動(dòng)提取技術(shù)有利于遙感影像處理的自動(dòng)化和全數(shù)字化，是一門基于高分辨率遙感影像的新興技術(shù)，有利于減少遙感影像處理成本，提高處理效率，是遙感影像技術(shù)重要的發(fā)展方向。在本研究中，主要通過(guò)對(duì)種子區(qū)域增長(zhǎng)法的分析，針對(duì)其在遙感影像地物自動(dòng)提取中所存在的易受噪聲點(diǎn)影響等問(wèn)題，提出改進(jìn)的種子區(qū)域增長(zhǎng)法。
Abstract: Urban Remote Sensing Information is one of the urban resources. This paper describes the methods and situation of application of the Remote Sensing Information in urban planning and management， analyses some practical questions， and previews its prospects.
Key words: Remote Sensing; urban planning; application
一、引言
遙感技術(shù)（Remote Sensing）是一門建立在空間科學(xué)、電子技術(shù)、光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息論等新的技術(shù)科學(xué)以及地球科學(xué)理論基礎(chǔ)上的綜合性技術(shù)，為現(xiàn)代前沿科學(xué)技術(shù)之一，具有宏觀、動(dòng)態(tài)、綜合、快速、多層次、多時(shí)相的優(yōu)勢(shì)。在新技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，遙感技術(shù)伴隨著航空、航天技術(shù)的發(fā)展而不斷提高與完善，服務(wù)領(lǐng)域因之而不斷擴(kuò)展，受到普遍重視，顯示出極其廣泛的應(yīng)用價(jià)值、良好的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的生命力。
城市遙感信息是城市重要的信息資源之一，遙感技術(shù)在城市規(guī)劃與管理方面的應(yīng)用目標(biāo)可以歸納為：快速實(shí)現(xiàn)城市范圍國(guó)土資源與生態(tài)環(huán)境的多層次、全方位綜合調(diào)查，系統(tǒng)地研究城市資源與環(huán)境的空間分布規(guī)律及其相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系，按不同層次、不同內(nèi)容編制系列基礎(chǔ)圖件，客觀、真實(shí)、系統(tǒng)地反映城市的建設(shè)成就和存在問(wèn)題，為制定城市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的中長(zhǎng)期規(guī)劃、國(guó)土資源和生態(tài)環(huán)境的綜合整治規(guī)劃以及城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。
二、遙感資料的制圖應(yīng)用
1） 航天遙感制圖
所謂航天遙感是指以航天器為傳感器承載平臺(tái)的遙感技術(shù)。航天遙感實(shí)踐中，針對(duì)具體應(yīng)用需求，選擇不同的傳感器如：成像雷達(dá)、多光譜掃描儀等，通過(guò)衛(wèi)星地面站獲取合適的覆蓋范圍的最新的圖像數(shù)據(jù)，利用遙感圖像專業(yè)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正、增強(qiáng)、融合、鑲嵌等處理，同時(shí)，借助應(yīng)用區(qū)域現(xiàn)有較大比例尺的地形數(shù)據(jù)，對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行投影變換和幾何精糾正，并從地形圖上獲得境界、城市、居民點(diǎn)、山脈、河流、湖泊以及鐵路、公路等典型地貌地物信息和相應(yīng)地名信息，進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注和整飾，制作數(shù)字正射影像圖。
當(dāng)前，高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)到了一個(gè)前所未有的高度，法國(guó)SPOT 5和美國(guó)IKNOS、QUICKBIRD衛(wèi)星影像的地面分辨率分別達(dá)到2.5m、1m、0.61m，據(jù)估計(jì)，在未來(lái)兩年內(nèi)，更高分辨率的衛(wèi)星遙感影像將進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行。這就使得衛(wèi)星遙感技術(shù)突破了僅能進(jìn)行定性分析的局限，而跨入定性和定量分析的新境界。因此，航天遙感制圖應(yīng)用也更為活躍，展示出非常好的前景，不僅在國(guó)土資源調(diào)查、土地利用監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃監(jiān)測(cè)、重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)監(jiān)測(cè)中有了典型應(yīng)用，而且，國(guó)家863計(jì)劃信息獲取與處理技術(shù)主題重大課題還開(kāi)展了利用分辨率為0.61m的QUICKBIRD衛(wèi)星影像進(jìn)行城市大比例尺地形圖的更新研究。此外，高分辨率衛(wèi)星遙感影像還可提供立體像對(duì)，可用于直接生成DEM數(shù)據(jù)，甚至可以進(jìn)行大比例尺地形圖的獲取與更新測(cè)繪。
用于遙感影像處理的專業(yè)軟件如Erdas、PCI、ENVI、Er Mapper等都來(lái)自國(guó)外，軟件比較成熟，功能較多，并且有些軟件還將衛(wèi)星傳感器的參數(shù)引入影像處理中，以提高精度。近幾年國(guó)產(chǎn)化遙感影像處理專業(yè)軟件相繼涌現(xiàn)，如ImageInfo、IRSA等，為遙感影像的廣泛應(yīng)用提供了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、高性價(jià)比的實(shí)用工具。 2） 航空遙感制圖
所謂航空遙感是指以航空器如飛機(jī)、飛艇、熱氣球等為傳感器承載平臺(tái)的遙感技術(shù)。根據(jù)不同的應(yīng)用目的，選用不同的傳感器：如：航空攝影機(jī)、多光譜掃描儀、熱紅外掃描儀、CCD像機(jī)等，獲取所需資料包括：航攝像片和掃描數(shù)據(jù)。其制圖應(yīng)用一般包括兩大方面：
（1）攝影測(cè)量制圖
在測(cè)繪領(lǐng)域中，攝影測(cè)量學(xué)已經(jīng)是一門從理論到實(shí)踐都非常成熟的學(xué)科。按照陳述彭院士主編的《遙感大辭典》給出的定義，攝影測(cè)量完全符合遙感的廣義定義，與狹義定義雖不夠貼切，但從總體上講，它具有遙感的諸多特征。在我國(guó)應(yīng)用攝影測(cè)量的原理和方法測(cè)繪地形圖有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史。目前，1:5000及其以下小比例尺地形圖的測(cè)繪，基本上都采用攝影測(cè)量方法施測(cè)。在城市測(cè)量方面，由于要求成圖比例尺較大，過(guò)去由于航測(cè)儀器及作業(yè)水平的局限一直徘徊于有關(guān)實(shí)驗(yàn)，主要原因是，對(duì)于平面精度，只要工序控制完善尚能滿足要求，但高程精度難以滿足《城市測(cè)量規(guī)范》的要求。而近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給攝影測(cè)量制圖帶來(lái)了新的發(fā)展和變化，不僅在內(nèi)業(yè)測(cè)圖儀器上實(shí)現(xiàn)由測(cè)繪線劃圖到直接測(cè)繪數(shù)字地形圖的轉(zhuǎn)化，而且誕生了拋開(kāi)了傳統(tǒng)的攝影測(cè)量?jī)x器設(shè)備，以軟件實(shí)現(xiàn)地形數(shù)據(jù)采集與處理的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，這無(wú)疑是攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展史上的一次革命。數(shù)字測(cè)繪成果既可以通過(guò)硬拷貝輸出獲得線劃圖件，又可以借助相關(guān)的編碼技術(shù)及格式轉(zhuǎn)換接口，直接為GIS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
在我國(guó)測(cè)繪工作者的努力下，我國(guó)的數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)水平站在了世界先進(jìn)的行列，這是中國(guó)測(cè)繪人可以引以為自豪的。與國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品相比，具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的VirtuoZo NT和JX－4兩大數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)，性價(jià)比更為出色，近幾年迅速占領(lǐng)國(guó)內(nèi)城市測(cè)繪的制高點(diǎn)，展示了極為廣闊的發(fā)展前景。目前，應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行城市大比例尺地形圖的測(cè)繪與更新，已經(jīng)非常普遍，很多城市測(cè)繪部門已經(jīng)形成了一定規(guī)模的生產(chǎn)能力。
實(shí)踐表明，應(yīng)用攝影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行城市大范圍大比例尺空間基礎(chǔ)信息的獲取與更新，平面精度完全可以滿足規(guī)范要求，在高程精度方面需要進(jìn)行特殊的處理（如鋪面水準(zhǔn)實(shí)測(cè)）。與常規(guī)地面測(cè)量相比，其主要的優(yōu)勢(shì)在于周期短、成本低。
（2）正射影像圖制作
正射影像圖是一種既具有地物注記、圖面可量測(cè)性等常規(guī)地形圖的特性又具有豐富直觀的影像信息的一種圖件，是將航攝像片的中心投影經(jīng)過(guò)機(jī)械式的或數(shù)字式的糾正轉(zhuǎn)變?yōu)檎渫队靶问蕉傻挠跋駡D件。正射影像圖制作的優(yōu)勢(shì)在于，生產(chǎn)周期短、成本低。
正射影像圖分為“常規(guī)正射影像圖”和“數(shù)字正射影像圖”兩大類，前者是通過(guò)影像拷貝和正射投影儀糾正工藝，以紙基或膠片基承載的平面型影像圖件。后者則是應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)和工藝制作的以數(shù)字形式存在的影像圖件，可以方便地輸出成紙基或膠片基圖件。目前，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和影像處理技術(shù)的發(fā)展，以數(shù)字形式存在的影像圖件在生產(chǎn)技術(shù)上日趨成熟并不斷完善，已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，并與方興未艾的城市 GIS 技術(shù)相得益彰，應(yīng)用廣泛。特別是數(shù)字影像圖在色彩處理方面的優(yōu)越性，使其更具應(yīng)用價(jià)值。
利用正射影像圖勾繪地物圖形進(jìn)行地形圖生產(chǎn)，就是曾經(jīng)廣為應(yīng)用的像片圖測(cè)圖，這種技術(shù)現(xiàn)在仍然有其生命力，2000年實(shí)施的“數(shù)字海淀城市智能管理信息系統(tǒng)”就是利用城市航空遙感制作的1:2000正射影像圖實(shí)現(xiàn)地物信息的勾繪并建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的。從2002年開(kāi)始，北京市每年都進(jìn)行航空攝影，并利用航攝資料制作大比例尺數(shù)字正射影像圖，逐漸積累將會(huì)形成一個(gè)記錄北京市城市年度變化的信息豐富影像圖庫(kù)。同時(shí)，由于城市基本地形和像控點(diǎn)數(shù)據(jù)變化較小，形成了有效的可持續(xù)利用的DEM和像控點(diǎn)庫(kù)，使正射影像圖生產(chǎn)更為經(jīng)濟(jì)和快速。
在正射影像圖上疊加某些地形信息，如道路信息、房屋信息等，制作復(fù)合式正射影像地形圖，信息更為豐富，表現(xiàn)力更強(qiáng)，其在城市規(guī)劃與管理方面的應(yīng)用更具直觀性。
三、遙感影像資料的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)用
城市大比例尺地形圖是城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、管理中應(yīng)用最為廣泛的一個(gè)圖種，而遙感影像圖在規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用仍然舉步維艱。1992年開(kāi)展中德技術(shù)合作時(shí)，國(guó)內(nèi)第一條完整的正射影像圖生產(chǎn)線在建設(shè)部建成，建設(shè)部曾發(fā)文推廣正射影像圖在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，但收效甚微。究其原因主要是，盡管城市大比例尺正射影像圖或影像地形圖對(duì)于城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的輔助作用要優(yōu)于線劃地形圖，但其在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)及管理方面的應(yīng)用沒(méi)有形成易操作的技術(shù)思路和方法，沒(méi)有充分地展示其功能特點(diǎn)和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。1996年完成的建設(shè)部科研課題《廣州市大比例尺數(shù)字正射影像圖制作及在城市規(guī)劃中的應(yīng)用》研究，應(yīng)用航空攝影資料制作2054幅1：2000數(shù)字影像圖和504幅1：5000偽彩色數(shù)字影像圖，并建成區(qū)范圍調(diào)查、綠化覆蓋率調(diào)查、水系調(diào)查、重大違章建筑的監(jiān)測(cè)等方面開(kāi)展應(yīng)用研究，取得了較好的效果，這是國(guó)內(nèi)第一個(gè)大范圍大比例尺正射影像圖生產(chǎn)和應(yīng)用的實(shí)例，是一次有益的、意義深遠(yuǎn)的成功嘗試。
最近幾年，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)以及數(shù)字正射影像圖生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字正射影像圖在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理中的應(yīng)用日趨活躍，其特點(diǎn)正在被城市規(guī)劃行業(yè)認(rèn)同并在應(yīng)用實(shí)踐中得到進(jìn)一步發(fā)掘，生產(chǎn)市場(chǎng)也日益擴(kuò)大，城市在進(jìn)行以基礎(chǔ)信息獲取與更新為目的的航攝時(shí)，一般都要求開(kāi)展數(shù)字正射影像圖的制作。
在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理中，為了更真實(shí)、直觀地了解城市的地形地貌及環(huán)境狀況，對(duì)數(shù)字高程模型和數(shù)字景觀模型等數(shù)據(jù)的需求也日益增多，利用遙感信息進(jìn)行數(shù)字高程模型和數(shù)字景觀模型的生產(chǎn)，在技術(shù)上已經(jīng)日臻完善。實(shí)踐中人們認(rèn)識(shí)到，應(yīng)用航空遙感信息進(jìn)行生成數(shù)字高程模型（DEM）所需要平面坐標(biāo)（X，Y）及高程（Z）的數(shù)據(jù)集的采集，比地面測(cè)繪或其它方式更為經(jīng)濟(jì)和快速。作為模型化的城市現(xiàn)狀的表現(xiàn)形式，城市景觀模型對(duì)于總體規(guī)劃設(shè)計(jì)思想的形成以及把握城市建設(shè)和發(fā)展的方向，具有重要的作用。傳統(tǒng)的城市景觀模型是以紙板或其它材料制作的非數(shù)字式模型，要想做得逼真，費(fèi)時(shí)費(fèi)錢。應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)所具有的制作城市景觀數(shù)字模型的功能，在計(jì)算機(jī)上非常逼真地再現(xiàn)城市現(xiàn)狀，并可以多視角瀏覽，以輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)的參與者及決策者開(kāi)展相關(guān)工作，毫無(wú)疑問(wèn)，其基礎(chǔ)資料來(lái)源于各類遙感信息。
除此之外，近景攝影測(cè)量和三維激光掃描技術(shù)的遙感特征也應(yīng)被正視，它們面向城市的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)體進(jìn)行信息的獲取，對(duì)城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的信息支持作用也是不可低估的，如文物保護(hù)測(cè)繪、城市標(biāo)志性建筑和街區(qū)的三維建模等。
轉(zhuǎn)貼于 四、專題遙感調(diào)查與研究
城市規(guī)劃、建設(shè)和管理是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，是一個(gè)包括城市方方面面的系統(tǒng)工程，與城市的歷史、人文、地理環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)緊密相關(guān)，因此，通過(guò)對(duì)一些可能影響城市建設(shè)和發(fā)展的專門課題的調(diào)查與研究，獲得指導(dǎo)城市規(guī)劃與建設(shè)的決策的信息，有著巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于城市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。
遙感圖像資料是地表光譜特征通過(guò)大氣層的傳播，被航空或航天傳感器接收記錄為光譜數(shù)據(jù)，或直接反映在感光介質(zhì)上成為像片資料。不同的地表覆蓋，不同的地物特征，反映為遙感資料的不同色度值、亮度值，它們是地表反照率的函數(shù)，為計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類和準(zhǔn)確的目視判讀提供了可能，從而提高調(diào)查工作的效率和效益。
衛(wèi)星遙感信息覆蓋的范圍大，雖然其分辨率有限，但對(duì)于宏觀定性分析，有著重要的作用與價(jià)值。從七十年代中期開(kāi)始，我國(guó)就利用陸地衛(wèi)星像片開(kāi)展區(qū)域地質(zhì)調(diào)查以及土地資源調(diào)查?，F(xiàn)在衛(wèi)星傳感器的種類很多，分辨率大大提高，其信息可應(yīng)用于大范圍的區(qū)域規(guī)劃，尤其城市群的規(guī)劃建設(shè)，有巨大效益，應(yīng)用遙感技術(shù)可以開(kāi)展很多專題的調(diào)查研究，如：1）城市土地利用現(xiàn)狀調(diào)查；2）城市歷史變遷動(dòng)態(tài)研究；3）城市水系調(diào)查；4）城市道路網(wǎng)絡(luò)調(diào)查；5）城市污染源分布調(diào)查；6）城市垃圾調(diào)查；7）城市熱島效應(yīng)調(diào)查；8）城市綠化現(xiàn)狀調(diào)查；9）城市在建工地調(diào)查；10）城市舊城改造調(diào)查；11）城市防汛設(shè)施分布調(diào)查；12）城市違章建筑現(xiàn)狀調(diào)查等等。由具有遙感信息判讀經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，對(duì)包括衛(wèi)星遙感影像、彩紅外影像、多光譜掃描影像以及歷史遙感影像等資料進(jìn)行人工判讀識(shí)別，結(jié)合計(jì)算機(jī)模式識(shí)別與分類等專門技術(shù)提取相應(yīng)的專題信息，然后進(jìn)行實(shí)地調(diào)查核實(shí)，確定研究對(duì)象的性質(zhì)、特征以及規(guī)模等。綜合各專題的調(diào)查研究，制作專題圖件，總結(jié)和分析城市建設(shè)的成就以及存在的問(wèn)題，揭示城市資源與環(huán)境的空間分布規(guī)律及其相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系，提出對(duì)于城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃與管理決策等有現(xiàn)實(shí)借鑒價(jià)值的建議。
國(guó)土資源部將土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)列入新一輪國(guó)土資源大調(diào)查“一項(xiàng)計(jì)劃、五項(xiàng)工程”中，對(duì)全國(guó)66個(gè)人口50萬(wàn)以上的城市進(jìn)行土地利用變化監(jiān)測(cè)，其成果直接應(yīng)用于國(guó)土資源調(diào)查、耕地保護(hù)、規(guī)劃和土地執(zhí)法檢查、土地利用管理及檢查各地統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可靠性，為土地管理的依法行政提供了真實(shí)可靠的信息支持。該項(xiàng)目最初是利用TM遙感數(shù)據(jù)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到利用分辨率為2.5m的SPOT 5衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，使監(jiān)測(cè)信息更為準(zhǔn)確，定量分析的置信水平更高。項(xiàng)目從1999年開(kāi)始，目前仍在進(jìn)行中。北京市于2001年開(kāi)展了基于衛(wèi)星遙感影像的土地利用詳細(xì)調(diào)查工作，摸清了城市土地利用現(xiàn)狀，為規(guī)劃和土地管理決策提供了可靠的依據(jù)。建設(shè)部于2002年底開(kāi)展全國(guó)城市規(guī)劃監(jiān)管和國(guó)家重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)監(jiān)管項(xiàng)目，也是利用2.5m、1m、0.61m等分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)與地形、規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)和監(jiān)管違法違規(guī)的建設(shè)活動(dòng)，應(yīng)用效果非常顯著。
五、遙感信息的GIS應(yīng)用
GIS（地理信息系統(tǒng)，Geographic Information System）是一門新興的邊緣學(xué)科，是一個(gè)在計(jì)算機(jī)硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)支持下對(duì)空間信息進(jìn)行預(yù)處理、輸入、存儲(chǔ)、查詢檢索、處理、分析、顯示和應(yīng)用的技術(shù)體系，是一個(gè)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的智能化系統(tǒng)。從80年代初開(kāi)始的二十年間，GIS在我國(guó)由探索到實(shí)際應(yīng)用，經(jīng)歷了一個(gè)成績(jī)輝煌的發(fā)展時(shí)期，在許多方面發(fā)揮了重要的作用。
我國(guó)的GIS研究和應(yīng)用是以遙感為先導(dǎo)的，而且遙感技術(shù)和GIS技術(shù)同被列為數(shù)字時(shí)代的高新技術(shù)和核心技術(shù)。城市遙感信息是城市空間信息的一部分，也是城市GIS的研究對(duì)象。與矢量信息相比較，遙感信息的綜合、多層次、多時(shí)相、形象直觀的優(yōu)點(diǎn)，可使GIS的分析、顯示和決策應(yīng)用功能能夠得到更為生動(dòng)的表達(dá)，其成果使多種層次的使用者如身臨其境。有學(xué)者預(yù)測(cè)，隨著城市信息化的推進(jìn)，大量的城市GIS的建設(shè)與應(yīng)用，對(duì)城市空間信息的需求將越來(lái)越多，人們將面臨巨大的信息獲取與更新的壓力。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等角度考慮，遙感技術(shù)將成為解決這一問(wèn)題的最優(yōu)的和最有發(fā)展前景的技術(shù)之一。
六、結(jié)語(yǔ)
目前，“數(shù)字地球”已經(jīng)成為信息時(shí)代的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，世界各國(guó)政府和有識(shí)之士正在付出巨大的關(guān)注和行動(dòng)。作為對(duì)應(yīng)策略，我國(guó)的“數(shù)字中國(guó)”規(guī)劃已經(jīng)提上議事日程，而作為其重要的組成部分之一的“數(shù)字城市”的建設(shè)必將扮演舉足輕重的角色。城市遙感信息是“數(shù)字城市”的多源信息的一個(gè)重要的分支，與城市的其它信息相比，有其特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。遙感技術(shù)也是“數(shù)字城市”建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。遙感信息的獲取與處理技術(shù)隨著信息時(shí)代的到來(lái)正在高速發(fā)展，人們對(duì)遙感信息內(nèi)在規(guī)律的了解也愈加深入，因此，遙感信息在城市領(lǐng)域的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，必將推動(dòng)“數(shù)字城市”乃至“數(shù)字中國(guó)”和“數(shù)字地球”的建設(shè)，對(duì)于提高城市建設(shè)的決策、規(guī)劃和管理水平，提高城市建設(shè)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等的綜合效益，以及城市的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃將起到十分重要的作用。
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中圖分類號(hào)：P231 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）07（b）-0000-00
在高速發(fā)展的信息時(shí)代，如何快速獲取地理空間數(shù)據(jù)已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方法，以人造衛(wèi)星、大飛機(jī)等為平臺(tái)的航天航空攝影測(cè)量已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但是受氣候、天氣、機(jī)場(chǎng)等因素影響巨大，尤其是在廣西，全年的有效作業(yè)時(shí)間少，即使是利用衛(wèi)星進(jìn)行攝影測(cè)量，周期也比較長(zhǎng)，無(wú)法滿足影像應(yīng)急需求。而運(yùn)用無(wú)人機(jī)作為平臺(tái)的低空遙感方法機(jī)動(dòng)靈活，受外界因素的制約較小，能快速獲取空間遙感信息，完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析。同時(shí)無(wú)人機(jī)遙感具有成本低、機(jī)動(dòng)靈活、高時(shí)效、高分辨率等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感和航攝的重要補(bǔ)充。而將CORS系統(tǒng)和無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，為提高無(wú)人機(jī)遙感精度和后期數(shù)據(jù)處理中提供了更好的保障。
1試驗(yàn)區(qū)概況
此次實(shí)驗(yàn)區(qū)位于南寧市郊區(qū)北面，面積約80畝，準(zhǔn)備進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。片區(qū)是已經(jīng)進(jìn)行過(guò)土地平整的耕地片區(qū)，地形起伏不大，有一條近5米的河流沿地塊西面、北面和東面流過(guò)，地塊四周周邊回填造路，路面寬約3米，道路同時(shí)又是防洪堤壩，以防河流漲水時(shí)對(duì)片區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)作物造成影響。測(cè)區(qū)內(nèi)有菜地、果園、魚(yú)塘和管理用房等。為協(xié)助業(yè)主合理規(guī)劃試驗(yàn)區(qū)的土地，合理調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)、提高土地集約利用效率，決定利用最高效的方式對(duì)試驗(yàn)區(qū)開(kāi)展航拍，獲取試驗(yàn)區(qū)高分辨率影像。
2 CORS和無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)特點(diǎn)
2.1 CORS系統(tǒng)
CORS系統(tǒng)，即利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)（Continuous Operational Reference System，縮寫為CORS）。具體指利用地面布設(shè)的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)站組成GPS連續(xù)運(yùn)行參考站，綜合利用各個(gè)基站的觀測(cè)信息，通過(guò)建立精確的誤差修正模型，通過(guò)實(shí)時(shí)發(fā)送RTCM差分改正數(shù)，修正用戶的觀測(cè)值精度，在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶的高精度導(dǎo)航定位服務(wù)。廣西連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱：GXCORS）是利用現(xiàn)代衛(wèi)星定位、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字通訊等技術(shù)進(jìn)行多方位、高深度集成的先進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)。它可以全自動(dòng)、全天候、實(shí)時(shí)提供網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的高精度三維坐標(biāo)和時(shí)間信息，是廣西全區(qū)實(shí)現(xiàn)自治區(qū)現(xiàn)代化管理、城市現(xiàn)代化管理、數(shù)字廣西建設(shè)、數(shù)字城市建設(shè)等不可缺少的重要組成部分。GXCORS的建成是以GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)觀測(cè)技術(shù)為主，并能兼容GLONASS系統(tǒng)，滿足廣西全區(qū)基礎(chǔ)測(cè)繪、國(guó)土規(guī)劃、土地管理、工程建設(shè)、形變監(jiān)測(cè)、交通監(jiān)控、港口管理、公共安全等方面對(duì)定位導(dǎo)航服務(wù)的需要。試驗(yàn)區(qū)坐落在GXCORS服務(wù)區(qū)域內(nèi)，此次是利用GXCORS定位服務(wù)功能進(jìn)行試驗(yàn)區(qū)內(nèi)像控制點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集。
2.2無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)
無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)，則是利用先進(jìn)的無(wú)人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)、通訊技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)，具有自動(dòng)化、智能化、專用化等作業(yè)特點(diǎn)，快速獲取空間遙感信息，完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析的應(yīng)用技術(shù)。
此次實(shí)驗(yàn)采用的無(wú)人機(jī)設(shè)備是大疆精靈2代，其通過(guò)陀螺儀、加速計(jì)、GPS 位置、方向傳感器、高度傳感器等進(jìn)行姿態(tài)檢測(cè)和控制，有效穩(wěn)定了飛行姿態(tài)。利用3軸云臺(tái)搭載小相機(jī)，可控制俯仰和滾轉(zhuǎn)的相機(jī)云臺(tái)帶陀螺自穩(wěn)功能，能夠進(jìn)行低空影像拍攝。
3 CORS和無(wú)人機(jī)結(jié)合作業(yè)流程
將CORS系統(tǒng)和無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，作為一種便捷的獲取高分辨率影像的技術(shù)方法，具體操作方法流程有以下方面。
3.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)域的原始影像獲取
選擇實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)適合起飛的較平坦的地方作為無(wú)人機(jī)起飛降落的大本營(yíng)，基于谷歌地圖對(duì)試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行區(qū)域分析，并結(jié)合區(qū)域內(nèi)地形及航飛范圍進(jìn)行航線規(guī)劃。由于此次試驗(yàn)區(qū)地處郊區(qū)農(nóng)村，范圍較小，在谷歌地圖上沒(méi)有縮略圖可以利用，因此根據(jù)測(cè)區(qū)情況，首先進(jìn)行了兩次試飛，兩次的航線在系統(tǒng)中形成后才對(duì)整個(gè)試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步的航線規(guī)劃，此次試驗(yàn)規(guī)劃航線數(shù)10條，每條航線30張影像。由于試驗(yàn)區(qū)范圍形狀不規(guī)則，而且周邊有河流，為了保證無(wú)人機(jī)安全，對(duì)試驗(yàn)區(qū)采用了不規(guī)則航線規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證試驗(yàn)區(qū)內(nèi)100%航攝覆蓋。測(cè)區(qū)是農(nóng)作區(qū)，不涉及到人員的安全問(wèn)題。
3.2 攝區(qū)內(nèi)像控點(diǎn)坐標(biāo)采集及處理
根據(jù)試驗(yàn)區(qū)大小和地形特點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)像控點(diǎn)分布的要求，該項(xiàng)目利用GXCORS系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)區(qū)像控點(diǎn)采集。儀器采用海星達(dá)IRTK2S三星雙頻GPS流動(dòng)站一套。首先，建立項(xiàng)目和坐標(biāo)系統(tǒng)管理，坐標(biāo)系統(tǒng)采用國(guó)家2000大地坐標(biāo)系，投影為中央子午線108度三度帶高斯投影，高程采用1956黃海高程系統(tǒng)。用藍(lán)牙技術(shù)連接手簿和接收機(jī)，通過(guò)GPRS接入GXCORS。RTK采樣間隔為1秒，每個(gè)點(diǎn)觀測(cè)歷元不少于10個(gè)。在像控點(diǎn)測(cè)量前，對(duì)測(cè)區(qū)附近的高等級(jí)控制點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，平面和高程較差均滿足要求。
像控點(diǎn)選擇實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)明顯的屋頂角點(diǎn)、道路交叉口和田埂交叉點(diǎn)，實(shí)測(cè)這些特征點(diǎn)的精確坐標(biāo)及高程，選擇其中20個(gè)作為影像糾正控制點(diǎn)，50個(gè)作為檢查點(diǎn)。整個(gè)項(xiàng)目的航飛及像控采集所用時(shí)間約為1.5小時(shí)，采集時(shí)間段為上午8點(diǎn)半至10點(diǎn)。測(cè)圖線劃圖效果如圖2所示。
3.3 影像處理
數(shù)據(jù)處理軟件是Pix4D，Pix4D是集全自動(dòng)、快速、專業(yè)精度為一體的無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)和航空影像處理軟件。無(wú)需人工干預(yù)，即可將數(shù)千張影像快速制作成專業(yè)的精確的二維地圖和三維模型。Pix4D數(shù)據(jù)處理流程如圖1所示。
圖1Pix4D軟件作業(yè)流程圖
影像處理分兩步進(jìn)行，首先是影像粗校正，主要是利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)原始影像進(jìn)行初步拼接和正射處理，得到粗校正影像，同時(shí)可以檢查航拍相片是否齊全可用；其次，利用采集的像控點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)影像進(jìn)行進(jìn)一步糾正，對(duì)精糾正影像進(jìn)行重采樣得到具有正確坐標(biāo)的高精度影像。
最終輸出的成果有數(shù)字表面模型及正射影像，柵格數(shù)字表面模型（DSM）最終保存為GEOTIFF文件，可選擇生成合并瓦片形式，即生成一個(gè)融合的大文件，也可以生成分塊的瓦片形式。正射影像圖可以生成GeoTiff格式。正射影像成果如圖3所示。
圖2 線劃圖局部成圖 圖3局部正射影像
軟件最終還提供生成谷歌地圖瓦片和KML文件，瓦片和LML文件可以在GoogleMaps中顯示生成的影像。
軟件最終還生成三維模型成果，用正射影像、DSM生成OBJ格式文件。（在三維建模時(shí)使用，可以在3DMAX中打開(kāi)）三維效果如圖4所示。
圖4 三維地表模型
4 結(jié)語(yǔ)
無(wú)人機(jī)的航攝規(guī)模、精度以及其作業(yè)模式非常適合較小區(qū)域，其成果與傳統(tǒng)的航攝成果相比較，具有分辨率高、作業(yè)效率高、周期短、輕便靈活、突破云霧天氣影響等優(yōu)勢(shì)，采用先進(jìn)的處理軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，成果更加豐富、直觀。結(jié)合GXCORS進(jìn)行作業(yè)，充分利用CORS具有連續(xù)運(yùn)行、坐標(biāo)統(tǒng)一、高精度、覆蓋廣和不受天氣影響等特點(diǎn)，CORS輔助采集地面控制點(diǎn)有效彌補(bǔ)無(wú)人機(jī)硬件設(shè)備的缺陷引起的位置精度不足，為后期數(shù)據(jù)精糾正處理提供精準(zhǔn)的像控點(diǎn)坐標(biāo)。實(shí)驗(yàn)區(qū)的數(shù)據(jù)采集到最終成果生成僅用了一天半時(shí)間，相對(duì)以往的航空攝影測(cè)量效率有很大的提高。
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中圖分類號(hào)：P231.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）10-0071-02
創(chuàng)建省級(jí)園林城市（縣城）是深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀，全面落實(shí)省委、省政府關(guān)于建立鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)部署的具體行動(dòng)，對(duì)建設(shè)綠色生態(tài)江西，營(yíng)造優(yōu)美、舒適的人居環(huán)境，保持全省經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展，具有十分重要意義。
為了加強(qiáng)建成區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，創(chuàng)造舒適人居環(huán)境，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。本課題利用無(wú)人機(jī)低空航攝數(shù)碼技術(shù)開(kāi)展了縣域綠化遙感測(cè)定工作，以檢驗(yàn)城市綠化、創(chuàng)建園林城市工作的成果和檢查綠地系統(tǒng)規(guī)劃的執(zhí)行情況，為省級(jí)生態(tài)園林城市復(fù)檢提供客觀數(shù)據(jù)。
1 研究目的
為全面查清蘆溪縣建成區(qū)范圍內(nèi)的城市綠地及綠化覆蓋情況，配合“江西省園林城市”申報(bào)工作，采用無(wú)人機(jī)攝影遙感方法，通過(guò)RS、GIS、GPS和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)方法，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，分析無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，檢驗(yàn)該縣綠地規(guī)劃系統(tǒng)執(zhí)行情況和城市綠化及生態(tài)環(huán)境建設(shè)情況，為城市發(fā)展總體規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。
2 研究方法
2.1 區(qū)域概況
蘆溪縣位于江西省西部，東徑113°55′—114°16′，北緯27°25′—27°47′，境內(nèi)東南面多山，地勢(shì)較高，西北低平。全縣總面積960平方公里?？h人民政府駐蘆溪鎮(zhèn)，建成區(qū)面積5.65平方公里，人口3.9萬(wàn)。
林業(yè)資源現(xiàn)有樹(shù)木品種64科、400多種，藥用植物有500余種。全區(qū)活立木蓄積量200余萬(wàn)立方米，毛竹蓄積量3000余萬(wàn)株。是萍鄉(xiāng)的重點(diǎn)產(chǎn)林區(qū)、茶葉區(qū)和中藥材區(qū)。
2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源
2.2.1 影像獲取
無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)具有靈活機(jī)動(dòng)、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確等特點(diǎn)，在高分辨遙感影像快速獲取方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，是傳統(tǒng)航空攝影手段的有力補(bǔ)充，彌補(bǔ)了現(xiàn)有衛(wèi)星遙感、有人機(jī)航空遙感在及時(shí)性與精細(xì)度方面的不足（如表1）。
2.2.2 影像處理
根據(jù)技術(shù)要求，在提取綠化遙感解譯信息前需對(duì)原始影像進(jìn)行像控、拼接、糾正、調(diào)色等預(yù)處理，使用于解譯的遙感影像色彩豐富、綠色植被信息特征突出。影像處理具體實(shí)施步驟如下：（1）利用大比例尺地形圖資料，結(jié)合影像清晰的特征點(diǎn)，選點(diǎn)均勻分布，通過(guò)ERDAS軟件進(jìn)行幾何糾正，誤差控制在一個(gè)像元。（2）無(wú)人機(jī)航攝原始影像為0.2米高分辨率數(shù)碼影像，滿足測(cè)定影像要求。（3）對(duì)影像的色相、亮度、飽和度進(jìn)行處理，使顏色符合人工解譯效果。利用ERDAS遙感軟件對(duì)影像進(jìn)行色彩增強(qiáng)處理，形成新的突出植被信息的影像文件。（4）由于獲取的影像數(shù)據(jù)覆蓋蘆溪縣建成區(qū)范圍，所以無(wú)需鑲嵌。
2.3 實(shí)施方案
2.3.1 分類體系（如表2，3，4）
2.3.2 信息提取
城市綠化信息的提取首先是綠化覆蓋范圍的圖斑勾繪。采用人機(jī)交互方式，以提高作業(yè)效率及準(zhǔn)確率，依據(jù)《江西省城市綠化遙感測(cè)定細(xì)則（試行）》和城市園林綠化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)勾繪，借助人工目視解譯等手段，對(duì)遙感影像中的綠色植被范圍進(jìn)行判定。
（1）綠化覆蓋范圍勾繪。綠化覆蓋面積是指城市中喬木、灌木、草坪等所有植被的垂直投影面積。綠化覆蓋范圍一般采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯再人工干預(yù)的方法，提取綠化覆蓋信息。選用遙感軟件eCognition對(duì)影像進(jìn)行面向?qū)ο蟮姆诸?，輸出分類結(jié)果，再結(jié)合人工目視解譯，對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢查并修改，剔除建成區(qū)范圍內(nèi)的農(nóng)田、菜地以及池塘浮萍等假植被覆蓋信息，獲得建成區(qū)范圍內(nèi)真正意義上的綠化覆蓋信息。
（2）綠地范圍勾繪。綠地的判斷按照《江西省城市綠化遙感測(cè)定細(xì)則（試行）》對(duì)五大類綠地的定義執(zhí)行。具體描述如下：1）公園綠地。解譯標(biāo)志：參照綠地規(guī)劃確定公園名稱，顏色以墨綠色或綠色為主，形態(tài)上多以云朵狀的喬木林和面狀分布的花草地為主，有一定的藝術(shù)布局，規(guī)模較大。2）附屬綠地。解譯標(biāo)志：顏色以墨綠色或淺綠色為主，分布于建筑物之間，有規(guī)律的排列，既有云朵狀樹(shù)冠的喬木，也有線狀、環(huán)狀或面狀的草地或灌木花草地。3）防護(hù)綠地。解譯標(biāo)志：形態(tài)上呈現(xiàn)帶狀排列，色彩呈深綠色。如道路綠化用地主要分布于街道的兩旁或中間。4）生產(chǎn)綠地。解譯標(biāo)志：呈綠色，幾何形態(tài)規(guī)則。同時(shí)，由相關(guān)部門提供劃定資料協(xié)助確認(rèn)。5）其他綠地。解譯標(biāo)志：一般是城市中間或的大片綠地，可結(jié)合影像周圍環(huán)境加以判斷。
（3）利用其他資料補(bǔ)充。利用建設(shè)局提供的綠地相關(guān)資料，對(duì)所勾繪的綠化覆蓋和綠地圖斑范圍進(jìn)行核實(shí)和修改。在建成區(qū)范圍內(nèi)，影像信息包含了多種地物信息，并且地物相互交織在一起，這對(duì)綠化綠地信息的提取帶來(lái)諸多干擾。所以需要其他來(lái)源的資料數(shù)據(jù)作為補(bǔ)充，以對(duì)綠化綠地范圍進(jìn)行檢核及修改。
（4）屬性信息的輸入。綠地范圍確定后，需對(duì)勾繪的綠地圖斑進(jìn)行屬性信息的確認(rèn)。根據(jù)解譯標(biāo)志及其他相關(guān)信息對(duì)所勾繪的圖斑進(jìn)行歸類。因此，在進(jìn)行屬性錄入前，對(duì)矢量數(shù)據(jù)的屬性結(jié)構(gòu)做了一定設(shè)計(jì)，使得屬性錄入時(shí)既準(zhǔn)確又快捷，統(tǒng)計(jì)綠地相關(guān)面積時(shí)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。
3 成果分析
蘆溪縣建成區(qū)內(nèi)的綠化三項(xiàng)指標(biāo)基本達(dá)到省級(jí)園林城市的標(biāo)準(zhǔn)，建成區(qū)總體綠化情況良好；公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護(hù)綠地、附屬綠地和其他綠地總體布局趨于合理。但也存在新建居民小區(qū)和老城區(qū)綠地率偏小的現(xiàn)象。在新建居民小區(qū)、老城區(qū)改造過(guò)程中，加強(qiáng)綠地綠化建設(shè)，以及主干道和其他道路綠化帶建設(shè)及養(yǎng)護(hù)，并對(duì)建成區(qū)內(nèi)的綠地綠化進(jìn)行合理布局，努力促使蘆溪縣特有綠地生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)，提高園林綠化質(zhì)量及面積。
日前,天目創(chuàng)新公司召開(kāi)用戶大會(huì)并了WorldView-2新產(chǎn)品。DigitalGlobe公司全球副總裁Rafay Khan認(rèn)為,未來(lái)高分辨率衛(wèi)星將有廣泛的應(yīng)用前景。我們有理由相信,隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展,人們將能通過(guò)衛(wèi)星影像獲得地表、地下的各類信息,對(duì)這些信息的分析和利用將極大地促進(jìn)智慧地球的建設(shè)。
