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遙感技術的用途大全11篇

時間:2023-12-27 10:32:19

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遙感技術的用途

篇(1)

中圖分類號:P407.8文獻標識碼: A 文章編號:

一、遙感圖像處理技術

遙感圖像處理主要包括預處理、幾何糾正、圖像增強、圖像裁剪、圖像鑲色和勻色、遙感信息提取、遙感制圖這幾個步驟。其中預處理主要是消除傳感器帶來的圖像問題,某些圖像會由于傳感器的問題出現周期性的噪聲或者尖銳性噪聲。一般用帶通或者槽型濾波來消除周期性噪聲,用傅里葉變換法濾波處理尖銳性噪聲。壞線處理也是通過傅里葉變換法。在進行一些有效的薄云處理和陰影處理使圖像盡量清晰;幾何糾正是一個很重要的環節,主要有圖像配準和幾何粗、細糾正、正射糾正。配準包括兩個方面影響對柵格圖像配準和矢量圖形配準,粗糾正指糾正幾何畸形,根據傳感器性能、土地運行姿態、大氣狀況等資料,細糾正是對遙感數據進行精準的地理定位,正射糾正是利用地理參考數據和數字高程模型數據對原始遙感影像進行糾正。使得遙感影像具有準確的地面坐標和投影信息;最重要的部分是圖像增強部分,需要彩色合成、直方圖變換、密度分割、灰度顛倒、圖像間運算、濾波處理、纓帽變換、信息融合等過程,每個過程都對地籍的狀況更加細化處理,使圖像更真實;圖像裁剪是將所得到的圖像裁剪成需要的大小,在地籍測繪中要研究哪一部分的地域就裁剪那一部分的就可以了;圖像的鑲嵌和勻色,鑲嵌就是圖像的拼接,然后再結合實際情況進行勻色;遙感信息提取有兩種辦法,目視判讀法和計算機分類法,前者比較常用,還要根據需要對圖像進行分類有監督分類和非監督分類以及其他的分類方法,以便于使用;最后一步就是遙感制圖,在地籍測繪中,就需要將經過以上步驟處理的圖形,根據工作的需要,得出需要的圖像。

地籍測繪應用遙感圖像

遙感技術在地籍測繪中主要是動態監測應用,計算機技術和遙感技術的進步和發展,地籍測繪事業借助這兩方面的力量也得到了提高。GPS定位技術給地籍測繪提供了很大的幫助。在動態監測技術的幫助下,以數字和圖像為基礎,再加上計算機的力量,得到遙感圖像,來記錄相關數據信息,對土地情況變化全面的檢測,并且將各個時期同一地域得到的情況進行對比,得出最優秀的圖像和數據。遙感圖像處理技術在地籍測繪中運作流程為數據選取、數據處理、變化信息提取、檢測精度評定。地籍管理有連續性、綜合性、高精度性。所以在檢測方面精度的把控是很重要的環節。精度要求很高時,就必須采用各種辦法來達到精度的要求,以得到最好的數據。數據處理就是要將得到的數據化成圖像信息,更加直觀更加客觀。變化信息提取就是對土地大小、面積、類型等方面,通過時間差,計算信息變化量,從而得出土地的變化規律;檢測精度評定,是要對那些數據和圖像需要多高的精度,以及是否達到這個精度來進行測評并驗證測繪水平。

在土地資源的調查中,遙感圖像處理技術同樣十分有用,對于礦產資源、海洋資源、水資源、旅游資源等資源的保護、管理、規劃以及合理開發都起到了很重要的作用。當前社會面臨著人口多、資源少、環境破壞嚴重、災害頻發等重大問題,要保持經濟的可持續發展和社會的全面進步,運用科學方法來解決這些問題是必要的,這些問題無疑都牽扯到一個目標,就是土地,土地多了人口再多可以住得下可以保證他們的正常生活,土地就是資源保護好了土地就意味著保護好了著這塊土地上的所有資源,也就保護好了資源保護好了環境,環境好了可以避免的災害例如土地沙化、泥石流等災害就會減少,所以土地至關重要,也就意味著地籍測繪工作很重要,做好地籍測繪工作對我國的土地問題的解決有建設性的意義。了解我國的土地狀況并且合理利用土地,保護土地資源,保護環境,改善生態建設,對我國的發展起著至關重要的作用。1999年我國國土資源部建設性地提出要實施新一輪的計劃對國土資源進行大調查,正可以表示出國土資源部對我國的土地問題的重視并且及時做出了的積極的反應。國土資源包括陸地和海域相關的各類土地資源、水資源、地質礦產資源、旅游資源等資源的分布情況進行了調查,以及地質災害等的多發地段、發生機理等。這其中不僅包括了大量的地理空間信息還包括了描述特征的大量信息,文字、圖像、數字等信息支持了國土資源部的調查。遙感圖像處理技術結合信息技術,對國土資源的調查有很重要的作用。可以看出,遙感圖像處理技術子地籍測繪方面的應用,不僅是對土地狀況的剖析,還對國家的發展起到了不可忽視的作用。

結語:

地籍測繪工作在各個方面都有很重要的作用,并且這是一個很繁瑣的工作,在城市規劃與建設方面需要用到地籍測繪方面的各種數據及相關依據,保證城市建設的科學性最大限度的保證人民群眾的利益,還可以利用測繪后的數據和圖像分析土地的變化,用于研究地震、地形變化等方方面面的內容,同樣有很重要的作用。然而地籍測繪工作不是一件簡單的工作,在精度方面要求很高,數據的不同用途也要求不同的精度,不同方面的需求所需要的數據與圖像也不相同,因此就需要工作人員認真細致、嚴謹,一旦有環節錯誤將會影響整個過程無法順利完成,并且在土地變化方面有一定的認識,通過多張圖像的分析來找到地形變化的規律并且分析其是否有害,并及時匯報。遙感技術隨著計算機技術的發展近年來也得到很大的發展,所以遙感制圖也得到很大的提高,從數據的精準度、及時性到制圖的高效性、準確性都得到了很大地提高,所以遙感圖像處理技術為地籍測繪提供了很大的方便,利用這一項技術,將各類數據轉化成所需要的圖形,使工作人員可以更加直觀更加有效地得出土地的相關數據并觀測到土地的變化,然而這一過程需要很多的技術處理,因此技術上要求很高,需要確保精準度,質量要求必須達標。隨著計算機的發展,遙感事業的發展,遙感圖像處理技術更加精準,因此在地籍測繪上應用此技術,使得地測繪工作更好地服務與人類。

參考文獻:

篇(2)

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)34-8328-02

近年來,遙感技術成幾何增長發展,光學、熱紅外等各類衛星傳感器在對地觀測方面得到了廣泛的應用,同一地區獲取的多光譜、多時相、多分辨率衛星遙感影像數據越來越多,我們將這一類的數據統稱為多源衛星遙感影像數據。多源衛星遙感影像數據相對于單一的遙感衛星數據來說提供了互補、冗余和合作等特性。

利用衛星遙感影像進行土地利用動態監測已經應用的越來越廣泛,其研究主要包括:土地利用動態變化監測,解決土地利用變化率、變化的地點及其變化空間的范圍,還有環境等對土地利用變化的影響等。常規的技術方法有:采用空間分辨率和時間分辨率不同的衛星遙感數據,獲取土地利用變化的時間序列和空間范圍等數據,與此同時借以非遙感數據的輔助,比如地面調查數據和統計數據等進行綜合分析。

20世紀末,多源遙感影像融合的應用發展,對進一步測量土地利用的動態變化已成為全球遙感界主要研究課題之一。單一傳感器的遙感資料由于各種條件的限制,已經難以滿足對區域土地利用動態變化監測的需求,利用影像融合技術將來自不同傳感器的影像信息融合后產生新的影像已成為一種趨勢。

1 多源衛星數據

1.1航空遙感

先進的航拍遙感技術主要利用無人機。無人駕駛飛機 (Unmanned aerial vehicle),是一種可控制、能攜帶多種任務設備、執行多種任務,并能重復使用的無人駕駛航空器。自控的微型無人駕駛飛機攜帶專業的數碼相機,能夠構建成區別于傳統航空遙感的“微型航空遙感系統”,與傳統的衛星遙感相比具有更高的機動靈活性,并可在云層下飛行,有效的避免了云的影響,增強了遙感影像的時效性,不受重訪周期的限制,同期能夠獲取高空間分辨率的遙感影像;無人機的這有優點越來越受到研究者的青睞,應用方面也具有廣闊的前景。

徐麗華等人以寧波象山縣泗洲頭鎮東聯村為例,通過無人機進行遙感航拍,結合研究區及周邊地區的地形圖,利用遙感專題信息提取技術對東聯村進行用地類型現狀提取;并通過實地調查研究,進行其新農村的規劃,從而論證無人機航拍技術在新農村規劃方面應用的可行性和實效性。

1.2 Landsat系列衛星

利用陸地衛星Landsat所得到的TM等遙感圖像進行土地利用現狀調查編制土地利用現狀遙感解譯圖結合地理信息系統技術進行土地利用動態監測是以地圖的形式全面地系統地反映土地利用狀況及其分布規律的一種有效工具。

TM影像總共有七個波段, 這七個波段的信息考慮了不同地物的光譜特征及大氣影響,所以這些波段的選擇過程和結果本身就是對影像的一種優化。在現實應用中,應該根據具體的研究對象特征確定分類的波段和分類的數目。以往的研究表明, 除了第6波段外,其它波段反映的地表光譜信息量最豐富。所以以多時相的TM數據為主要信息源并結合其他資料開展城市土地利用變化遙感監測研究具有一定的科學意義和應用前景。

1.3 SPOT系列衛星

SPOT-5衛星于2002年5月發射升空。與前幾顆衛星相比, SPOT-5在性能上做了巨大的改進, 能夠為研究者提供了更為豐富、可靠、動態的地表信息資源。SPOT-5衛星遙感影像的空間分辨率最高為2. 5m,其傳感器能夠完成前后模式實時獲取立體影像;它在運營性能、數據的存儲和傳輸等方面也都有了顯著的提高。

經處理后的SPOT衛星遙感影像能滿足土地利用動態變化監測的需求。利用SPOT衛星遙感影像數據,經過數據的幾何校正、影像增強和預分類等處理,結合統計數據和實地的抽樣調查,可以在綜合分析實地調查資料的基礎上,準確的獲取研究區內的衛星遙感影像解譯標志。然后根據對衛星遙感影像的計算機自動解譯,能確定土地利用的類型。利用遙感影像資料結合GIS技術進行土地利用調查,可以建立一套完善的數字化地理信息基礎資料,為合理利用土地資源,土地利用規劃修編等政府決策提供可靠的依據。

1.4 雷達遙感

成像雷達遙感全天候全天時工作和穿透一些地物的特點是其它光學成像遙感所無法相比的。目前,雷達遙感在很多領域得到極其廣泛的應用。

黃明祥等針對熱點雷達數據ERS-2,以地處云量較多的杭州灣海涂圍墾區為研究樣區,經過幾何校正,影像的配準,假彩色合成等影像預處理過程,對實驗區進行分區后,針對不同子區的農業土地利用類型,分別采用非監督分類和BP神經網絡分類進行農業土地利用分類。研究結果表明SAR遙感數據可以替代多光譜遙感數據實現土地利用調查。

當然SAR遙感監測技術的應用主要針對的是那些難以獲得衛星遙感數據的地區。經過調查統計,在農作物生長季,我國北方多光譜遙感數據的有效利用率僅為3%-5%,而在南方這個比率則更低僅僅只有1%-3%,但是當SAR 以其全天時,全天候的成像并對某些地物的穿透探測時,SAR在對地觀測領域具有獨特的優勢,其獲取數據有效率高達100%,因此可以說SAR是對時效要求高的農業,林業等資源調查監測應用的最佳選擇。

2 多源遙感衛星數據的融合

2.1多源遙感影像融合的類型

2.1.1 同一傳感器不同分辨率的遙感影像數據的融合

徐志紅,盛樂山等選擇法國SPOT-5的 2.5米全色衛星影像數據和10米的多光譜衛星影像數據,通過采用影像融合的方法,利用影像的紋理和光譜響應等特征,結合土地利用現狀矢量圖庫完成土地利用現狀的調查。

2.1.2 不同傳感器的遙感影像數據的融合

許兆軍,胡娟等采用2002年和2003年SPOT 及ETM+數據在專業遙感軟件的輔助下利用多源遙感數據融合技術進行土地利用變化信息提取并對變化信息進行野外調查核實 節省了外業查找變化地塊時間提高工作效率保證調查結果的可靠性 為今后開展土地變更調查提供了一種新的方法。

2.2多源遙感影像融合的過程

多源遙感影像融合的過程一般分為2個過程:數據預處理和影像融合,流程可用圖1來表示。

3 遙感影像分類

3.1目視解譯法

目視解譯是信息社會中地學研究和遙感應用的一項基本技能。遙感技術可以實時的、準確的獲取資源與環境信息,如重大自然災害信息等,可以全方位、全天候地監測全球資源與環境的動態變化,為社會經濟發展提供定性、定量與定位的信息服務。

目視解譯是遙感圖像解譯的一種,又稱目視判讀,或目視判譯,是遙感成像的逆過程。它指專業人員通過直接觀察或借助輔助判讀儀器在遙感圖像上獲取特定目標地物信息的過程。

3.2.計算機自動分類法

非監督分類與監督分類:

非監督分類完全按照像元的光譜特性進行統計分類,常常用于對分類區沒有什么了解的情況。使用該方法時。原始圖像的所有波段都參于分類運算,分類結果往往是各類像元數大體等比例。由于人為干預較少,非監督分類過程的自動化程度較高。非監督分類一般要經過以下幾個步驟:初始分類、專題判別、分類合并、色彩確定、分類后處理、色彩重定義、柵格矢量轉換、統計分析。

監督分類比非監督分類更多地要求用戶來控制,常用于對研究區域比較了解的情況。在監督分類過程中,首先選擇可以識別或者借助其它信息可以斷定其類型的像元建立模板,然后基于該模板使計算機系統自動識別具有相同特性的像元。對分類結果進行評價后再對模板進行修改,多次反復后建立一個比較準確的模板,并在此基礎上最終進行分類。監督分類一般要經過以下幾個步驟:建立模板(訓練樣本)、評價模板、確定初步分類圖、檢驗分類結果、分類后處理、分類特征統計、柵格矢量轉換。

監督分類比非監督分類具有一定的優勢,但是其產生的分類結果往往也會有較多的錯分、漏分情況發生,從而導致了分類精度降低。

為了提高分類精度,不斷有新的分類方法出現,有些方法因為程序復雜而未得到推廣應用。因此,在當前的遙感技術發展的水平條件下,應該綜合利用現有的多源遙感數據,并結合GIS技術,盡可能的提高遙感數據分類精度。在獲取了土地利用變化的信息后,在通過統計分析或者轉移矩陣分析等,才能理解和認識土地利用的格局特征和演變規律。

4 討論

多源衛星遙感數據的融合選擇最優融合方法時主要是針對不同的區域或自身圖像的特點來決定的。融合的關鍵是融合前兩幅影像的精確配準以及融合方法的選擇。

多源衛星遙感影像融合技術的優勢表現為 :

1)可增加圖像的信息利用率。

2)可提高經融合的信息的可信度和精度。

3)可增強對目標物的檢測與識別能力

4)可降低投資

多源衛星遙感數據的融合尚待解決的問題是:

多光譜與多傳感器、多空間下遙感影像的融合的理論框架、模型及其算法的研究,影像的性能評價標準的確定,融合理論的精度的提高,實際應用受不同時相影響以及計算機自動分類等問題,是今后衛星遙感數據融合需要努力研究的方向。

參考文獻:

[1] 張艷忠,張福祥. TM數據在桔果經濟林區土地利用分類和專題信息提取中的應用[J].武漢大學,1992(7):24-29.

[2] 候英雨,何延波.利用TM數據監測巖溶山區城市土地利用變化[J].中國氣象科學研究院,2001,3(17):22-25.

[3] 武文波,王廣軍,王忠義. TM影像在土地利用現狀調查中的應用[J].遼寧工程技術大學,2002,2(21):157-159.

[4] 曹雪,柯長青.基于TM影像的南京市土地利用遙感動態監測[J].南京大學,2006,11(31):958-961.

[5] 劉琳.ETM+(TM)數據在土地利用動態監測中的應用[J].安徽農業大學,2007,4(31):77-80.

[6] 徐志紅,盛樂山.利用遙感影像進行土地利用現狀更新調查的研究[D].武漢:武漢大學.

[7] 亓興蘭,胡宗慶,劉健.SPOT-5全色與多光譜遙感影像融合方法比較[J].北華大學學報,2011,2(12):214-218.

篇(3)

前言

隨著社會經濟的發展,特別是城市建設步伐的加速,城市土地利用每年都在發生明顯的變化。傳統的土地利用調查需要花費大量的人力、時間和經費,難以適應土地利用的這種快速變化。遙感以其覆蓋面大、信息更新快、人為干擾因素小等優點已逐漸應用到土地利用遙感動態監測中。

一、遙感技術的發展及優勢

在高空間分辨率遙感圖像上,地物的空間特征在地物識別中越來越占據主導地位,而在中、低分辨率圖像識別中起主要作用的色調及統計特征將退居次要的或輔助的地位。高光譜技術的興起與發展,使遙感從鑒別發展到對地物的直接識別。高光譜遙感的最大特點是可以獲得和重建像元光譜,從而依據光譜特征直接識別地物類型、地物組成以致地物的成分,反演地物的物理、化學參量。隨著光譜分辨率的提高,地物的光譜特征在識別中越來越占據主導地位,工作方法則由圖像分析轉變為以譜分析為主的圖譜結合模式,并使遙感應用逐漸擺脫“看圖識字”階段,而越來越依賴于對地物波譜特征的定量分析和理解。時間分辨率的提高細化了遙感動態監測的時間粒度,使遙感變化檢測研究發展到對地物或現象演化過程的研究,序列圖像分析方法會逐漸成為新的研究熱點。

二、土地利用動態監測

遙感動態監測主要涉及圖像預處理和土地利用變化信息提取,并相應有圖像預處理方法和土地利用變化信息提取方法。

1、遙感圖像預處理方法

遙感圖像預處理是為了更好地提取土地利用變化信息,處理效果的好壞直接決定土地利用動態監測的精度。

(1)圖像的增強處理

將原來不清晰的圖像變得清晰或把人們感興趣的某些特征強調出來(同時抑制不感興趣的特征)的圖像處理方法稱為圖像增強。增強方法有多種,如直方圖調整、直方圖線性擴展、濾波及主成分分析等。但值得指出,圖像增強處理專門性很強,不存在對所有問題效果都好的增強方法。

(2)圖像幾何精度校正

這項工作是校正遙感圖像記錄的數據。常用的方法是一般齊次多項式。校正過程:先通過地面控制點數據對原始遙感圖像的幾何畸變過程進行數學模擬,建立原始畸變圖像空間與幾何標準空間的數學對應關系,再利用這種數學關系將畸變圖像空間中的全部元素轉換為標準空間中的元素。應當注意所用地形圖比例尺應接近基本監測圖的成圖比例尺。

另外,幾何校正要注意重采樣方法選擇。重采樣實質上是根據原始空間與標準空間的對應關系,在原始空間中取一點或若干點,按一定的準則組合成標準空間中對應點的數值,比較準確地再現原始圖像空間中反映的地物光譜特性。常用的重采樣方法有最鄰近法、雙線性差值法和三次卷積法。在這3種方法中,尤以三次卷積法為佳。

(3)不同時相、不同分辨率圖像的配準

圖像配準主要是指不同遙感數據源的配準,目的是為了清除數據間的系統誤差。多時相圖像間準確的空間配準是動態變化監測所必需的。要得到可靠的土地利用變化結果,需極高的圖像配準精度。

(4) 多光譜TM 圖像與SPOT全色圖像的融合

多光譜圖像提供豐富的地物光譜信息,全色圖像具有很高的空間分辨率,將這兩類圖像進行融合,可產生彩色高分辨率多光譜圖像――融合圖像。由于高分辨率衛星圖像的出現,多分辨率圖像的融合已成為重要研究領域。融合方法有多種,如IHS變換法、主分量變換法和小波變換法等。

2、土地利用變化信息提取方法

(1)變化信息直接提取法

變化信息直接提取,是對兩個時相的遙感圖像進行點對點的直接運算,經變化特征的發現、分類處理,獲取土地利用變化信息。

a圖像差值法。即將一個時相的某一波段光譜灰度值減去另一時相的對應像元的光譜灰度值,較早應用的是單波段圖像差值法。單波段差值圖像中難以提取動態信息;對MSS7,MSS5,MSS4差值圖像進行彩色合成,則可綜合各個波段的動態信息,并很好地突出植被變化信息。

b圖像比值法。這是對兩個時相多譜段數據中同名像元的光譜灰度值施以除法運算。比值法可以部分地消除陰影影響,突出某些地物間的反差,具有一定的圖像增強作用。一方面,比值圖像可供直接判讀,提取其中的專題信息;另一方面,只要稍加邏輯變換,便可用以直接檢測明顯變化的環境要素。

c植被指數法。是綜合利用植被在紅光部分的強吸收與在近紅外部分的強反射特點提取植被動態信息。常見的有比值植被指數、歸一化植被指數、垂直植被指數,這些指數在森林資源動態監測中使用尤其廣泛。

d多時相復合分類法。將兩時相或多時相遙感數據復合,通過遙感分類提取變化信息。在這種方法的監督處理過程中,訓練區的確定比較困難。

(2)計算機自動分類后比較法

該方法是在對比多時相的遙感圖像前,先進行各時相遙感圖像的單獨分類。用該方法的優點是能獲取各個像元的土地利用轉變類型,不僅能獲取變化的數量和特點,還能獲取變化的類型,并有利于減少不同時相圖像因大氣和傳感器差異產生的誤差。

(3)日視解譯法

該方法是以土地利用現狀調查資料為基礎,確定各地類的解譯標志,在遙感圖像上劃出各地類界線,得到遙感分類圖,再比較各時相的遙感分類圖。此外,香寶提出了RS,GIS一體化,即通過遙感數字圖像一人機交互判讀一計算機量測匯總一數據庫來提取土地利用信息的方法。

三、土地利用遙感動態監測研究展望

我國土土地利用遙感動態監測研究取得了豐碩的研究成果。但是,當前研究中存在以下不足:

1、土地利用遙感動態監測的技術體系和分類體系有待進一步完善

遙感技術應用于土地利用變化監測有一定的限制性,在現有條件下部分地區還難以覆蓋進行監測,如何在現有的土地利用分類體系基礎上進一步研究和完善適用于土地利用遙感動態監測的分類指標體系。是我國土地利用遙感動態監測研究的重要任務。

2、應注重加強遙感圖像處理和土地利用變化信息提取的研究

土地利用遙感動態監測技術方法主要包括圖像預處理方法和信息提取方法,在實踐工作中,應該對傳統的圖像處理和信息提取方法改進,探索新的技術方法手段,提高土地利用遙感動態監測的精度。

3、將3S技術綜合運用到土地利用動態監測中,提高土地調查的效率和精度

地理信息系統技術能夠快速地進行數據分析,全球定位系統定位系統通過對研究區域實時定位為作業人員采集數據提供支持,將二者運用到土地利用遙感動態監測中,能夠有效地提高土地資源調查的精度。

4、土地利用遙感動態監測信息系統建設有待進一步加強

我國整個土地利用遙感動態監測體系尚待完善,應該有計劃地建立一個集3S技術、計算機技術和管理信息系統于一體的土地利用遙感動態監測信息系統,能夠有效地完成變化監測、變化趨勢預測和綜合評價,進而對我國土地利用變化進行長期動態監測,滿足社會經濟發展對土地信息的需求。

結束語

總之,遙感技術在土地資源管理中應用的深度和廣度必然會日新月異,多時相、高分辨率的遙感數據會進一步加強高精度、大比例尺土地利用動態監測。在時空一體化的基礎上,“3S”一體化技術的研究成為必然趨勢,其應用成果將更好地把握土地利用變化趨勢,為經濟社會資源的和諧發展提供科學依據。

參考文獻

[1] 李秀玲. 淺談遙感技術在3S技術中的應用[J]. 中國地名. 2010(11)

篇(4)

中圖分類號: P237 文獻標識碼: A 文章編號:

l 引言

主要列述了傳統的土地利用調查方法及其缺陷,概述了遙感技術和基于遙感影像的土地利用調查理論,通過對柳州市的土地利用現狀更新調查結果,并與以前的年度變更調查的技術及成果進行比較分析,總結出利用遙感影像能及時了解土地變化狀況,能及時更新調查數據庫,保持柳州市土地調查數據的現勢性,實現國土資源“以圖管地”精確調查和有效監管,滿足國土資源“一張圖”建設和“批、供、用、補、查”日常監管的需要,為國土資源管理和經濟社會發展提供基礎資料。

2 傳統的土地利用調查方法及遙感技術概述

2.1 傳統的土地利用調查方法

1984-1996年的12年間,我國各縣級土地現狀初始調查基本完成。由此獲得的寶貴的土地利用現狀基礎數據成果,為各級政府制定國民經濟發展計劃提供了最基礎的依據,為建立土地登記、土地統計制度,制定土地利用總體規劃提供了第一手的數據。但是,近20年和今后的數十年內,都將是我國經濟快速發展的時期,土地利用的形式將發生一系列的變化,隨時摸清土地利用形式的變化、對土地利用圖件和數據庫進行及時更新將是我國各級土地管理部門的一項重要的和經常性的工作。由于航空攝影成本很高,難以運用航片來進行每年的土地變更調查,目前我國土地管理部門進行數據更新的方法是在前期土地利用現狀圖的基礎上,根據變更申報到現場勘查,在詳查圖上標繪宗地變化的邊界位置、權屬變化和利用類型的變化,再到室內進行編繪更新,這種方法存在明顯的缺點:

(1)難以準確獲取變化邊界的地理坐標,僅從相鄰關系進行外推量測,難以準確獲取變化邊界的空間位置坐標,圖件更新精度達不到要求;

(2)變化宗地的空間位置難以確定,面積量測不準確;

(3)不能主動監測變化;

(4)方法落后且人為干擾大;

(5)變更數據獲取速度慢,多次清繪誤差累積;

(6)工作效率低,費工費時費力,很多縣市很難每年進行及時的變更;

(7)農村土地利用圖斑多為不規則多邊形,運用平板儀等測量工具只能測量拐點,不能連續測量整個邊界,而且難于精確標繪到原土地利用現狀底圖上。

由此可見,該方法不能及時準確地獲取全局的土地利用動態變化信息,無法實時掌握土地利用變化在空間上的分布和分析評價土地利用變化是否合理。此外,傳統的方法即根據用地單位的上報數據了解土地利用的變化狀況不僅被動,且中間不可避免地存在誤報、漏報,對于地塊的空間屬性難以做到準確掌握,更不能滿足動態變更及時準確的要求。因此,利用衛星遙感技術進行土地利用動態變更調查,及時準確地獲取變更信息,就有著十分重要的意義。

2.2遙感技術概述

2.2.1遙感的定義

遙感(Remote Sensing),通常是指通過某種傳感器裝置,在不與研究對象直接接觸的情況下,獲取其特征信息,并對這些信息進行提取、加工、表達和應用的一門科學技術。

2.2.2遙感技術的優點

遙感的出現,擴展了人類對于其生存環境的認識能力,較之于傳統的野外測量和野外觀測得到的數據,遙感技術具有以下優點:

(1)增大了觀測范圍;

(2)能夠提供大范圍的瞬間靜態圖像,用于監測動態變化的現象;

(3)能夠進行大面積重復觀測,即使是人類難以到達的偏遠地區;

(4)大大“加寬”了人眼所能觀察的光譜范圍,遙感使用的電磁波波段從x光到微波,遠遠超出了可見光范圍;而雷達遙感由于使用微波,可以不受制于晝夜、天氣變化,進行全天候的觀測;

(5)空問詳細程度高,航空像片的空問分辨率可以高達厘米級甚至毫米級。

與航空遙感相比,航天遙感能夠進行連續的、全天候的工作,提供更大范圍的數據,其成本更低,是獲取遙感數據的主要方式,而航空遙感主要應用于臨時性的、緊急的觀測任務以獲得高精度數據。

總之,利用遙感技術,不但可以更加迅速、客觀地監測環境信息,同時根據遙感數據的空間分布特性,還可以作為地理信息系統的一個重要的數據源,以實時更新空間數據庫。

3 基于遙感影像的土地利用調查實踐

利用遙感進行土地調查的步驟遙感影像應用于土地調查中, 主要作用是通過人工目視或計算機自動解釋, 建立信息數據或發現變化的圖斑并對其進行變更。常規的圖像解釋方法根據遙感圖像的光譜特征、空間特征和時間特征, 按照解釋者的認識程度, 或自信程度和準確度, 逐步進行目標的探測、識別和鑒定。土地利用變更調查的原理是先將前一時期的土地利用矢量圖疊加到當前時期的遙感圖像上, 對比同一范圍內遙感圖像上地塊的形狀和利用類型, 發現變化圖斑, 并對其進行標記, 再到野外進行產地核查進一步確定,最后將室內判讀的結果與野外調查的實際情況進行對比分析。

3.1調查區概況

2007年-2009年,柳州市開展第二次土地調查工作,對利用狀況開展了全面的調查,建立了土地利用數據庫和管理系統。從2010年開始,土地變更調查是從第二次土地調查的基礎上進行利用狀況變更,獲取當年的土地利用現狀數據。為了使工作成果科學、準確和合理,并盡快地符合實際工作的需要,工作人員使用了遙感、GPS等新技術進行全面的土地利用現狀更新調查,取得了良好的成果,極大地提升了國土資源管理方式。

3.2總體技術流程

總體的技術流程如下:

(1)利用當年航攝的航片及DEM數據制作成地面分辨率為1米的1:10000正射影像圖,作為土地利用現狀圖更新及土地利用數據庫建設的精度要求;

(2)利用正射影像圖、各年度土地變更調查資料及最新的l:1萬地形圖作為內業判讀及外業調查底圖;

(3)把制作好的正射影像數據庫套合到1990年基礎庫,應用GPS技術等進行全面野外調查,查清土地權屬變化情況及境界、土地權屬界變化情況,并對已變更的地物進行實地測量獲取變更圖斑、線狀地物、零星地物點位坐標和面積等輸入計算機,更新土地利用現狀圖;

(4)利用新的土地利用現狀圖,更新土地利用現狀數據庫,做到圖件、數據、實地三者一致。

3.3土地利用數據更新流程

土地利用數據更新入庫的流程可以分為三部分,即:制作正射影像圖、結合GPS技術更新變更地物和利用supemap軟件進行數據入庫。具體操作如下:

(1)應用遙感技術(RS)發現和提取土地利用信息,由于航空像片為中心投影,應該先將其糾正為正射投影—— 制作正射影像圖;

(2)應用全球定位系統技術(GPS)快速、準確地獲取土地利用變化信息的空間坐標土地變更數據的獲取;

(3)應用supermap地理信息系統技術進行土地利用現狀數據更新及農村土地調查數據庫管理系統具有輸入、圖形編緝、管理庫、空間分析、輸出等主要功能,系統可滿足土地利用現狀數據更新及土地利用數據庫建庫的要求。

3.4新老結果比較分析

在土地更新調查完成后,把此次土地變更調查的結果和上年的土地變更調查成果做比較,發現相應地類的面積存在著差異,其具體情況如下:

(1)耕地面積比上年度耕地面積數減少;

(2)建設用地面積比上年度耕地面積增加;

(3)土地更新調查中建設用地增加幅度大,而耕地減少幅度小。

經研究分析,發現耕地面積產生差異的主要原因是歷年違法用地未在年度變更調查進行變更統計,建設用地面積產生差異的主要原因是歷年積累的變更調查漏查的建設用地未在年度變更調查進行變更統計,而這些未在年度變更調查中進行變更統計的數據,在更新調查工作中均進行調查統計。建設用地增加幅度大,耕地減少幅度小的主要原因有兩個:

(a)在土地規劃及耕地保護具體工作中,經農田整理新增耕地的一部分作為折抵指標已用于建設用地,尚有一部分未用于建設用地,也沒有用于耕地占補平衡,這部分耕地在年度變更調查工作中全部進行了變更統計,同時,根據占補平衡要求,將相當于扣除折抵指標后剩余部分新增耕地面積數的經開發造地新增耕地面積數節余下來未進行變更統計,在更新調查工作將節余下來的開發地數進行了變更統計。

(b)經本地開發造地新增耕地超過占補平衡所需部分未在年度變更調查工作進行變更統計,但在更新調查工作中將這些超額部分開發造地數進行了變更統計。

4 結束語

隨著各類建設占用地日益增加,在我國經濟快速增長,用地量逐年增大,土地利用變化頻繁,常規的土地調查方法已遠遠不能滿足新形勢對土地管理的要求。因此,改變傳統國土資源管理工作方式,采用現代化遙感技術手段,準確、快速地掌握國土資源利用狀況,科學規劃、配置、合理開發利用國土資源,實現國土資源決策、管理現代化和服務社會化,促進我國經濟可持續發展和社會全面進步,是國土資源管理工作面臨的當務之急,也是必須實現的戰略目標。

參考文獻:

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關鍵詞:

遙感;土壤;重金屬

1.引言

礦產資源是生產資料和生活資料的重要來源,人類社會的發展進步與礦產的開發利用密不可分。礦產的開采、冶煉、加工過程中大量的鉛、鋅、鉻、鎘、鈷、銅、鎳等重金屬以及類金屬砷等進入大氣、水、土壤引起嚴重的環境污染。根據2014年4月17日環境保護部、國土資源部的《全國土壤污染調查公報》,“全國土壤環境狀況總體不容樂觀,部分地區土壤污染較重,總的超標率達16.1%”、“在調查的70個礦區的1672個土壤點位中,超標點位占33.4%,主要污染物為鎘、鉛、砷和多環芳烴”。資源、環境是制約社會經濟發展的兩大瓶頸,如何克服這個瓶頸問題同時又能實現礦山開發的可持續發展,是我國社會必須面對和解決的緊迫的社會問題[1]。傳統的土壤重金屬污染監測方法有實驗室監測、現場快速監測等方法。實驗室監測方法雖然測量精度高,但是存在勞動強度大、采樣分析費時,適用范圍小的缺點;現場快速監測法雖然具有大面積、連續、高密度獲取信息的特點,但是還大多處于定性或半定量的試驗階段,易受周圍因素影響[2]。各種巖石、土壤、植被及水體等均有各自獨特的光譜特征。地物光譜特征的差異,是遙感技術識別各類地物的主要依據,也是應用遙感技術開展土壤重金屬污染評價的理論基礎。遙感技術以其宏觀性和現勢性強、綜合信息豐富等優勢,在礦區土壤重金屬污染評價中起到了積極的先導作用,并取得了良好的應用效果。一般情況下,土壤中的有機質、水分、鐵氧化物、重金屬等對土壤光譜反射率有一定影響。國外相關研究起步較早,始自20世紀六十年代土壤光譜研究[3]。國外有研究中表明,當土壤有機質含量超過2%,鐵氧化物、重金屬等光譜信息有可能被土壤中的有機質的光譜信息所掩蓋,進一步加大了光譜信息提取的難度;同時土壤的反射率會因鐵氧化物的存在而在整個波譜范圍內有明顯的下降趨勢,土壤的光譜反射率都朝著藍波方向下降,并且這種下降趨勢可以擴展到紫外區域[4],相關研究陸續拓展至礦區重金屬污染中來[5];國內自20世紀八十年代在云南騰沖系統地開展土壤光譜與理化性狀關系的研究[6~7],并于九十年代末開展遙感技術在礦區重金屬污染監測的探索。目前遙感技術對礦區土壤重金屬污染評價研究主要有兩個方向:一是植被反演。根據地表植被覆蓋以及重金屬在植被根莖、葉片中富集,植被在重金屬脅迫下葉綠素等光譜特征發生變化的特點,通過植被光譜數據反演土壤中的重金屬含量,間接評價重金屬污染。二是土壤監測。利用重金屬對土壤波譜特性的影響,通過土壤光譜數據監測重金屬含量[8-10]。

2.植被反演方法

植被在生長發育的過程中,礦區土壤中的重金屬被吸收和富集,對植物的產生的影響主要體現在長勢方面產生了生物地球化學效應,如色素含量、水含量、葉面溫度的變化,進而影響植被的光譜反射率,植被光譜的變化能夠在遙感光譜信息中有所體現。基于以上認識,可以通過植被光譜信息、波譜曲線變化的分析提取污染信息[11]。不同植物對重金屬敏感性不同,重金屬脅迫導致植物體內生物化學成分發生改變,使電磁波譜反射特性不同。植被反演方法的原理是,運用遙感技術研究重金屬污染條件下植被光譜特征變化,建立植被光譜特征與重金屬污染條件下植被生長狀態參數變化之間的關系[7];研究葉綠素含量與重金屬污染之間的關系,分析葉綠素變化敏感的光譜指數及其響應規律,并進行了區域應用與驗證[11-13]。研究表明,隨著土壤中重金屬含量增加,植被近紅外、可見光反射光譜特征發生顯著變化,表現為可見光光譜反射增強,近紅外光譜減少,紅邊移動范圍減少[14-15]。此方法適用于礦區植被覆蓋較茂密的區域。王杰等(2005年)以江西德興銅礦去為實驗區,采用美國陸地衛星(Landsat)ETM+數據,采用比值分析、彩色合成、影像融合等方法增強影像視覺效果,對污染區的植被的波譜曲線與正常區的同種植被的光譜特征作對比,總結出受毒化植物葉冠的波譜形態與正常植物葉冠的波譜形態相比發生的形態變異的特征,總結對照區和污染區植被的波譜特征差異和各污染區的受污染程度,分析出不同污染區植物的受毒害程度[16]。雷國靜等(2006年)在南方植被茂密區離子型稀土礦區采用高分辨率QuickBird遙感數據采取坐標換的方式,消除土壤信息干擾,獲取了較真實的植被受污染影響程度的信息,運用了歸一化植被指數密度分割方法和通過旋轉二維散點圖獲得植被綠度方法來提取植被污染信息,取得了較好的效果[17]。李新芝等(2010年)以肥城煤礦區為實驗區,將SPOT-5數據2.5米分辨率的全色波段進行小波變換、主成分分析等融合方法提高圖像的空間信息量,綜合運用纓帽變換、植被與土壤相關性分析、支持向量機分類等方法提取礦區植被信息,并制作了植被等級分布圖,確定了不同污染程度的植被覆蓋面積,與礦區污染分布的規律具有較好的一致性[11]。黃鐵蘭等(2014年)以廣東大寶山礦區及周邊10公里范圍作為研究區,分別以ASTER及QuickBird為數據源,采用植被指數法和植被綠度法對植被污染信息進行識別,對獲取的植被綠度信息圖像進行密度分割,獲得植被污染程度及分布情況。同時建議大范圍的礦山植被污染信息的識別,考慮到項目綜合成本等因素,采用ASTER等低分辨率的數據源,選擇植被綠度指數法進行識別。對于小范圍的典型礦區,可選用QuickBird等高分辨率的數據源,用植被指數法進行識別[18]。由于混合像元、大氣效應的存在,植被信息提取過程中容易出現錯分、漏分現象;相關系數的設置易受經驗的影響。同時信息提取易受云層、山體陰影和人類生產活動的影響,均存在一定的誤提現象。未來應加強信息提取技術、多源遙感數據在植被反演中的應用研究,以解決上述問題。

3.土壤監測方法

土壤是由多種物理化學特性不同的物質的組成的混合體,例如有機質、重金屬、水、其他礦物質等。各種物質均有發射、反射、吸收光譜的特性,都會對土壤光譜特征產生影響,同時植被覆蓋也對土壤光譜的監測有較大影響,因此對于通過土壤光譜數據直接監測土壤重金屬含量的研究,尚處于探索階段。土壤監測方法的原理是,利用光譜分析方法室內測定土壤發射光譜數據,經線性回歸分析或指數回歸分析、標準化比值計算、特征光譜寬化處理后,利用回歸分析方法建立重金屬元素含量與發射率變量之間的土壤重金屬反演模型,定量反演出礦區土壤重金屬含量[19-23]。此類方法適用于植被覆蓋率較低的地區。ThomasKemper等(1998年)在西班牙Aznalcóllar尾礦庫潰壩事件土壤重金屬污染監測中,基于多元線性回歸分析(MLR)和人工神經網絡(ANN)方法分別通過化學分析、特征光譜--近紅外反射光譜(0.35−0.35μm)手段監測土壤重金屬含量,兩種手段對As、Fe、Hg、Pb、S、Sb等六種元素監測有較高的相似度。為相似礦區環境的監測提供了較好的借鑒意義[13]。李淑敏等(2010年)以北京為研究區,研究土壤中8種重金屬(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg)的含量與熱紅外發射率的關系,分析了土壤重金屬的特征光譜,并模擬預測了重金屬含量的回歸模型,為基于遙感光譜的土壤重金屬含量監測奠定了基礎[24]。宋練等(2014年)以重慶市萬盛采礦區為研究區,通過光譜特征物質之間的自相關性來分析土壤中光譜特征物質,在回歸分析的基礎上建立As、Cd、Zn重金屬含量的遙感定量反演模型,監測三種重金屬含量,結果表明土壤在近紅外波段和可見光波段的反射值比值與土壤中As、Cd、Zn含量存在較好相關性[25]。部分研究對波段選擇和光譜分辨率的重要性認識不高,影響了重金屬元素光譜信息識別、重金屬污染預測精度;土壤中絕大部分重金屬,如鉛、鋅、鉻、砷等在可見光—近紅外波段區間的光譜特征較弱,易被植被、土壤波譜信息掩蓋,對直接利用土壤重金屬光譜特征來提取污染信息帶來了難度。研究發現,鐵氧化物的波譜特征較明顯,今后需加強土壤中重金屬與鐵氧化物相關性的研究,以提高污染信息提取的準確性。

4.未來展望

近年來,遙感技術用于礦區土壤重金屬評價取得了一定進展,今后要在以下幾個方面尋求突破:

(1)研究遙感信息提取新技術新方法。地物波譜特性易受土壤成分、大氣效應、植被等環境噪音的影響,需進一步加強波譜信息提取技術的研究,以提高遙感信息提取的準確性。

(2)加強田間光譜測量研究。目前對土壤重金屬監測僅局限于實驗室級別的光譜監測,需要進一步探討其他因素對重金屬吸附的影響以建立準確的土壤重金屬含量光譜估算模型,并進行大量而精確的實驗室與田間的光譜測量工作。

(3)由定性監測向定量監測轉變。遙感技術在礦區土壤重金屬污染評價方面的研究大多是定性或半定量評價,尚達不到定量評價。需在遙感反演土壤污染信息模型與理論方法、土壤重金屬含量與光譜變量的相關關系等方面加強研究,以接近或達到定量評價污染的水平,進而利用遙感技術評價大面積土壤污染及修復。

(4)研制高性能的衛星,提高遙感信息獲取能力。作為中國16個重大科技專項(2006年~2020年)之一的高分辨率對地觀測系統已進入全面建設階段,其中2014年8月發射升空的高分二號衛星空間分辨優于1m,這必將改變遙感數據普遍采用國外遙感數據(SPOT、Landsat、QuickBrid等)的局面。

參考文獻:

[1]賈志強.甘肅省白銀市礦山環境遙感調查與評價研究[D].桂林:桂林工學院,2009.

[2]龔海明,馬瑞峻,等.農田土壤重金屬污染監測技術發展趨勢[J].中國農學通報,2013,29(2):140-147.

[4]張甘霖,趙玉國,楊金玲,等.城市土壤的環境問題及其研究進展[J].土壤學報,2006,44(55):925-933.

[6]戴昌達.中國主要土壤光譜反射特性分類與數據處理的初步研究[M].見:遙感文選,北京:科學出版社,1981.

[7]豐茂森.遙感圖像數字處理[M].北京:地質出版社,1992:3~3.

[8]甘甫平,劉圣偉,等.德興銅礦礦山污染高光譜遙感直接識別研究[J].地球科學—中國地質大學學報,2004,29(1):119-126.

[9]朱葉青,屈永華,劉素紅,等.重金屬銅污染植被光譜響應特征研究[J].遙感學報,2014,18(2):335-352.

[10]李婷,劉湘南,劉美玲.水稻重金屬污染脅迫光譜分析模型的區域應用與驗證[J].農業工程學報,2012,28(12):176-182.

[11]李新芝.基于多源遙感數據的礦區植被信息監測方法研究[D].濟南:山東科技大學,2010.

[12]王秀珍,王人潮,黃敬峰.微分光譜遙感及其在水稻農學參數測定上的應用研究[J].農業工程學報,2002,18(1):9-13.

[14]徐加寬,楊連新,王余龍,等.水稻對重金屬元素的吸收與分配機理的研究進展[J].植物學通報,2005,22(5):614-622.

[16]王杰,等.遙感技術在江西德興銅礦礦區污染研究中的應用[J].山東科技大學學報(自然科學版)2005,24(4):66-69.

[17]雷國靜等.遙感在稀土礦區植被污染信息提取中的應用[J].江西有色金屬,2006,20(2):1-5.

[18]黃鐵蘭,等.廣東大寶山礦區植被污染信息的遙感識別方法研[J].地質學刊,2014,38(02):284-288.

篇(6)

30米分辨率的遙感數據,被認為是用于描述全球地表覆蓋及其變化的最佳尺度。在國家“863”計劃重點項目支持下,國家測繪地理信息局與十幾家單位合作,從2010年初起,開展了全球地表覆蓋遙感制圖關鍵技術研究項目,在世界上首次研制完成2000年和2010年兩個時期30米分辨率的全球地表覆蓋數據產品,并構建了全球首個高分辨率地表覆蓋信息服務平臺。此項目的首席科學家陳軍介紹:“地表覆蓋遙感數據覆蓋及變化信息作為氣候、資源、環境、生態等諸多領域的基礎數據源,對于認知和監測全球自然資源環境、分析應對全球變化、制定可持續發展規劃等具有重要價值。”遙感技術應用廣泛,作用明顯。

一、遙感技術的概況

遙感技術是20世紀60年代興起的一種探測技術,是根據電磁波的理論,應用各種傳感儀器對遠距離目標所輻射和反射的電磁波信息,進行收集、處理,并最后成像,從而對地面各種景物進行探測和識別的一種綜合技術,通過遙感集市,可查詢到高分一號、高分二號、資源三號等國產高分辨率遙感影像。遙感技術由遙感器 、遙感平臺 、信息 傳輸設備、接收裝置以及圖像處理設備等組成。遙感器裝在遙感平臺 上,它是遙感系統的重要設備,它可以是照相機、多光譜掃描儀 、微波輻射計或合成孔徑雷達 等。信息傳輸設備是飛行器和地面間傳遞信息的工具。圖像處理設備(見遙感信息處理 )對地面接收到的遙感圖像信息進行處理(幾何校正、濾波等)以獲取反映地物性質和狀態的信息。

二、遙感在土地資源管理中的應用現狀

1、土地利用調查和土地利用圖更新

利用航空遙感技術進行土地資源調查始于80年代末,當時全國航空攝影資料覆蓋全國,為全國首次采用航空遙感技術全面開展土地調查提供了條件,采用航空遙感技術進行土地詳查與傳統的測繪方法比較,不僅節省了調查時間,而且提高了調查成果的精度和質量。雖然當時調查所采用的航攝像片時相與調查時間不一致,相差幾年和十多年,但農區土地利用變化還是很小的。隨著國家改革開放和經濟建設的快速發展,國家和地方基礎設施建設、農業產業結構調整、生態環境建設等項目的實施,土地利用動態變化加快,原有的調查資料已不適應經濟建設需要,需要應用更新、精度更高的遙感資料進行土地利用基礎資料的不斷更新。

2、土地利用動態監測

為及時掌握土地利用動態變化,原國家土地局從1996年開始利用衛星遙感資料開展了土地利用動態監測研究試驗。到1999年國家正式立項“土地利用遙感監測”項目。土地利用動態遙感監測不斷采用現代化技術手段,形成一套比較完善技術方法和體系。隨著衛星遙感技術的不斷發展,衛星遙感圖像的分辨率的不斷提高,擴大了遙感監測應用范圍和領域。自1999年首次應用高分辨率(10米)衛星數據對全國66個50萬人口以上的城市進行了監測;2000年又開展了全國62個特大城市的監測以及對西部29個縣(市)生態退耕調查的監測,并開展了應用更高分辨率(5米和1.0米)衛星數據應用研究和試驗;2001年完成43個大城市中351個縣、區、市的土地利用動態監測,并輔助檢查了土地利用總體規劃執行情況,復核了年度土地變更調查統計數據。其成果在輔助開展土地變更調查、更新土地利用圖,配合土地執法監察中起到了重要作用;2002年計劃在完成25個大城市土地利用監測基礎上,還大范圍應用更高分辨率(2.5米)衛星數據進行1:1萬土地利用圖更新,為地方土地利用規劃、管理提供現實性強的基礎成果資料。

三、遙感技術在國土資源管理中的應用前景與展望

進入新世紀以來,遙感和遙感技術隨著計算機技術、信息技術等新技術的發展得到迅速發展,特別是高分辨率衛星數據產品(2000年1.0米分辨率的IKOVOS、2002年2.5米分辨率的SPOT5和0.6米分辨率的“快鳥”衛星數據)進入我國市場,為衛星遙感的應用開創了一個斬新的領域。衛星遙感不只具有宏觀的大面積觀測優勢,也可以進行小范圍的微觀監測,甚至可以用到重點建設工程項目的規劃、設計、施工監測中去。遙感圖像處理技術的日趨成熟,原來要幾十萬甚至上幾百萬的專用儀器才能完成的圖像處理,現只需一臺便攜式電腦甚至掌上電腦就可完成,為測繪領域測制大比例圖(1:1萬和1:5千)提供斬新的技術方法。國土資源管理的基礎工作,如土地利用調查、土地產權調查、土地變更調查、后備資源調查、土地利用規劃、土地開發整理規劃需要上現實性強的土地利用圖和數據,如采用常規的測量方法,在短時間內是無法完成的。在經費投入上也是難以承受的。而應用高分辨率衛星數據就可在較短時間內投入較少的經費完成土地利用調查和圖件更新、數據更新。不同分辨率和不同類型的衛星數據,在國土資源領域的應用是廣泛的,一般應根據成圖比例尺大小選用不同分辨率的衛星數據,如用于市域土地利用總體規劃、國土規劃,可用15-30米分辨率的美國陸地衛星TM和ETM數據,縣域規劃可選用SPOT衛星數據,鄉級規劃和1:1萬土地利用調查可選用2.5米分辨率的SPOT5、1.0米分辨率的IKONOS衛星數據;1:5千土地調查可用0.61米分辨率的“快鳥”衛星數據。

應用高分辨率衛星遙感數據開展土地調查,及時更新土地利用現狀圖的數據具有時間周期短、投入資金少、現實性強、工作難度小的優勢。80年代全面開展土地詳查至今, 10多年來,土地利用發生了不同程度變化,特別經濟發達地區以及農業結構調整和生態退耕重點地區發生的變化更大,雖然從1996年開始了年度變更調查,但由于技術手段落后,調查的準確性和可靠性較差,逐年積累的問題較多,土地利用基礎資料與實際差距較大,影響土地利用規劃的編制和實施,影響了土地變更調查統計的準確性。因此,土地利用基礎圖件更新列入當前國土資源管理的重點基礎工作。國土資源部從2002年開始投入專項資金應用高分辨率衛星數據更新1:1萬土地利用現狀圖的試點,不久將在經濟發達地區全面開展該項工作。從應用衛星遙感技術全面開展全國范圍的土地利用動態監測,到應用高分辨率衛星遙感數據更新土地利用圖,將使國土資源科學化管理躍上了一個新的臺階。隨著遙感技術應用技術的不斷發展,遙感還將在土地利用規劃、國土規劃的編制和實施、土地開發整理、基本農田保護和監測、生態退耕、地質環境監測的應用發揮更大的作用。

四、結束語

綜上所述,隨著社會市場經濟的快速發展,工業化、城市化程度的不斷加深。在國土資源開發利用中,一定要采用先進的科學技術,才能確保國土規劃工作的順利實施,才能促進社會經濟的快速發展。

參考文獻

[1] 單楠,況明生,賀重媛. 遙感監測子系統在國土資源信息系統中的應用研究[J]. 測繪與空間地理信息. 2009(01)

[2] 陳會明. 淺析遙感技術在我國土地利用調查中的應用[J]. 安徽農學通報(上半月刊). 2009(21)

篇(7)

中圖分類號:TP79文獻標識碼:A

Application of remote sensing to land use change survey

Abstract:The paper puts forward the selection of technique flow, according to the characteristics and requirements of land use change survey.at the research findings on dynamic monitoring of land-use by remote sensing at home and abroad. The experimental results showed it is a feasible method for land use change survey based on remote sensing.

Key words: Remote sensing;Land use;Change survey

土地利用變更調查,就是利用已有的詳查形成的基礎圖件,根據野外實地調查,對變化的地類圖斑逐一轉繪,量算面積,以更新土地利用現狀的基礎圖件和數據,保持土地利用資料的現勢性。

目前采用的方法主要有兩種:一是利用已有的土地利用現狀圖,外業進行實地對照,利用皮尺、全站儀等測量設備獲取相關的位置數據,在土地利用現狀圖上繪制變更圖斑;此種方法速度慢、精度低,當變化范圍較大、變化內容較多時,丈量難度大;費用高、周期長。這種傳統的更新方法自動化程度低,成圖周期長,很難做到更新的全面性和實時性。土地利用基礎圖件在更新上往往落后于土地利用狀況變化,造成了土地利用變更狀況得不到及時反映,不能適應當前經濟、社會迅速發展的需要,直接影響著耕地保護、土地利用規劃和土地利用政策的制定和執行,影響了整個土地管理工作。二是利用遙感影像解譯,經外業調繪獲取已變更圖斑資料,內業繪制與處理。此方法更新較快,能夠實現土地利用現狀變更的動態監測。本文結合實際工作,探討利用遙感技術進行土地利用變更調查的方法。

一、土地利用變更調查對遙感資料的要求

衡量衛星遙感資料在土地利用變更調查中應用效果的主要標志是識別地類的能力和地類圖斑面積量測的精度。地類判讀精度和面積量測精度主要取決遙感影像的分辨率。同時與判讀地物的光譜特征有關。根據現有實踐推論:更新1:1萬比例尺圖件,圖像實際分辨率在2~3 m,1:2.5萬比例尺圖件的更新。需要5~8 m分辨率,分辨率15m的資料可滿足1:5萬土地調查要求。近年來,遙感數據源已基本形成高中低分辨率全覆蓋系列,IKAN0S全色波段影像分辨率為1m,多光譜波段影像分辨率達到4 m,SPOT5全色波段影像分辨率為2.5m,為不同比例尺的土地利用基礎圖件和1:1萬土地利用數據庫更新提供了充分的選擇空間。彌補了其精度上的不足。

二、遙感土地利用變更調查技術方法

1、技術路線

以遙感技術為主要手段,利用多時相的衛星遙感資料,根據地類的可解譯程度,確定遙感解譯地類,建立遙感解譯標志,結合計算機技術,對工作區的土地利用變化情況進行解譯調查,圈定土地利用變化范圍,并統計變更地類面積。工作程序見圖l。

2、土地利用現狀變更調查技術問題

變更調查需解決的問題:一是找出變化的區域,即監測:二是對變化的區域按一定精度量測上圖。

土地利用遙感監測是基于同一區域不同年份的同一時相影像問存在著光譜特征差異的原理,來識別土地利用狀態變化的工作。常用的土地利用遙感監測方法基本上可以分兩種:即逐個像元比較法和分類后比較法。結合工作的具體情況,利用 envi3.5 軟件的融合和分類功能,繪制了某地區土地利用空間分類圖及土地利用動態監測圖。

1) 變化圖斑、地物的判讀。采用逐個像元比較法, 即對不同時相的影像作相應的處理后,采用光譜特征變異法。當兩個不同源數據存在較大的時相差時。受實際土地利用變化的影響.不同時相的影像在相同位置處將對應不同的地面目標.導致光譜特征不一致.從而檢測出變化信息。

2) 變化圖斑界、地物的提取。利用多光譜遙感影像對土地利用進行分類,對波譜曲線進行統計學分析,將光譜曲線相似的像元歸為一類,而我們下面要進行的動態監測也要用到這些曲線。對于不同地物的監測,要用到不同的波段進行彩色合成。影像不清楚的做標記,以便外業調繪重點修測。下圖為典型地物波譜曲線圖。

3) 外業調繪和精度檢驗。由于內業對于很多地類都無法區分(如菜地和旱地等不容易區分。所以需外業進行補充性的調繪。外業調繪利用GPS(RTK)和全站儀相結合,對變化區域的地物和地類進行實地核實和測量.將測量結果與利用影像提取的線劃成果進行比較,檢測出利用遙感影像提取線劃的各點誤差及變更地類圖斑面積誤差。

三、應用實例

以美國LANDSAT一7衛星的ETM數據處理為例作說明。工作區為南方某鎮,主要調查土地利用類型分類面積統計的變化情況,通過實地定點調查,利用兩期的 TM、ETM影像和已知訓練區的土地類型、光譜特征數據對計算機進行訓練,計算出對應于各種土地類型的多元統計特征,并以此建立分類判定規則,對未知地區進行計算機自動分類。采用 Maximum Likelihood 方法,得到分類圖像如圖3、圖4:

從以上實例可以得出,運用遙感影像進行土地更新調查,方便、快捷,對變化的地類圖斑,可以很好的提取圖斑的邊界線以及圖斑的面積,數據也能很好的反映10年來土地利用的變化情況。旱地和魚塘面積在減少,建設用地面積在增加。

篇(8)

1、引言

本文在參考土地利用動態遙感監測中變化信息提取的常用方法的基礎上,利用六景鎮2005年和2010年兩個時期的遙感影像為基礎數據源,采用土地變化信息自動提取的方法提取研究區域土地利用變化的信息,從而證實變化信息提取方法的可行性。

2、土地利用變化信息自動提取技術流程

3、土地利用遙感圖像變化信息提取原理及方法

3.1 變化信息自動發現定義

變化信息自動發現是指將兩時相遙感影像經過融合、主成分變換、代數運算、影像組合、分類后比較等數據處理過程,使土地利用方式發生變化的地塊自動從復雜的環境信息中區別出來,判別依據是:發生變化的圖斑其灰度、亮度、顏色與周圍環境有明顯的區別。然后才有可能將變化信息分割出來,并進行有效管理,以及土地利用變化趨勢等分析。

3.2 變化信息自動發現方法研究

目前,對土地利用遙感動態監測自動發現的方法較多,總的來說還處于探索階段,本節的主要目的是在對影像數據處理的基礎上,對已有的各方法進行歸納、分析、評價。

3.2.1差值法

差值法就是將兩個時相的遙感圖像相減。其原理是:圖像中未發生變化的地類在兩個時相的遙感圖像上一般具有相等或相近的灰度值,而當地類發生變化時,對應位置的灰度值將有較大差別。因此在差值圖像上發生地類變化部分灰度值會與背景值有較大差別,從而使變化信息從背景影像中顯現出來。

3.2.2主成份分析法[3]

主成份分析是基于變量之間的相互關系,在盡量不丟失信息的前提下,利用線性變換的方法實現數據壓縮。在光譜特征空間中突出物理意義顯著的指數,監測地表覆蓋物的動態變化程[4,5]。根據做PCA變換的具體操作的不同,該方法又有以下幾種方式:

3.2.2.1 差異主成份法

兩時相的影像經糾正、配準融合及精確的空間疊置之后, 先對影像作相差取絕對值處理, 從而得到一個差值影像。在此基礎上, 再對差值影像作PC變換。

3.2.2.2 多波段主成份變換

首先將兩時相的影像各波段進行組合形成一個兩倍于原影像波段數的新影像,然后對該影像作PC變換。由于變換結果前幾個分量上集中了兩個影像的主要信息,而后幾個分量則反映出了兩影像的差別信息,因此可以試著抽取后幾個分量進行波段組合來提取變化信息。

3.2.2.3 主成份差異法

本方法和差異主成份法所不同之處在于影像作PC 變換與差值處理的順序不一樣。要求先對兩時相的影像作PC 變換, 然后對變換結果作差值, 取差值的絕對值為處理結果。

3.2.3 變化矢量分析法

變化矢量分析法要求對兩時相的影像分別做纓帽變換, 取變換結果的第一和第二分量, 根據影像轉換的經驗系數對上面的兩對分量做旋轉變換以使結果分別對應兩時相的綠度(greenness) 和亮度brightness) 值,我們把它們記作G和B。以G值為橫軸,B為縱軸的坐標系中, 通過以下的公式計算變化矢量的方向分量S(Saturation) 和幅度分量H (Hue) :

變化矢量結果中的V分量(Value) 由新舊兩時相影像作PC變換后取其第一分量而來。為表達變化信息,要將HSV空間的三個分量轉換為RGB三色進行顯示。

3.2.4 光譜特征變異法

光譜特征變異法是運用多源數據的融合技術,將來自不同傳感器的遙感數據進行融合,使變化區域呈現特殊的影像特征的一種方法。

以上的幾種方法的核心部分都是變化信息的提取,由此來發現土地利用中的變化信息并產生出變化模板,用此模板來指導目視判讀及人工解譯。

3.3 變化區域的提取

通過遙感影像處理的復雜性我們發現,在處理不同影像時單一的變化信息提取的方法得到的模板反映不了所有的地類變化信息,所以要求對變化信息的提取進行幾種方法的結合處理。實踐表明比較有效的方法為閾值法、分類法、人機交互解譯法、組合法。

4、驗證過程及結果分析

4.1 研究區概況及數據源

六景鎮位于橫縣西北部,是橫縣的新興的工業基地,同時也是廣西小城鎮建設的重點鎮、自治區小康示范鎮、全國重點鎮,是南寧市工業衛星城和市域副中心城市。本課題研究范圍主要是六景鎮所轄的全部土地,總 2005年影像 2010年影像

4.2驗證區變化信息提取

本文的試驗中選取了六景鎮的數據進行土地利用動態遙感監測的變化信息提取,運用2005年10月03日和2010年12月28日的TM影像,主要使用了差值法、主成份分析法來提取變化信息,試驗中對兩時相的數據進行了以下處理。

4.2.1數據預處理

2005年和2010年的遙感影像已經進行了配準,因此主要根據研究區域的范圍對遙感影像進行切割。

4.2.2 土地利用變化信息發現方法的選取

差值法:如圖1

差異主成份法:如圖2

多波段主成份變換:如圖3

主成份差異分析法:如圖4

對各種方法處理的結果進行分析后,可以看出采用差值法處理的效果相對比較好(如圖1).因此我選擇這種方法處理后的數據進行下一步的操作。

4.2.3土地利用變化信息提取

結合兩時相的遙感影像和六景鎮的二調影像數據,對用差值法處理后的數據進行監督分類,分類后的結果圖如下:

結果分析:對影像進行差異主成份分析后,結合2010年城鎮土地利用調查數據以及六景二調的影像, 可以從影像中知道土地利用變化的主要流向,主要是農用地轉變成建設用地。

5、結論

本文結果表明采用主成份分析的方法,再輔以變化模板的變化信息提取方法能滿足土地利用動態遙感監測的需要,同時也證實了變化信息提取方法的可行性,動態監測變化信息自動發現方法的發展趨勢表現為:

⑴充分利用已有的各種資料數據,提高數據室內處理精度,再結合野外調查進行數據的抽樣調查和驗證不能確定的變化圖斑。

⑵利用影像進行數據處理時,應盡量利用現有的影像數據。

⑶由于各方法發現的變化信息可能不一致,因此應將各方法自動發現的變化信息進行綜合處理,充分利用各方法的優缺點,提高數據處理精度,而且要能同時得到變化信息前后時相的類型屬性。

【參考文獻】

[1]王強,彭嘉雄.基于輪廓的多源圖像的配準[J].計算機與數字工程,2002,30(5):1-4.

[2]王海暉,彭嘉雄,吳巍.一種多傳感器遙感影像的配準方法[J].華中科技大學學報(自然科學版),2002,30(8):1-3.

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中圖分類號:TP751 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2009)01-0131-02

遙感是一種遠離目標,在不與目標對象直接接觸的情況下,通過某種平臺上裝載的傳感器獲取其特征信息,然后對所獲取的信息進行提取、判定、加工處理及應用分析的綜合性技術。它是目前為止能夠提供全球范圍的動態觀測數據的惟一手段。由于遙感提供的數據具有實時性高、覆蓋范圍廣、信息豐富客觀等優點,它已經被廣泛應用于航空、航天、軍事偵察、災害預報、環境監測、資源勘探、土地規劃與利用、災害動態監測、農作物估產、氣象預報等很多軍事及民用領域,對經濟和社會發展起著重大的推動作用。

在遙感圖像的分類識別過程中,圖像的各種特征提取技術在其中扮演了重要角色。遙感圖像特征提取主要包括三個部分:光譜特征提取、紋理特征提取以及形狀特征提取。光譜信息反映了地物反射電磁波能量的大小,是圖像目視判讀的基本依據。在目前的遙感圖像處理研究中,多利用光譜特征,但隨著遙感技術的發展以及圖像解譯與分析工作的深入,人們發現僅僅使用遙感圖像的光譜特征,已經不能有效地進行計算機分析和自動識別。文章基于此主要討論了光譜特征提取和紋理特征提技術。

一、常見的光譜特征提取方法

光譜特征是圖像中目標物的顏色及灰度或者波段間的亮度比等,它通過原始波段的點運算獲得。光譜特征的特點是,它對應于每個像素,但與像素的排列等空間結構無關網。光譜特征是一種地物區別于另一種地物的本質特征,是組成地物成分、結構等屬性的反映,正常情況下不同地物具有不同的光譜特征(在一些特殊情況下會出現同物異譜、同譜異物現象),因此根據地物光譜特征可以對遙感圖像進行特征提取。

在遙感圖像的所有信息中最直接應用的是地物的光譜信息,地物光譜特性可通過光譜特征曲線來表達。遙感圖像中每個像素的亮度值代表的是該像素中地物的平均輻射值,它隨地物的成分、紋理、狀態、表面特征及所使用電磁波波段的不同而變化。常用的光譜特征提取主要有以下幾種方法:

(一)主成分分析方法

主成分分析也稱為K-L變換,是在統計特征基礎上的多維(如多波段)正交線性變換,也是遙感數字圖像處理中最常用的一種變換算法。線性變換方法進行特征提取的目的是,從高維數據空間中,產生出一個合適的低維子空間,使數據在這個空間中的分布可以在某種最優意義上描述原來的數據。主成分分析就是用得最多的一種線性變換方法,它產生一個新的圖像序列,使圖像按信息含量(或方差)由高到低排列,圖像之間的相關性基本消除。用前幾個主成分就可以表述原始數據中絕大多數信息含量,這是信息含量在最小均方差意義上的最優解。

(二)基于遺傳算法的特征提取

基于遺傳算法的特征提取是一種結合了遺傳算法子空間搜索功能的低階特征提取算法,它不但包括了光譜特征提取功能,還結合了空間濾波和增強,可以對其他特征進行提取。通過評估適應度函數,并對染色體應用選擇、雜交與變異等遺傳操作算子,產生理論上比上一代更可行的解。重復種群的遺傳操作過程,直到找到符合條件的最優或者次優解。由于特征空間的復雜性,有時候此方法并不一定有效。此外,以一種類似于多項式擬合的技術也有一定的局限性,無法有效地表達特征空間中隱藏的頻率信息。

二、常見的紋理特征提取方法

紋理是圖像的重要特征之一,它反映了圖像灰度的性質及其空間關系,是圖像中一個重要而又難以描述的特性。與其他圖像特征相比,紋理特征是一種不依賴于物體表面色調或亮度、反映圖像灰度的空間排列分布模式、能夠反映圖像中同質現象的視覺特征。以紋理為主導的圖像稱為紋理圖像。通常由各種觀測系統獲得的圖像大多是紋理圖像。很多自然景物圖像也可以看成紋理圖像。紋理分析技術主要包括兩個方面的內容:紋理特征提取和紋理分割。以下主要介紹幾種常用的紋理特征提取方法:

(一)灰度共生矩陣法

灰度共生矩陣又稱為灰度空間相關矩陣,是一種常用的紋理特征提取方法,它是圖像中兩個像素灰度級聯合分布的統計形式,能較好地反映紋理灰度級相關性的規律,圖像的灰度共生矩陣反映了圖像灰度關于方向、相鄰間隔、變化幅度的綜合信息,是分析圖像局部模式結構及其排列規則的基礎。有了灰度共生矩陣就可分析圖像的紋理。在實際的應用中,作為紋理分析的特征量,往往不是直接應用計算的灰度共生矩陣,而是在灰度共生矩陣的基礎上再提取紋理特征量,稱為二次統計量。由灰度共生矩陣生成的統計量能很好地描述紋理方面的定量信息。

(二)Laws紋理能量法

根據一對像素或其鄰域的灰度組合分布作紋理測量的方法,常稱為二階統計分析方法。灰度共生矩陣是一種典型的二階統計分析方法。但是如果只依靠單個像素及其鄰域的灰度分布或某種屬性去作紋理測量,其方法就稱為一階統計分析方法。顯然一階方法比二階方法簡單。用一些一階分析方法作紋理分類,其正確率優于使用二階方法。Laws的紋理能量測量法是典型的一階分析方法,也是有名的通過算子計算紋理特征的方法。

(三)空間自相關函數法

紋理常用地物表面結構的粗糙程度來描述,粗糙性是紋理的一個重要特征,其粗糙性的程度與局部結構的空間重復周期有關。周期大的紋理粗,周期小的紋理細。空間自相關函數是計算紋理測度的一種基本方法。紋理測度變化的傾向是小數值的紋理測度表示細紋理,大數值的紋理測度表示粗紋理。

(四)波變換以及小波包變換方法

過去紋理分析缺乏對不同尺度的紋理的有效分析,Gabor濾波和小波變換則可以克服此缺點,小波變換繼承和發展了Gabor變換,不僅時頻窗口可以移動,而且窗口形狀也隨窗口中心頻率的變化而自動調整。主要表現為在高頻處時間分辨率高,在低頻處頻率分辨率高,有“聚焦”特性,所以又叫“數字顯微鏡”。小波包變換是小波變換的推廣,其理論和算法都是基于小波變換的。小波包變換能夠在所有的頻率范圍進行聚集,不但保留了小波分解的多分辨率特性,而且充分利用了紋理圖像豐富的細節信息,對遙感圖像的紋理特征進行提取更具有優勢。

三、結語

圖像特征是圖像分析的重要依據,獲取圖像特征信息的操作稱為特征提取。它作為模式識別、圖像理解或信息量壓縮的基礎是很重要的。由于圖像具有很強的領域性,不同的領域圖像的特征千差萬別,與圖像所反映的對象物體的各種物理的、形態的性能有很大的關系,因而有各種各樣的特殊方法。遙感作為一種信息的獲取手段,在軍事、民用等領域具有重要意義,遙感圖像的分類識別是一項非常重要的工作,而遙感圖像的特征提取是遙感圖像分類識別的重要步驟,通過特征提取可以有效地降低數據空間的維數,從而快速、準確地對遙感圖像進行分類識別。文章分析了幾種常見的遙感圖像的光譜、紋理特征提取方法。

參考文獻

[1]張良培,李翠琳.基于小波變換的影像紋理特征提取試驗[J].測繪信息與工程,2005,(6).

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Abstract: The authors combine a city Metro survey area instance, describes the use of IMU / DGPS auxiliary digital aero photo grammar try technology inside and outside the industry, the integrated system digital topographic map of the process.Keywords: remote sensing; aerial technology; mapping; application

中圖分類號:P237文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

IMU/DGPS輔助空中三角測量突破傳統航空攝影測量需在測區實地逐一測量地面像控點的作業模式,僅需在航攝區域施測一個或幾個基準站點和少量的對空地標點,利用安裝在飛機上的GPS接收機與地面上一個或幾個基準站點上的GPS接收機同步連續觀測GPS衛星信號,連續采集GPS數據,同時獲取航空攝影像片瞬間航攝儀快門開啟脈沖,通過GPS載波相位測量差分定位技術,處理解算機載GPS軌跡,從而獲取航攝儀曝光瞬間攝站的三維坐標,直接測定每張像片的6個外方位元素。這項技術應用于某市新城測區1∶1 000航測項目,其技術、經濟指標優于預期,與傳統航空攝影測量作業模式相比,外業地面控制的工作量大幅減少,作業效率極大提高,優勢十分突出。

1 項目設計的基礎與工藝特色

1.1 項目概況

測區位于某市新城,屬丘陵地貌,最低高程約28m,最高高程約110m,平均高程約50m,攝區總面積414 km2。測量面積350 km2。

1.2 航攝種類

IMU/DGPS輔助數碼航空攝影,使用UCXp數碼航攝儀,鏡頭焦距為100?5mm, CCD像幅尺寸為103?86mm×67?86mm(17 310像元×11 310像元),像元尺寸為6μm。相對飛行高度為1 300m,航攝比例尺1∶12 200,攝影地面分辨率0?078m。水平能見度5 km,拍攝間隔6?5 s,航速180 km/h。航線敷設方向為東西方向,旁向重疊率按29%設計,航向重疊率按65%設計。定位定向設備使用APPLANIX POSAV510型高精度系統及TRACK′AIR飛行管理系統。

1.3IMU/DGPS基準站布設

DGPS工作的基本原理是利用參考站計算出誤差或誤差對定位結果的影響,供運動站修正自己的觀測值或定位結果。DGPS工作模式如圖1所示。

圖1DGPS工作模式示意圖

為了通過差分處理GPS數據解算得到精確航攝飛行軌跡,飛行期間,利用GPS連續跟蹤站進行同步數據觀測,GPS連續跟蹤站采樣間隔設置為1 s。飛行完畢,及時下載及備份每個GPS基站的觀測數據,并通過約定的傳輸方式發送至航攝處,以檢查DGPS數據質量是否滿足精度要求。UCXp數字影像的預處理工作主要是采用UCXp配套軟件對影像進行幾何糾正、多波段配準、輻射糾正、影像融合(真彩色影像、彩色紅外影像分別與全色波段的影像融合),將攝影得到的原始圖像轉換整合成標準的中心投影的數字圖像。

1.4 控制點布設

1.4.1 檢校場控制點:位于檢校場每條航線的第3、6、9張航片處各布設一個平高控制點。同時,在檢校場內布設兩個檢查點以用于對檢校場空三的精度進行檢查。

1.4.2 基準站坐標:提供GPS連續跟蹤站的精確WGS-84坐標成果。

1.4.3 精度驗證區檢查點:根據實際情況,在測區內選定精度較弱區域作為驗證區,布設適當的控制點作為檢查點,抑或利用已有的在該區域的控制點成果和其他成果作為精度驗證檢查點。

1.5 坐標轉換

差分GPS解算基準是WGS-84坐標系,而測圖所需坐標系為1980西安坐標系。因此,需對WGS-84成果進行坐標轉換。轉換方式有兩種:

1.5.1 由覆蓋該區域的準確坐標轉換七參數進行坐標轉換;

1.5.2由覆蓋該區域的最少5個控制點進行坐標轉換,每個控制點有WGS-84和1980西安坐標系的兩套坐標成果。

1.6 外方位元素解算

采用集成傳感器定向方法進行外方位元素解算,IMU/DGPS數據處理的基本流程為:

1.6.1 IMU/DGPS數據預處理;

1.6.2 載波相位差分GPS測量解算,得到每個采樣時刻的GPS準確坐標;

1.6.3 引入DGPS結果,進行IMU/DGPS數據后處理;

1.6.4 對檢校場進行計算,得到相機安裝時候的安裝偏心角結果;

1.6.5 利用安裝偏心角結果和IMU/DGPS數據后處理得到的檢校場外方位元素,進行系統檢較得到系統差改正參數,對測區外方位元素進行改正;

1.6.6 根據測區大小將測區進行加密分區劃分,以加密分區為單元,將檢校后的外方位元素作為帶權觀測值,同時引入加密分區四角控制點進行區域網聯合平差,得到每張像片的高精度的外方位元素;

1.6.7 利用上述解算得到的外方位元素進行前方交會,量測地物點物方坐標,與實測坐標比較,進行精度評定。

1.7 三加密

1.7.1 在進行像控點布設及測量之前,從測區中任選8航線14基線作為一個區域,先采用2航線進行像控點測量,采用靜態GPS測量,高程采用2005年湖南省似大地水準面精化成果應用插值軟件進行高程內插,高程系為1985國家高程基準,最后得到像控點平面坐標及正常高。

1.7.2 通過采用自動空中三角測量軟件Geolord-AT,進行各基線與各航線搭配的空三加密實驗,自動空三加密實驗結果顯示,當采用6航線6基線時,經檢測,航線航空攝影精度、數字化影像內定向、航線相對定向精度、測區多項式整體平差精度、測區光束法整體平差精度、各模型絕對定向殘差、測區加密點大地坐標較差及每個區域網接邊精度均達到了《1∶500、1∶1 000、1∶2 000地形圖航空攝影測量內業規范》的要求。

1.8“內外業一體化”成圖

1.8.1 利用GPS輔助航空攝影時獲取的航空像片影像數據,采用Geolord-AT空中三角測量軟件,導人攝站的外方位元素、其他參數及控制點的平面坐標和高程,完成框標量測自動內定向、加密點自動匹配、旁向連接點自動轉點、加密點和地面控制點輸入定位,人工選刺觀測、自動相對定向模型連接、多項式區域網整體平差、光束法區域網整體平差計算測區加密點平面坐標及高程,得到這16個加密分區的空三加密成果。

1.8.2 利用一體化地理信息影像綜合判調軟件Geo-MapUpdateV3?0測制數字化地形圖。

2 成果的技術、經濟指標分析

某市航測項目采用IMU/DGPS輔助數碼航測技術及“內外業一體化”成圖,總計用時約90天,與傳統航測、全野外數字化測繪比較,內外業工作量減輕、減少,特別是外業工作大量壓縮,人、財、物配置得到充分合理優化,工作效率、項目利潤較大幅度提升。

3 結束語

采用IMU/DGPS輔助數碼航測新技術,工藝流程自動化程度高,工作量較大幅度減少,成圖周期短,生產成本低,測繪成果精度好,在未來測繪領域具有廣闊的應用前景。

參考文獻:

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中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號:1006-0278(2013)07-199-01

一、遙感技術

隨著社會節奏的加快,特別是互聯網的發展帶來了信息全球化,計算機的利用更加廣泛的,所以在計算機的基礎上利用遙感技術進行監測已經在各個行業中都有應用,例如在地質測繪中,利用遙感技術與GPS(地理信息系統)的結合,利用各自的特色技術(如遙感的探測成像技術和GPS的導航定位技術),給地質測繪帶來了很大的便利。在遙感技術中最大的應用是動態監測,因為動態檢測是形成圖像的直接來源,動態遙感檢測技術一般要經過幾個步驟:數據的選擇、處理、信息變化的獲取和精度的檢驗與評定。關于數據的選取:因為數據信息必須是連續,才會組成高精度以及比較全面的圖片信息,所以對于信息的獲取一般采用美國陸地探測衛星和法國的地球觀測衛星兩種得到的數據來進行實現,然而信息是變化的,對于變化信息的獲取:就是在固定的一段時間內,對所要觀察的對象的一些相關資料產生變化量的大小來提取變化信息。這是在測繪領域中極為重要的應用,通過不同時間內記錄信息的變化量,來預測事物的變化規律。為了獲得信息的可靠性,所以有關信息的獲取的精度就比較重要,為了提高獲取信息精度需要,有時要結合其它資料進行對比,當精度要求特別嚴格時,要利用地理信息系統等一些衛星影像分辨率比較高的圖片做資料進行補充。

二、遙感圖像處理技術

遙感圖像處理技術,就是利用計算機的一些制圖工具把獲得遙感資料編輯成各種地圖,這個技術在測繪制圖和地理研究中起著十分重要的作用。其中關于在遙感圖像處理方面對于技術性的操作要求很高,其中包括空間分辨率與制圖比例尺、波普分辨率與波段、時間與時相分辨率。在空間分辨率與制圖比例尺的技術要求上:要考慮兩個主要因素,解譯目標最小尺寸和地圖成圖比例尺。在遙感圖像的空間分辨率方面對于不同規模制圖對象的識別有著一定的要求,地圖比例尺與分辨率之間有著密切的關系。對于普通地圖的修改與更新中成圖比例尺和空間分辨率等一些其它圖片屬性都起到了很大的作用。波譜分辨率:是指傳感器探測器件接收電磁波輻射所能區分的最小波長范圍。波段的波長范圍越小,波譜分辨率越高。也指傳感器在其工作波長范圍內所能劃分的波段的量度。波段越多,波譜分辨率越高。時間與時相分辨率:遙感圖像在時間分辨率上差別其實還是很大的,因為用遙感制圖的方式顯示制圖對象的動態變化時,不但要弄清楚研究對象其本身的變化周期,同時還要了解到有沒有與其相對應的遙感信息源。遙感圖像是指某一瞬間內地面實況的記錄,然而地理現象是不斷的變化。所以,在一系列按時間序列成像的多時相遙感圖像中,一定存在著最能揭示地理現象本質的最佳時期的圖像。目前以選擇美國陸地探測衛星和法國的地球觀測衛星遙感信息為佳。

三、遙感圖像處理技術在測繪中應用的意義與作用

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