基于FeatureStation的地理国情普查数字正射影像内业解译生产研究

[摘要]利用贵州省地理国情普查的高分辨率数字正射影像数据，使用四维数码软件公司的FeatureStation_GeoEX（以下简称"FS"）系统平台，进行自动分割和手动编辑相结合方式的进行地理国情普查内业解译生产工艺研究。通过工艺方法的改进与创新，从软件性能、生产工艺流程上深入研究，从而提高生产效率，验证内业解译作业流程的可行性，便于下一步的工作大范围开展提供的参考基础和依据。

[关键词]FeatureStation 地理国情普查 影像解译

[中图分类号] G623.45 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-123-1

1研究背景

2013年2月28日，国务院《国务院关于开展第一次全国地理国情普查》（国发【2013】9号文）的文件。地理国情主要是指地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系，是基本国情的重要组成部分。地理国情普查是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理国情信息的重要手段，是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基础性工作。

2研究思路

本次研究实验采取自动解译与人工编辑相结合的作业方法，利用计算机自动分割出来的图斑边界进行人工编辑，替代部分人工采集图斑边界的工作，以此来提高生产效率。

生产流程主要为首先利用FS基本要素模块进行辅助数据的提取，包括道路和房屋建筑区（非自然地表）难以分割准确的地类。再利用FS自动解译模块中的自动分割功能进行自动分割，得到未定义的图斑矢量。最后将自动分割得来的图斑导入FS基本要素模块中进行合理化整理。

3试验内容

3.1试验基本情况

本次试验数据为贵州省某县Pleiades卫星影像，获取时间为2012年12月份，分辨率为0.7米，测试面积约7.2平方公里，约为5000比例尺图幅范围，影像大小为32771* 23856像素，包含4个多光谱波段，属于多山、地表植被种类丰富茂密地区。

测试区域内包括了道路、建筑工地、房屋建筑区、水田、旱地、河流等多种要素，地物要素复杂，属作业系数难度高的地区，影像的质量在贵州省属于中等质量，阴影比较多，对于自动解译和人工判读都有一定影响。

3.2实验过程

3.2.1辅助数据生产

利用FS基本要素模块中的采集工具，人工采集道路和房屋。影像存在部分的扭曲变形，部分被树木遮挡，使用相应的提取工具，进行交互式采集，提高采集效率。

3.2.2自动分割

在实验中分别通过降采样和不进行降采样方式进行自动分割，通过前期实验，得到比较合适的分割参数进行自动分割。

由于自动分割的数据中，存在部分不准确和不需要的数据，需要人工进行补充、编辑和删除的操作，此工序也是比较耗时，根据影像质量和分割效果不同，所需时间长短也不一样。

3.2.4成果数据检查

在完成成果制作后，进行数据检查工作，对于LCA层，进行了三项图形检查和一项属性检查，包括：面噪音检查、面重叠检查、面缝隙检查和tag属性检查。

3.3试验成果

3.3.1作业效率分析

测试的实验结果来看，分割参数为200，降采样到1米分辨率的试验作业效率较高。与未加入自动分割工序的作业流程的用时相比较，前期未加入自动分割工序的作业用时为10余天完成1万图幅的作业，本次测试范围为1/4一万标准分幅，按照这个比例，综合考虑两个试验的用时情况，新生产工艺完成1万图幅预计需要的时间为8天左右，可以提高20%左右的作业效率。

3.3.2成果情况统计

本次选取的测试区域为难度系数较高的作业区域，植被种类多，地表覆盖物破碎，前期生产作业人员用时10余天完成1万图幅的作业，现将测试成果的情况进行总结，以便与前期生产成果进行对比。经统计测试成果共有604个图斑，36个地类，与前期的生产成果图斑的数量基本相符。

4研究结论

在此次作业工艺中，使用到了FS自动解译模块和基本要素模块模块操作简单、上手快，功能齐全。总结出以下几条优点：

（1）分割速度快，通过MPI并行加速的技术，分割所好用的时间大大减少，本次650MB的影像，100尺度分割时间为2分钟；

（2）可以依据已有数据进行分割，保持了已有地物要素的正确性，也减少了其他图斑的错误率；

（3）可以进行降采样分割，针对此次测试中0.7米分辨率的影像，可以虚拟降采样到1米进行分割，以取得更好的分割效果；

（4）平滑和抽稀的功能，保证了自动分割数据的圆滑度，减少了数据占用空间，也去除了自动分割的特有的“锯齿”；

通过本次生产测试证明，此生产流程是可行的：利用计算机进行图斑的提取，再经过人工的编辑和地类判断，减轻人工勾勒图斑的工作量，对于生产效率的提高有较大的帮助。测试结果表明，加入自动分割工序后，可以提高生产效率大概在20%-30%。

参考文献

[1]FeatureStation GeoEX地理国情要素智能解译与提取系统-作业指导书，中国测绘科学研究院，2013年4月.

[2]王建芳、包世泰，面向对象解译方法在遥感影像地物分类中的应用，热带地理，2006（8）.

[3]肖提荣，地理国情普查数据采集方法，云南省地图院.

[4]黄霞、张静舒、何勇，地理国情普查中地表覆盖信息提取技术研究，重庆工商大学学报，2014（8）.