浅析RS和GIS的遥感影像专题地图编制

【摘 要】我国科学水平的快速发展，促使科学技术应用到各个领域。遥感影像地图因其综合了遥感和地理两方面的信息，具有科学性和实用性，在实际生产中有着良好的发展前景。本文结合地图的实际编制情况，探讨了利用地理信息系统和遥感技术编制遥感影像专题地图的方法及过程，并对与遥感影像专题地图相关的技术问题进行了分析介绍。

【关键词】地理信息系统；遥感技术；地图编绘

地理信息系统（GIS）正是结合地理学地图学以及遥感和计算机科学，来帮助人们输入、存储、显示、查询包括地理相关数据，并作出分析计算的计算机系统。而遥感技术（RS）则是利用相关仪器，在远离研究对象，且不接触研究对象的情况下，获取研究对象的相关信息并作出一系列提取、判断、分析、处理工作的一种技术。而遥感影像地图则是将这两种科学技术结合在一起，并联系实际地理地图所形成的一种新型的图件品种，已经越来越广泛的应用于实际生产活动中。

1.工作流程

随着我国科技水平的不断提高，人们在生产生活的各个方面都更加注意对科学技术的应用。遥感专题地图是一种结合了地理信息系统（GIS）与遥感技术（RS）两大科学技术，并以实际的地理地图为编制的基础的高技术水平的工作。其工作流程十分复杂，包含计算机技术、数据收集技术、地理测量技术、图像处理技术、地图编绘技术等多种学科技术。在本文的分析研究中，主要对遥感图像处理、数字化地图、TM图像几何精校正、图形整饰、图形数字输出等一系列工作作出了详细的介绍分析。

而完成上述工作的最关键步骤则是要保证图像数据资料的精准，因此在工作的过程中要对合成好的图像以及处理过的图像进行准确的几何校正，以此来保证后期整理工作能够良好的进行，保证遥感图像的多中心斜墨卡托投影能够顺利的转变为编制所要求的高斯―克吕格投影。同时在专题地图编制过程中还要科学的研究分析卫星图像和以整理好的图像，及时对由于卫星姿态等原因造成的几何失真与畸变进行纠正调整。用严谨的工作态度和科学的工作方法来保证遥感图像与专题地图能够严格配准，只有这样才能成功的编制出科学实用的遥感影像专题地图。

2.技术准备工作

前期的准备工作对于本文的研究分析十分重要，这需要对我们现在掌握的所有国内外关于的地理信息系统（GIS）及遥感技术（RS）的应用软件进行综合评估，并且要结合实际情况，将现有的微机作为主要的硬件条件，选择出最适合的地理信息系统和遥感技术软件。因为MAPGIS地理信息系统软件同时在地理信息系统（GIS）和遥感技术（RS）两方面都具有强大的功能，是优秀的系统软件，所以此次研究选用MAPGIS地理信息系统软件。由于MAPGIS地理信息系统软件对GIS信息和RS信息的强大的整合能力，在本文的研究过程中得到了成功的应用。

3.遥感图像处理及地图数字化

3.1遥感图像处理

3.1.1多波段彩色合成

所编遥感专题地图主要用于农业综合开发的土地利用规划，要求图像应对农田、植被、宜农地和水体有较好的反映，通过试验比较，选择4、5、3三个波段按红、绿、蓝进行彩色合成。

3.1.2图像增强

图像增强的目的在于突出目标地物，增加图像的清晰性和可读性，同时抑止不需要的信息，排除干扰因素。因所用TM图像数据的时相和成像质量较好，干扰因素较少，做灰度拉伸和直方图均衡化两种处理。

（1）灰度拉伸。

规划区范围原始图像4、5、3波段灰度值分布不均匀，范围较窄。分别对各波段进行多种线性及非线性拉伸试验，图像质量都有不同程度的改善，但若不适当的拉伸反而会降低图像效果。试验中分别对各波段的峰值区域特别是对TM3波段的高频区进行了有选择的拉伸。

（2）直方图均衡化。

试验中发现，对4、5、3波段RGB合成图像进行同一的直方图均衡化处理获得了意想不到的良好效果，其结果比用灰度拉伸更好。均衡化处理后，原本模糊的各种细微地物分辨率大大提高。

3.2地图数字化

这一步工作主要是要将规划区的居民点、规划区界、规划的水渠、道路、防护林带等非自然要素进行数字化，建立相应的地图图形数据库作为整个遥感专题地图的一部分与遥感图像作精确的配准叠加。

3.2.1原图清绘、扫描

将地形图和规模图中的上述非自然要素清绘到同一张图上作为扫描和数字化的工作底图，清绘后的底图以360DPI分辨率按1∶1比例进行黑白二值扫描，形成底图的栅格图像文件。

3.2.2栅格图像矢量化

通过人机交互方式将栅格图像文件进行矢量化。

3.2.3建立拓朴关系

矢量化形成的主要是点、线数据，而面域（区域）并未建立，因此需要进行拓扑处理以建立区域及区域间的空间关系。

4.遥感图像几何精校正

几何精校正是遥感影像处理的重要环节，只有这一环节顺利完成才能够保证整体遥感影像专题地图编制的质量和效率。以此必须以地图的地理数学基础为准对收集及合成的遥感图像进行几何精校正，以此来保证遥感图像与实际地图能够严格配准，来满足在遥感图像上精确量算的需要。

4.1地面校正控制点（GCP）的采集

4.1.1 GCP的数量

地面校正控制点（GCP）的采集是影响遥感影像几何校正精度和效率的重要因素，因此必须要经过严格科学的计算，通过之前的经验总结我们可以发现，应用几何精校正模型中的科学算法对地面校正控制点（GCP）数量进行计算，得出的结果是最有效，最能保证校正的精度。正是由于地面校正控制点的特殊性与重要性，在进行遥感影像专题地图编制的过程中需要在此环节格外注意，以保证整个遥感影像专题地图编制的质量和效率。

4.1.2 GCP的选择与分布

应选择在地图与遥感图像上均明显可见，能精确定位的永久性的地物点为校正控制点，GCP要尽量均匀分布。

遥感图像与地图上成对的GCP点确定后，就可以分别采集GCP的成对坐标值。获得的成对坐标值通过编辑形成GCP控制点文件。

4.2几何精校正

在图像配准校正模块中调入待校正的遥感图像文件和GCP控制点文件，设置几何校正变换多项式阶数为2，灰度值重采样算法选择双线性内插法，执行几何校正功能，生成精校正的新图像文件。

5.图形图像配准

几何精校正后的遥感图像与已数字化的专题规划图要实现精确叠加还必须进行二者的配准，其过程与前述几何精校正较类似，以数字化的规划图为参考文档，校正后的图像为校正文档，采集一定数量的控制点，执行配准操作。

6.补充数字化

在图形编辑功能中使配准后的地图与遥感图像叠加显示，这时可在遥感图像上有选择地补充数字化一些自然地理要素，本次编图只将部分水系作了数字化。

7.结论

通过本文的细致研究分析可以看出，在专题地图的编制过程中将GIS作为基础平台，把地理信息和遥感空间信息精确计算进行复合整理，可见将地理信息系统技术（GIS）和遥感技术（RS）相结合来对遥感专题地图进行编制是一个复杂，并对科技技术水平要求很高的工作。正因如此，运用GIS和RS一体化技术编制生产遥感专题地图是非常理想的。在实际的运用过程中能够很好的掌握地理信息，能够有科学依据的对于地质、地貌、地表情况进行分析，帮助人们在规划设计时能做出科学的决策，提高了规划设计的质量，提高了整体规划设计的效率。

【参考文献】

[1]杨静，李云星.基于GIS的专题地图编制及其应用研究[J].测绘与空间地理信息，2009（02）.

[2]李慧，马英莲.基于专题地图编制中GIS数据应用的研究[J].测绘技术装备，2009（02）.