辽宁省遥感影像信息处理平台建设

摘要 本项目主要为辽宁省国土资源部门遥感影像校正提供基础地理数据。文中介绍了项目实施的技术路线，将已有1：1万AutoCAD格式的矢量数据的地形图，利用MapGIS软件转换成TIF格式的栅格数据，并采用ERDAS软件配准后输出GEOTIFF格式的数据；将1：1万栅格数据的地形图通过扫描后，利用清华山维软件进行几何纠正，将纠正后的数据采用ERDAS软件配准后输出GEOTIFF格式。项目取得的成果将会在土地调查、国土资源动态监管、矿业权核查等国土资源管理工作中发挥重要作用。

关键词 地形；遥感影像；几何纠正

中图分类号P237 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）45-0218-02

0 引言

辽宁省遥感影像信息处理平台建设――基础地形数据库项目属于辽宁省金土工程一期建设项目的子项目。目前遥感技术已广泛应用于土地利用调查、国土资源动态监测、土地开发整理等方面[1-3]。项目的主要目的是为辽宁省国土资源部门，纠正卫星影像提供准确的基础地理信息数据，为经济持续快速协调健康发展提供基础保障。项目主要内容为制作辽宁省区域范围内1:1万基础地形数据库，分辨率为200 DPI，格式为北京54和西安80两套坐标系的GEOTIFF数据。

1 项目区概述

辽宁省简称辽，位于中国东北地区的南部，是中国东北经济区和环渤海经济区的重要结合部。地理坐标处在东经118°53′至125°46′，北纬38°43′~43°26′之间，东西端直线距离最宽约550km，南北间直线距离约550km。

2 数据准备

2.1 资料收集

辽宁省1:1万基础地形数据库成果的制作，根据资料源有两种格式：一种是矢量格式，另一种为栅格数据。辽宁省区域范围共涉及1:1万地形图6508幅，由于资料收集困难的原因，个别边界地区的1:1万地形图资料缺失，共收集到1:1万地形图6445幅，其余的以40幅1:5万地形图补充。

2.2 求解转换参数

由于地形图原图只有54坐标或者80坐标一套成果，根据实际要求，需要对这些像控点成果进行北京54坐标系到西安80坐标系或者西安80坐标系到北京54坐标系的坐标转换。作业中，考虑到要保证像控点的精度，不能进行简单的平移与旋转，本项目以市为单位作为工作区，在每个工作区内选择能够覆盖工作区具有80和54坐标的国家D级控制点求取转化参数，转化模型选择布尔莎七参数模型[4-5]，对每个工作区求解54坐标到80坐标及80坐标到54坐标各一套参数，共求得28套参数。作业过程中，由于辽宁省区域范围内1:1万地形图涉及的中央经线有120°、123°和126°，涉及到每个带边缘处接边时要注意检查数据的接边情况。

3 数据加工

3.1 总体技术路线

现有的地形图资料有矢量和栅格两种格式，图1为数据加工的总体技术路线流程。矢量数据原始数据格式为AutoCAD的*.dwg格式，由于AutoCAD的*.dwg格式数据无法转换为栅格数据，因此将AutoCAD数据转换为MapGis的数据格式，并在MapGis软件中依据1:1万图式对数据的线型、符号和文字进行处理，输出分辨率为200DPI的TIF格式栅格数据，而后在Erdas软件中进行配准。栅格数据为1:1万纸质地形图，将1:1万地形图扫描后，利用已经生成的1:1万地形图标准图廓，采用清华山维软件或者ERDAS软件逐公里网格进行几何纠正；同时必须保证4个图廓点以及公里网格与图廓的交点，都进行严格的几何纠正。纠正后输出分辨率为200DPI的GeoTiff格式。

3.2 清华山维纠正

清华山维sunway survey Epscan （扫描矢量化系统）主要功能是解决数据采集和数据加工，主要包括处理扫描图像并进行矢量化处理，系统中提供了标准模板，进行1:1万地形图扫描选择的模板是GB-10000.mdt。图像处理的操作流程包括打开图片、图片定位、图像配准、图片存盘，详细流程如图2所示。

3.3 ERDAS纠正

ERDAS IMAGINE是美国ERDAS公司开发的专业遥感图像处理与地理信息系统软件。 ERDAS IMAGINE软件中的几何校正模块能够实现 1:1万地形基础数据的纠正，通过实验我们已经得到验证，具体的纠正技术流程如3所示。

3.4 ERDAS基础地形图的配准

辽宁省1:1万基础地形数据成果要求，同一幅图提供54、80两套坐标数据成果。由于1:1万地形图数据和扫描后的纸质地形图原图坐标系有54坐标的，也有80坐标的，地形图配准时要依据原始数据的坐标系统对地形图进行配准，即原始数据坐标系为54坐标系的，需要首先利用ERDAS软件配准该图1:1万地形图数据的54坐标系成果，然后再依据54与80坐标之间的转换参数，进行该图80坐标系成果的配准。反之亦然。进行配准时，投影类型应选择“Transverse Mercator”，基准面名称选择“Undefined”，比例因子为1，中央经线依据地形图数据本身的地理位置可为120°、123°和126°，东偏移为500公里，北偏移为0公里，原图为北京54坐标情况下椭球名称选择“Krassovsky”，原图为80坐标系椭球选择“IAG 75”。

3.5 数据加工中应注意的问题

1） 资料收集过程中，一定收集采用现有的现势性最好的地形图和数据，避免重复工作；

2）纸质地形图扫描后，利用已经生成的1:1万地形图标准图廓，采用清华山维软件逐公里网格进行几何纠正；同时必须保证4个图廓点以及公里网格与图廓的交点都进行严格的几何纠正；

3）元数据填写时注意原始的数据的坐标系统；

4）ERDAS软件中投影参数的设置54和80两套坐标系统应该注意区分；

5）注意54和80两套坐标系统文件名称中新旧图号的区分；

6）数据检查过程中要注意投影参数的检查，保证所有数据接边正确。

4 结论

该项目的完成为辽宁省国土系统遥感影像数据加工提供了基础地理信息数据，所取得的成果将会在土地调查、国土资源动态监管、矿业权核查等国土资源管理工作中发挥重要作用。

参考文献

[1]陈良军，等.黑龙江省国土资源遥感影像数据库系统相关技术研究[J].国土资源信息化，2008(3)：15-17.

[2]马洪斌，等.3S 技术在土地变更调查中的应用[J].测绘科学，2008(3)：195-198.

[3]梅涂术，等.基于3S技术的矿产资源移动执法监察系统的设计与实现[J].测绘科学，2009(3)：174-175.

[4]何宗，等.基于GPS的遥感图像纠正铁道勘察论文[J].铁道勘察，2005(2)；22-24.

[5]佟彪.VB语言与测量程序设计[M].北京：中国电力出版社，2007：186-188.

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文