用QuickBird卫星影像更新1:2000 比例尺地形图方法探讨

【前言】用QuickBird卫星影像更新1:2000 比例尺地形图方法探讨由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。0.引言 地形图是国家各个部门、各项工程建设中必需的基础资料，通过地形图可以获取多种、大量的信息。随着改革的进一步深入，国家加大了基础设施建设的力度，用于城市规划、工程设计、施工放样等的地形图需求量增多，且现势性要求高。为了满足城乡发展建设的需要,提高...

摘要：大比例尺地形图在经济建设和发展中占有相当重要的地位，但是大比例尺地形图的更新却比较缓慢，以至于无法满足社会生产的需要。为了研究与探讨大比例尺地形图更新的方法与技术，利用quickbird 卫星影像进行了某矿区约400 平方公里1：2000 比例尺地形图更新的生产试验.对更新的流程、方法以及其间遇到的问题进行了探讨，提出了实用性的结论和建议，为类似工作提供了借鉴。

Abstract: Is big scale geography the diagram occupy the position of equal importance in economic development and the development, but the renewal of big scale geography diagram is more slow-moving, with as far as to can not satisfy the demand of social production.For the sake of the method and technique of the research and the study great scale geography diagram renewal, made use of QuickBird satellite image to carry on some mineral area about 400 square kilometers 1:2000 production of scale geography diagram renewals experiment.The problem met to the more recent process, method and in the interval carried on a study, put forward the conclusion and suggestion of function and drew lessons from for similar work providing.

关键词：遥感影像；1：2000 地形图；地形图更新；调绘

Keyword: Yao image;1:2000 geography diagrams;The geography diagram renews; Adjust to draw

中图分类号：R445 文献标识码：A文章编号：

0.引言

地形图是国家各个部门、各项工程建设中必需的基础资料，通过地形图可以获取多种、大量的信息。随着改革的进一步深入，国家加大了基础设施建设的力度，用于城市规划、工程设计、施工放样等的地形图需求量增多，且现势性要求高。为了满足城乡发展建设的需要,提高地形图现势性，地形图更新问题就显得尤为重要；然而地形图的更新情况不很乐观[1]。本文结合某矿区1：2000 地形图更新工程，探讨利用QuickBird卫星影像更新1：2000 比例尺地形图的方法、流程和其间遇到的问题。

1. 数据预处理

1.1 QuickBird 卫星影像处理

⑴ 遥感影像处理的工作流程：影像数据的处理是整个更新工作的关键，因此，确定影像处理的工作流程是十分重要的。影像处理的工作流程如下：

图1 遥感影像处理流程图

⑵ 纠正精度的控制：遥感影响的纠正过程中，X 残差、Y 残差、以及RMS(Root MeanSquare 即均方根中误差)都控制在1 个像素之内，很好的满足了技术规范的要求；如果纠正的精度超过标准，则回到纠正模式下，调整GCP 的输入重新进行几何纠正，直至达到需要的精度为止。

1.2 纸制地形图的矢量化

扫描纸质地形图时，要确保地形图的完整无损、无折皱；矢量化的过程中要按照地理信息系统的标准做好分层矢量化，以及属性数据的录入。具体流程如下：

图2 地形图矢量化流程图

1.3 遥感影像和数字线划图的叠加配准

将分幅后的遥感影像和数字化完毕的数字线划图导入测图软件或地理信息系统软件进

行叠加配准。

2. 地形图的更新

在更新系统中，经影像与矢量图叠加配准后，便可以采用屏幕数字化的方式进行变化地物(主要是居民地、道路、水系、植被等)的更新(增、删、减等)[2]。

2.1 建筑物的更新

建筑物是大比例尺地形图中的主要地物，因此，对于建筑物的更新是地形图更新工程中一个相当重要的部分。

由于工作区范围内的建筑物多为农村的四点平房，并不存在太多的边界线遮掩问题；所以在遥感影像上对建筑物的识别比较简单。但是，由于楼房以及工厂棚房与平房在遥感影像中并没有很明显的区别，所以，对于这些地物的判读必须由外业调绘人员到实地调查完成。

2.2 道路的更新

由于铁路以及高速公路的形状规则、特征明显，所以通过遥感影像很容易进行判读。但是对于等级公路、等外公路、大车路等，只能做大概的判断，由外业人员进行调绘处理时再做必要的补充。

2.3 水系的更新

按形状划分，水系大致可分为两种类型：线型水系(如河流、沟渠)非线型水系(如湖泊、池塘)。

⑴ 线型水系的更新：根据水与河岸在影像上呈现的色调不同，可以容易地确定水涯线的位置，然后利用屏幕数字化的方式直接进行更新。

⑵ 非线型水系的更新：工作区范围内存在大量的池塘，对于池塘的更新也是我们这次更新的一个重要环节。根据了解到的当地情况，集中分布的池塘多为鱼塘，而零星分布的池塘多为普通的池塘。依据这个经验，我们对工作区范围内的池塘进行了分类；经过后续的外业调绘发现，对于池塘的判读准确率是相当高的。

2.4 植被的更新

植被主要包括耕地、林地、草地等。由于工作区范围内多为农村，因此，对于耕地类型

的更新是植被更新的关键。

由于采用的QuickBird 影像成像于2005 年11 月，此时正值该地区的农闲时节，所以不能从影像中判读植被的类型。在实际的操作中我们基于以下两原则对植被类型进行了判读：

① 由于水田具有比较大的田埂，因此在影像上水田表现为具有明显的边界。

②水田土壤的含水量高于旱地土壤的含水量，所以在影像上呈现的色调较深。经过后续的调绘发现，通过以上两点原则较好地区分了耕地的类型。

2.5 外业调绘及补测

⑴ 调绘：更新矢量地形图时，影像上无法判读的地物必须借助外业调绘进行确定。外业调绘主要作用是：对室内解译成果进行验证，对线状地物宽度实地量测，对新增地物的名称注记进行实地调查[3]。调绘过程中主要进行了以下两部分的工作：

①不确定地物的调绘。很多相似的地物仅通过影像图是很难判读的，例如：平房与棚房、围墙具体界限、果园与林地等。对于这部分内容一定要到现场亲自调查以确定其类型，尤其是对于植被类型，要以地类界进行详细的划分。

②注记数据的调绘补充。其调查内容可分为以下几种：楼房的层数、企事业单位的名称、村名、公路名称及等级、河渠名称及走向等。

⑵ 补测：补测是地形图更新中相当重要的部分，起着数据补充的重要作用。在实际操作过程中我们针对以下两种情况进行了补测：①用户未提供矢量化地形图的地区。②地物变更范围比较大的地区。对所有需要补测的地区均采用GPS 和全站仪进行了补测，并把所有结果都记录在线划图上。将外业调绘和补测的修改、新增、和变化地物的信息添加到地形图中，通过编辑处理形成用户需要的最终成果。

3. 结论及建议

⑴ 作为更新数据源的QuickBird 影像，其质量的好坏直接影响成果的精度。工程中采用的该矿区QuickBird 影像清晰度好，分辨率高，倾角小，为工程的成功开展提供了良好的前提。

⑵ 使用本方法更新了该矿区约400 平方公里1：2000 地形图，作业时间短；精确度高（遥感影像的空间分辨率达到0.6m,用RTK 进行GPS 定位测量影像纠正后的点位绝对误差只在0.2m 左右）。满足了用户的需要，为地形图的更新提供了新的经验。

⑶ 实际操作中发现，仅凭影像图的目视解译判读地物是不可靠的，必须要亲自调查才能确定地物类型及其属性。因此，在地形图的更新中要加大调绘在整个更新工程中所占的比重。

参考文献

[1].江宏军，马永生.地形图更新方法初探[J].测绘通报，2004，(7)：54-56.

[2].康家银，利用QuickBird 高分辨率遥感影像更新城市大比例尺地形图的研究[D].辽宁省阜新：辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院、2004.

[3].陈瑞霖.利用快鸟卫星影像进行1：5000 地形图更新技术探讨[J]. 福建建设科技,2006,(1)：34-35

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。