基于廣州市1∶2 000數(shù)字正射影像快速制作遙感專題掛圖

宋楊

(廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院城市地理信息中心，廣東廣州 510060)

基于廣州市1∶2 000數(shù)字正射影像快速制作遙感專題掛圖

宋楊?

(廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院城市地理信息中心，廣東廣州 510060)

為了及時為政府及相關(guān)單位提供測繪服務(wù)，為規(guī)劃建設(shè)提供決策支持，廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院利用最新的航測遙感技術(shù)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，采用數(shù)字化軟件簡單、快速、可靠的方法，基于廣州市最新的1∶:2000數(shù)字正射影像的最新成果，制作各類遙感專題地圖，并對相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。

掛圖；遙感；數(shù)字正射影像；城市管理

1 引 言

遙感影像以其信息量豐富、直觀、獲取信息快速、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性好、管理動態(tài)性強(qiáng)及應(yīng)用上的廣泛性、內(nèi)容上的詳細(xì)性等特點(diǎn)已經(jīng)成為城市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)框架中極為重要的組成部分。遙感影像既是研究和解決城市的人口、資源、環(huán)境、災(zāi)害等城市可持續(xù)發(fā)展的重大社會問題的重要信息，也是解決有關(guān)土地利用規(guī)劃、城市發(fā)展、社區(qū)管理、災(zāi)害預(yù)報與處理等推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量的基本資料。影像將是市政府進(jìn)行城市建設(shè)、市容改造、綠化體系規(guī)劃、江河海洋沿岸整治等工作的重要助手。要想保持城市在社會、經(jīng)濟(jì)、文化等方面的持續(xù)快速發(fā)展，創(chuàng)造一個經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)、布局合理、環(huán)境優(yōu)美的現(xiàn)代化城市形象，必須借助于數(shù)字影像信息，這已經(jīng)成為各級政府和廣大市民的共同的認(rèn)識。城市數(shù)字?jǐn)z影測量及遙感的高潮已經(jīng)到來。廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院利用最新的航測遙感技術(shù)和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，采用數(shù)字化軟件簡單、快速、可靠的方法，基于廣州市最新的1∶2 000數(shù)字正射影像的最新成果，制作各類遙感專題地圖，并對相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。

2 影像掛圖所采用的數(shù)據(jù)源

2.1 影像資料

為滿足廣州市城市規(guī)劃及建設(shè)的需要，提高城市建設(shè)與管理的信息化水平，廣州市規(guī)劃局組織實(shí)施對廣州市(包括從化市及增城市)進(jìn)行航空攝影。項目采用ADS40數(shù)碼航攝，分南區(qū)、北區(qū)兩期進(jìn)行，總面積約 7 435 km2。南區(qū) 2 800 km2數(shù)據(jù)的數(shù)碼航攝于2008年1月至3月完成，北區(qū) 4 635 km2數(shù)據(jù)的數(shù)碼航攝于2008年11月至12月完成。廣州市規(guī)劃局委托廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，利用ADS40數(shù)碼航攝資料，建立起基于推掃式航測相機(jī)的高分辨率影像生產(chǎn)體系，制作廣州市1∶2 000彩色數(shù)字正射影像圖(DOM)并建立影像數(shù)據(jù)庫及數(shù)字高程模型(DEM)。項目所涉及測區(qū)面積很大，覆蓋廣州全域7 435 km2，這是國內(nèi)采用ADS40推掃式相機(jī)進(jìn)行大面積的數(shù)碼航攝面積最大的一次，總共航帶數(shù)達(dá)到215條。

測區(qū)位置如圖1所示。

圖1 影像資料的數(shù)據(jù)范圍

掛圖所基于的廣州市1∶2 000正射影像圖數(shù)據(jù)情況介紹:

平面坐標(biāo)系:廣州市平面坐標(biāo)系統(tǒng)；

高程系:廣州市高程系統(tǒng)；

數(shù)據(jù)格式:Tiff、Png；

成圖方法:DPS；

分辨率:0.2 m；

成圖時間:2008年；

覆蓋范圍:7 435 km2；

成圖數(shù)量:共9 625幅。

圖2 廣州市平面坐標(biāo)系下的一個1∶2 000分幅DOM

2.2 專題要素資料

采用1∶2 000、1∶500基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，導(dǎo)入境界、居民地地名、自然地物地名、水系、道路等數(shù)據(jù)，按照規(guī)定的符號和注記疊加在影像背景上。

3 影像掛圖的制作

3.1 遙感影像的拼接

現(xiàn)有的廣州市1∶2 000正射影像圖數(shù)據(jù)是以廣州市平面坐標(biāo)系統(tǒng)下的 1∶2 000分幅圖形式存在的，對于影像掛圖的制作，首先需要確定該區(qū)域內(nèi)涉及哪些1∶2 000的圖幅，而后對所涉及的 1∶2 000的圖幅按照其地理位置進(jìn)行拼接。

3.2 確定掛圖區(qū)域的影像邊界

在制作影像掛圖的時候，首先需要確定影像區(qū)域的邊界，如果邊界是某個行政區(qū)劃邊界的一個部分，那就需要將其從中裁切出來，本次掛圖區(qū)域的影像邊界的數(shù)據(jù)格式是?.shp。

圖3 越秀區(qū)的區(qū)界提取

3.3 對掛圖區(qū)域的影像進(jìn)行拼接

廣州市1∶2 000數(shù)字正射影像共9 625幅，目前是組織在ArcSDE數(shù)據(jù)庫中——“廣州市正射影像圖數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)”。當(dāng)以合法的用戶名和密碼鏈接到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的時候，數(shù)據(jù)庫會在ArcMap中自動打開9 625幅正射影像，為了加快顯示的速度，此時的影像是以格網(wǎng)的形式顯示的，并不實(shí)際顯示影像的內(nèi)容，只是反映1∶2 000分幅之間的空間位置關(guān)系。

以掛圖區(qū)域的影像邊界shp文件作為位置選擇的約束條件，能夠把當(dāng)前9 625幅影像中落入該邊界以及和該邊界有交集的影像圖幅挑選出來。將挑選出來的影像數(shù)據(jù)集作為一個新的圖層添加進(jìn)入ArcMap中，此時已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在ArcMap中對掛圖區(qū)域的分幅影像進(jìn)行了拼接。

3.4 確定掛圖區(qū)域的輸出比例尺

通常最終掛圖成果都將輸出成紙質(zhì)的形式，因此需要根據(jù)打印機(jī)所支持的幅寬以及成圖的紙的尺寸、包括掛圖影像的區(qū)域等綜合因素來確定最佳的成圖比例尺。決定成圖比例尺最本質(zhì)的因素還是來源于影像本身的分辨率，比如影像本身的分辨率只有1 m，而卻要求成圖的比例尺是 1∶2 000，那勢必會造成“馬賽克”的現(xiàn)象。比例尺同時還受到成圖紙張尺寸的約束，綜合考慮多方面的因素確定合適的成圖比例尺十分重要。在ArcMap中可以利用布局控制Layout來對掛圖成圖比例尺和打印機(jī)的輸出進(jìn)行設(shè)置和預(yù)覽。

圖4 掛圖比例尺和出圖尺寸的設(shè)置

3.5 輸出掛圖的影像底圖圖片

當(dāng)確定了比例尺以及出圖紙張的尺寸以后，將掛圖中的影像底圖輸出成高質(zhì)量的圖片，?.jpg，通常輸出設(shè)置中將DPI選擇到300以上，如圖5所示。

3.6 在圖像編輯軟件中進(jìn)行專題信息編輯與圖廓整飾

利用CorelDRAW、Photoshop等圖像編輯軟件可以對影像地圖輸出的圖片進(jìn)行優(yōu)化處理，并且分圖層疊加各專題信息以及行政線劃，并按照具體要求對掛圖最終的成果進(jìn)行圖廓整飾。具體來講，可以采用濾波和直方圖拉伸的方法，對影像底圖的圖片進(jìn)行對比度和色彩飽和度的調(diào)整，經(jīng)過處理后的影像應(yīng)滿足:直方圖盡量呈正態(tài)分布。增強(qiáng)后的影像紋理要清晰，地物的表現(xiàn)力更加明顯，無明顯噪聲，不允許出現(xiàn)大塊的花斑或黑白斑遮蓋地物，影響地物的目視解譯效果。另外，為了突出當(dāng)前掛圖區(qū)域內(nèi)各要素，需要把境界范圍以外的影像作淡化處理，可以重點(diǎn)突出焦點(diǎn)區(qū)域的地理分布位置。根據(jù)影像可以對現(xiàn)有資料中的居民地數(shù)據(jù)地名、行政村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、縣級政府所在地、地級政府所在地的名稱及位置，居民地以注記的方式進(jìn)行表示。還要注意提取專題信息層里的水系、鐵路、高速公路、國道、省道等信息。

圖5 影像底圖輸出圖片的設(shè)置

4 影像掛圖的特點(diǎn)

該系列掛圖是利用2008年ADS40航飛產(chǎn)生的DOM數(shù)據(jù)產(chǎn)品(0.2 m分辨率的真彩色正射影像)，根據(jù)具體應(yīng)用，經(jīng)過糾正、融合、鑲嵌、調(diào)色、拼接、多專題信息疊加、整飾等多道工序制作而成。以正射影像為基底，以基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)資料、配置符號、注記、線劃等，融合相關(guān)現(xiàn)勢資料，制作成數(shù)字影像圖。主要反映廣州市最新的行政區(qū)劃、自然地理、交通路網(wǎng)、旅游景觀等基本現(xiàn)狀，充分利用高分辨率遙感影像的特點(diǎn)，反映地表覆蓋情況、生態(tài)環(huán)境等。

利用該系列圖影像數(shù)據(jù)，可以疊加各種專題信息，加工制作廣州市內(nèi)任意區(qū)域、不同比例尺的影像地圖、專題圖、區(qū)域圖等，并且不受比例尺的局限，能很好地滿足各行各業(yè)的不同需求。影像掛圖的介質(zhì)靈活多樣，既可以是紙質(zhì)的，便于懸掛和裝裱；也可以打印在絹布上，方便攜帶和保管；規(guī)格可視用戶的需要而定。

該系列掛圖集容科學(xué)性、知識性、真實(shí)性、直觀性于一體，具有信息豐富、內(nèi)容翔實(shí)、形式新穎、真實(shí)感強(qiáng)、現(xiàn)勢性強(qiáng)、使用價值大等特點(diǎn)，可為各地市、縣(市)的發(fā)展、規(guī)劃、招商引資等提供翔實(shí)、可靠的參考依據(jù)，也可為各級領(lǐng)導(dǎo)宏觀決策和工作部署提供參考。

圖7 以正射影像為基底的遙感專題掛圖

5 結(jié) 語

本文針對實(shí)際生產(chǎn)工作中遇到遙感影像掛圖制作的問題，對于如何利用軟件平臺的功能進(jìn)行快速自動化處理進(jìn)行了討論。具體的應(yīng)用實(shí)例測試表明，本文介紹的工作流程能方便、快速地完成基于廣州市1∶2 000地圖標(biāo)準(zhǔn)分幅數(shù)字正射影像圖的各類遙感專題掛圖的生產(chǎn)。

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Making Various Wall Maps of Remote Sensing Based on Guangzhou′s DOM of 1∶2000

Song Yang
(Guangzhou Urban Planning＆Design Survey Research Institute，Guangzhou 510060，China)

In order to meet the requirement of making wall papers in the process of map production.This paper introduced the working procedure and methods of the generalization wall maps of remote sensing based on Guangzhou′s DOM of 1∶2000 based on ArcMap，which exhibit high convenience and efficiency.

Wall Paper；remote sensing；DOM；City Manage

1672－8262(2010)05－107－03

P283

B

2010—05—25

宋楊(1979—)，女，工程師，主要從事航空攝影測量、數(shù)字化測量、遙感以及地理信息系統(tǒng)應(yīng)用等方面的生產(chǎn)和研究工作。