高分辨率衛(wèi)星遙感影像

張志文

摘要：以高分辨率衛(wèi)星影像作為信息源.應(yīng)用3S技術(shù)，進(jìn)行土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和利用調(diào)查，可以把原來的工作方式變的更加高效。把大批量原有的人工艱苦作業(yè)改成室內(nèi)作業(yè)完成，具有客觀性與科學(xué)性強(qiáng)，并且省時(shí)省力成本低。所獲得的數(shù)據(jù)易于轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)格式，對(duì)于土地變化信息能夠準(zhǔn)確、及時(shí)和全面的獲得，具有的優(yōu)點(diǎn)是常規(guī)方法所不能比擬的。

關(guān)鍵詞：高分辨率；土地利用；3S技術(shù)；衛(wèi)星遙感影像；圖斑

當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，新農(nóng)村建設(shè)正在積極穩(wěn)妥的推進(jìn)，各個(gè)鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)的建設(shè)也是蒸蒸日上，而對(duì)于城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村來說，土地的意義不言而喻。土地的利用狀況也是在每天發(fā)生著翻天覆地的變化，與之相關(guān)的是違法用地的現(xiàn)象屢次發(fā)生，非法占用耕地的想象發(fā)生頻繁尤其特別的是基本農(nóng)田，集鎮(zhèn)和城市的規(guī)劃存在著利用不合理、盲目擴(kuò)張和批后管理嚴(yán)重滯后的現(xiàn)象。為了解決日益突出的國(guó)土資源問題，我國(guó)的國(guó)土資源局必須及時(shí)進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀更新調(diào)查和地籍調(diào)查，土地開發(fā)整理項(xiàng)目和基本農(nóng)田保護(hù)執(zhí)行情況進(jìn)行檢測(cè)，違法用地現(xiàn)象要及時(shí)嚴(yán)厲的查處，土地總體利用情況規(guī)劃執(zhí)行等，這么多的工作都需要準(zhǔn)確快速的獲取土地利用及其相關(guān)的變化情況。傳統(tǒng)的方法需要的時(shí)間長(zhǎng)、效率低下、新增加的的道路具體的工作條件沒有相關(guān)資料參考，傳統(tǒng)方法已經(jīng)滿足不了當(dāng)前的現(xiàn)狀。為了這一難題的有效解決，切實(shí)提高國(guó)土資源相關(guān)部門的工作效率，保障實(shí)現(xiàn)日常管理的現(xiàn)勢(shì)性、動(dòng)態(tài)性和準(zhǔn)確性，降低各種圖件制作和數(shù)據(jù)庫建設(shè)的成本支出，必須采用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行土地利用調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

1衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)是遙感衛(wèi)星在太空探測(cè)地球地表物體對(duì)電磁波的反射，及其發(fā)射的電磁波，從而提取該物體信息，完成遠(yuǎn)距離識(shí)別物體，將這些電磁波轉(zhuǎn)換，識(shí)別得到可視圖像，既為衛(wèi)星影像，通俗簡(jiǎn)單解釋：就是衛(wèi)星在空中給地面拍的照片，地面長(zhǎng)什么樣，它就能拍出什么樣。該技術(shù)不受時(shí)間和氣候的限制，并且數(shù)據(jù)更加的全面而且準(zhǔn)確?，F(xiàn)勢(shì)性很強(qiáng)較能及時(shí)的提供土地資源的圖形數(shù)據(jù)，能夠全面實(shí)現(xiàn)該區(qū)域的覆蓋。衛(wèi)星的精度高，分辨率為0.61m，可以滿足1：2000、1：5000及以上比例尺圖件成圖，符合當(dāng)前土地調(diào)查的精度要求，能與航空相片媲美卻遠(yuǎn)低于航拍片的成本。數(shù)據(jù)易于修改、攜帶、復(fù)制保存，易于跟GIS數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)共享。

2技術(shù)方法的實(shí)現(xiàn)過程

2.1總體思路。第一、購買衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)是經(jīng)過處理：色彩調(diào)整、影像糾正、選取大地控制點(diǎn)、鑲嵌等。第二、需要更新的的土地現(xiàn)狀圖與遙感影像進(jìn)行迭加對(duì)比來觀察變化的數(shù)據(jù)。第三、通過GPS實(shí)測(cè)確定變化面積屬性等，通過室內(nèi)處理得到更新后的土地利用信息庫和利用現(xiàn)狀圖，根據(jù)這些變化來規(guī)劃出更加合理的測(cè)量計(jì)劃和野外調(diào)查。

2.2外業(yè)調(diào)查與量測(cè)。需要搜集更多的補(bǔ)充資料，設(shè)立解釋的標(biāo)語，對(duì)于變化的圖斑進(jìn)行調(diào)查檢驗(yàn)：利用GPS先設(shè)置好控制點(diǎn)，實(shí)測(cè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，收集一些相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)際調(diào)查具體變化位置、土地狀況等將其填寫在記錄表，并繪制外業(yè)調(diào)繪圖。

2.3土地利用更新調(diào)查表的制作。制作土地調(diào)查表需要用到的一個(gè)關(guān)鍵平臺(tái)是MAPGIS平臺(tái)，把前期收集的各種數(shù)據(jù)全部上傳至電腦，在其平臺(tái)下利用數(shù)字成圖系統(tǒng)。對(duì)于有改變的圖斑來說進(jìn)行大量的勾畫，使之建立完整的拓?fù)潢P(guān)系，最后生成土地利用的調(diào)查地圖，根據(jù)之前建立的解釋標(biāo)志，參照相關(guān)數(shù)據(jù)庫最終繪制成跟新調(diào)查圖。

2.4對(duì)土地利用狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是指運(yùn)用遙感土地調(diào)查等技術(shù)手段和計(jì)算機(jī)、檢測(cè)儀等科學(xué)設(shè)備，以土地詳查的數(shù)據(jù)和圖件作為本地資料，對(duì)土地利用的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行全面系統(tǒng)的反映和分析的科學(xué)方法。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括土地利用變化的動(dòng)態(tài)信息、耕地總量的動(dòng)態(tài)平衡情況、農(nóng)業(yè)用地內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整情況和基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)狀況。在監(jiān)測(cè)報(bào)告中，一般要對(duì)監(jiān)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行分析，分析的主要內(nèi)容有地類變更分析、權(quán)屬變更分析、耕地變化動(dòng)態(tài)分析和土地利用結(jié)構(gòu)變化分析。有了現(xiàn)狀圖可以進(jìn)行分析變化特征和未來發(fā)展趨勢(shì)，為日常監(jiān)測(cè)和土地執(zhí)法提供科學(xué)依據(jù)。

3衛(wèi)星遙感技術(shù)在土地監(jiān)測(cè)中應(yīng)用

在土地利用調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中，衛(wèi)星遙感技術(shù)最大程度上實(shí)現(xiàn)了3S技術(shù)的集成：鑒于GPS所具有的巨大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，衛(wèi)星遙感圖像采用了GPS技術(shù)采集控制點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了前期影像糾正，在外業(yè)量測(cè)和調(diào)繪中也用到GPS測(cè)量，業(yè)內(nèi)屬性數(shù)據(jù)處理和圖形編輯以MAPGIS土地利用現(xiàn)狀變更調(diào)查，技術(shù)利用已有的詳查形成的基礎(chǔ)圖件，進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，對(duì)變化的地塊逐一繪測(cè)量。現(xiàn)有常用的兩種方法，第一利用經(jīng)緯儀和皮尺等測(cè)量工具進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，繪制圖斑。第二利用航測(cè)相片圖經(jīng)外業(yè)調(diào)繪獲取。這種方式精度低而且速度慢，如果測(cè)量的范圍大成本也是費(fèi)用高周期長(zhǎng)。衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，覆蓋面廣，已成為獲取和更新國(guó)家基本比例尺地形圖和國(guó)家基礎(chǔ)信息系統(tǒng)不同種類，不同尺度數(shù)據(jù)庫所需要信息的重要途徑。利用衛(wèi)星遙感影像能夠快速的更新土地利用，已經(jīng)成為最為常用最為重要的調(diào)查方法。在其已有的土地上進(jìn)行提取更新調(diào)查測(cè)量等一系列的后續(xù)活動(dòng)，最終跟新土地利用的數(shù)據(jù)庫。工作流程主要包括外地實(shí)地調(diào)查，變化數(shù)據(jù)后處理、土地利用變化信息的提取和更新土地利用數(shù)據(jù)庫的步驟。

4遙感影像糾正與精度分析

遙感影像的幾何糾正是遙感影像處理的基礎(chǔ)，如何根據(jù)獲取的遙感影像參數(shù)情況，采取最簡(jiǎn)單、快速、可靠的方法，在很短的時(shí)間內(nèi)完成了上級(jí)下達(dá)的任務(wù)，是目前測(cè)繪生產(chǎn)者一直追求的目標(biāo)。隨著航天技術(shù)發(fā)展，在較少控制點(diǎn)的情況下，提高遙感影像糾正的速度和精度是當(dāng)前亟需解決的問題。遙感影像的糾正采用多項(xiàng)式和共線方程進(jìn)行糾正。而平常所用的共線方程糾正是建立在圖像坐標(biāo)與地面坐標(biāo)嚴(yán)格數(shù)學(xué)變換關(guān)系基礎(chǔ)上的，較大幅度的提高了其糾正的精度。

結(jié)語：當(dāng)前遙感技術(shù)正日益成熟，高光譜遙感、雷達(dá)影像以及高分辨率影像將會(huì)更加廣泛的應(yīng)用于全國(guó)各地的土地調(diào)查。土地利用管理信息系統(tǒng)和土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系將日臻完善。