遙感制圖的發(fā)展

王欣蕊，黃 丹，尚子吟

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）信息工程學(xué)院，北京 100083

1 遙感制圖概論

遙感制圖是指通過對(duì)遙感圖像目視判讀或利用圖像處理系統(tǒng)對(duì)各種遙感信息進(jìn)行增強(qiáng)與幾何糾正并加以識(shí)別、分類和制圖的過程。遙感圖象有航空遙感圖象和衛(wèi)星遙感圖象，制圖方式有計(jì)算機(jī)制圖與常規(guī)制圖。目前應(yīng)用最多及著重研究的是利用Landsat的MSS圖象制圖。由于多波段的衛(wèi)星圖象具有信息量豐富、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)，利用它編圖周期短等優(yōu)點(diǎn)，在制圖方面得到了廣泛的應(yīng)用。簡(jiǎn)單地說是通過對(duì)遙感圖像目視判讀或利用圖像處理系統(tǒng)對(duì)各種遙感信息進(jìn)行增強(qiáng)與幾何糾正并加以識(shí)別、分類和制圖的過程，可作為新編地形圖的重要信息來源。

傳統(tǒng)地圖的制圖方法是測(cè)繪，編繪。隨著計(jì)算機(jī)及相關(guān)輸入、輸入設(shè)備的使用，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)地圖制圖，實(shí)現(xiàn)了工藝上和技術(shù)上的變革，產(chǎn)生了數(shù)字地圖。遙感技術(shù)的興起使傳統(tǒng)的地圖編制理論與方法發(fā)生了深刻的變革。因?yàn)檫b感技術(shù)可以通過多平臺(tái)、多波段、多時(shí)相的信息源，快速、真實(shí)地提供了豐富的制圖信息。遙感技術(shù)在地圖學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，也大大縮短了地圖的成圖周期。

2 遙感制圖方法分類

遙感技術(shù)的出現(xiàn)，使得制圖方法拓寬，從而豐富了地圖類型以及地圖內(nèi)容。從廣義的概念上講，遙感影像制圖是由遙感影像加以特定地圖要素的符號(hào)，比如境界線、風(fēng)向、等壓線，再輔以注記、說明、圖廓、圖框、圖名、圖例等成圖。

2.1 常規(guī)方法

常規(guī)方法制作遙感影像地圖過程與步驟上與普通地圖編制、生產(chǎn)流程基本相同，但是又有所區(qū)別，遙感影像地圖主要用影像表現(xiàn)信息，需要進(jìn)行影像處理，如濾波和變換；而且制圖綜合簡(jiǎn)單許多。

生產(chǎn)流程上包括：設(shè)計(jì)、選圖像、選底圖、影像糾正、制版、套印。

展開來講，設(shè)計(jì)階段：根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行影像地圖設(shè)計(jì)，確定資料，專題要素表示方法的選擇，圖面配置要求，生產(chǎn)流程，生產(chǎn)技術(shù)措施，質(zhì)量管理方法等等；

選圖像：要根據(jù)制圖專題內(nèi)容，選擇恰當(dāng)時(shí)相和波段的圖像，對(duì)選好的圖像進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)專題內(nèi)容進(jìn)行目視解譯；

選底圖：所選擇的基礎(chǔ)底圖要反映出區(qū)域地理背景，對(duì)影像進(jìn)行位置糾正，選擇的底圖范圍要與制圖范圍相適應(yīng)，比例尺與制圖比例尺一致，要素相對(duì)要全面；

影像糾正：即要求影像與底圖具有一致的坐標(biāo)系統(tǒng)；

制版：使遙感影像解譯形成的線劃注記版，影像套合地圖的基本要素有經(jīng)緯網(wǎng)、高程點(diǎn)、等高線、交通網(wǎng)、境界線、居民點(diǎn)。

套印：分色、分色片、套印。

2.2 計(jì)算機(jī)輔助制圖方法

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持下，根據(jù)地圖制圖原理，應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)和數(shù)字地圖編輯加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遙感影像地圖制作和成果表現(xiàn)的技術(shù)方法。

需要計(jì)算機(jī)的軟硬件設(shè)備進(jìn)行處理，硬件設(shè)備包括輸入設(shè)備、處理設(shè)備、輸出設(shè)備。軟件包括圖像處理軟件，地圖編輯處理軟件，專用制圖軟件。

生產(chǎn)流程包括：選圖像、數(shù)字化，選底圖，數(shù)字化，影像糾正與圖像處理，影像鑲嵌、地圖拼接，影像與地圖復(fù)合，制作符號(hào)注記層，圖面配置，圖件輸出。

展開來講，選圖像、數(shù)字化：根據(jù)制圖內(nèi)容和要求選圖像，包括時(shí)相、波段、多景圖像來源盡可能統(tǒng)一圖像質(zhì)量，對(duì)于攝影膠片，需“數(shù)字化”黑白掃描，彩色掃描；

選底圖：所選擇的基礎(chǔ)底圖要反映出區(qū)域地理背景，對(duì)影像進(jìn)行位置糾正，選擇的底圖范圍要與制圖范圍相適應(yīng)，比例尺與制圖比例尺一致，要素相對(duì)要全面；

數(shù)字化：底圖數(shù)字化的方法包括手扶跟蹤數(shù)字化、屏幕數(shù)字化、掃描矢量化，步驟包括分幅、分層數(shù)字化，又要編輯、檢查；

影像糾正與圖像處理：幾何糾正使得影像具有底圖一致的坐標(biāo)系統(tǒng)，方法上使用控制點(diǎn)糾正；圖像處理上要做到消除噪音、去云、信息增強(qiáng)；方法上采用對(duì)比度變換、圖像平滑、銳化、彩色合成、主成分變換等方法。

影像鑲嵌、地圖拼接：幾何校正以及邊緣灰度處理；

影像與地圖復(fù)合：將統(tǒng)一區(qū)域的圖像與圖形準(zhǔn)確套合；

制作符號(hào)注記層：即地圖符號(hào)與注記的選擇；

圖面配置：圖名、圖例、圖框、比例尺、指北針等等；

圖件輸出：利用設(shè)備輸出

總結(jié)來講：遙感制圖包括遙感圖像輸入、數(shù)據(jù)預(yù)處理、圖像識(shí)別分類、幾何投影變換、影像圖形輸出等步驟。

2.3 遙感制圖中重要步驟

圖像鑲嵌：為了便于鑲嵌，鑲嵌要有足夠?qū)挼闹丿B區(qū)，最好不少于圖像的1/5,如果過于狹窄，會(huì)影像鑲嵌精度，特別是圖像邊緣會(huì)出現(xiàn)扭曲。鑲嵌時(shí)最好先進(jìn)行圖像校正，這樣精度會(huì)高些。

圖像變換和增強(qiáng)：要注意綜合使用各類方法，來突出相關(guān)的專題信息，提高圖像視覺效果。綜合使用光譜增強(qiáng)、彩色增強(qiáng)和空間增強(qiáng)。

3 發(fā)展前景

遙感制圖按照表現(xiàn)內(nèi)容可以分為普通影像地圖和專題影像地圖。按照獲取遙感信息傳感器可以分為航空攝影影像地圖，掃描影像地圖，雷達(dá)影像地圖。

遙感影像地圖在現(xiàn)代化的應(yīng)用中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。其信息量豐富，與傳統(tǒng)地圖相比，遙感影像地圖上沒有信息空白區(qū)域。傳統(tǒng)地圖往往經(jīng)過制圖綜合，地物分布信息被高度概括。形象直觀，影像是經(jīng)過“自然概括”的，而不是“人為綜合、抽象”的。能直觀形象地反映地勢(shì)起伏等形態(tài)，增加了地圖的可讀性。具有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，與一般的遙感影像相比，遙感影像地圖具有較為嚴(yán)密的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，可以方便確定地理位置、進(jìn)行地圖量測(cè)與定量分析。現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)，遙感技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)地獲取信息，遙感制圖成圖周期短。目前應(yīng)用最多及著重研究的是利用Landsat的MSS圖像制圖。由于多波段的衛(wèi)星圖像具有信息量豐富、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)，利用它編圖周期短等優(yōu)點(diǎn)，在制圖方面得到了廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)論

隨著數(shù)字環(huán)境和軟硬件設(shè)備的飛速發(fā)展，遙感制圖具有廣闊的發(fā)展前景，多層次、多元化、系統(tǒng)化的遙感制圖體系必將形成。

[1]趙銳.遙感制圖原理與方法.測(cè)繪出版社，1990-7-1.

[2]孫家炳.遙感原理與應(yīng)用.武漢大學(xué)出版社，2009-6-1.

[3]王建敏，黃旭東，于歡，陳照亮.遙感制圖技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)探討.礦山測(cè)量，2007(1).