高分辨率影像在測繪生產中的應用及其發展潛力探討

秦增忍

摘要：本文以高分辨率影像為研討核心，分別從介紹高分辨率影像特點、分析測繪生產領域的現狀、分析高分辨率影像在測繪領域中的具體應用這三點出發，就高分辨率影像在測繪領域的發展潛力這一觀點加以探討，期望從中得到一些啟發，以有利于提高測繪生產效率或精準度。

關鍵詞：高分辨率影像；測繪生產；發展潛力；應用探討

中圖分類號： TP751 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（b）-0000-00

近些年來，由于高分辨率影像在空間分辨率、時間分辨率和光譜分辨率方面功能強大，在測繪領域也有了廣泛應用。與過去的中低分辨率影像相比，高分辨率影像最大的特點就是有強大的幾何量測能力，并且沿承了中低分辨率影像本身具有的高光譜分辨率、覆蓋范圍大等優勢。其突出特點是具有成像焦距長達10m的傳感器，因此獲得地面地貌信息更快捷；它的CCD線陣列立體成像傳感器具有可前視、后視、正視三種觀測角度；具有接近一般航空成像水平的超過0.6的立體相對基高，在測繪生產應用領域中優勢明顯。

1.影像在測繪生產領域中的應用現狀

航空影像是國家基本比例尺地圖生產和更新的主要影像源，而遙感影像沒能成為國家基本比例尺地圖生產和更新的影像貢獻源的原因是過去的中低分辨率遙感影像的幾何量測能力有限，體現在空間分辨率、時間分辨率等方面。幾何量測能力作為保證地形制圖空間定位高精度性的重要指標，過去的中低分辨率遙感影像和航空影像相比有一定劣勢，因此，應用并不廣泛。

隨著高分辨率遙感影像技術的出現和發展，遙感影像相對于航空影像具有極大的優勢，主要體現在有較大的地面覆蓋范圍，輻射信息豐富；獲取影像的速度快，無需專門的計劃以及不受航空管制；高分辨率遙感影像衛星生命周期長，可以重復獲得遙感影像，便于生產應用。因此，對于當今的測繪生產領域而言，要想獲得可持續的長足發展，就必須將高分辨率遙感影像合理應用到生產流程中去，以推動測繪生產的進一步發展。

2.高分辨率影像在測繪生產領域的具體應用

2.1CBERS-02B高分辨率影像在測繪生產領域的應用

CBERS-02B（以下簡稱02B）是民用衛星，由于其搭載的相機空間分辨率較高，且具有多光譜成像能力的優勢，因此能更好地獲取全國范圍內各地的數據資料。線陣CCD推掃式成像模式是02B搭載的相機采用的成像模式，02B的影像由多中心投影得到，其特點是這些投影并不是沿著一條直線形成。在成像的同一周期中，3d雖然是02B全色高分辨率影像相鄰軌跡間隔時間，但是相鄰軌道間隔很大。

由于整個地球表面數據條帶形狀類似于一把梳子的特殊性，在進行較大區域制圖時，成像只能通過結合不同周期的影像數據進行拼接。

作為高分辨率影像的實際應用衛星，02B突出表現了高分辨率影像對于反映地物信息方面的豐富程度以及在反映細節特征方面的強大功能。由此可見高分辨率影像在影像識別上的便利性，02B可以使用在影像地物調繪或外業測控選點。

02B高分辨率影像的正射影像圖制作在實際的測繪生產中應用時要掌握未知傳感器模型影像糾正方法，做好控制點選取及定向精度評價工作，最后進行結果糾正評價，以制作出精準的正射影像圖，提高測繪生產領域的效益。

2.2以易康軟件為平臺的高分辨率影像在測繪生產中地物提取中的應用

高分辨率影像具有快速、全面成像的特點，隨著技術的進一步發展，我們可獲得了海量的影像信息，這些信息的分析需要大量的人力物力。而時代發展的需求顯示，高分辨率影像的分析工作要和當代技術緊密有效結合起來，以達到數據獲取的速度。高分辨率影像在應用時的難點就是怎樣盡量減少人工量來提取地物信息，解決這個問題才能推動高分辨率影像自動化、數據化、效率化的進程，而基于易康平臺的高分辨率影像就在一定程度上解決了這一問題。其實驗過程主要體現在以下幾個方面：

（1）做好數據預處理工作

以2000國家大地坐標系為依據收集數據源，再進行數據提取工作，將1：10000或1：150000的DLG數據提取出來參與到所需信息的分類工作中去，由此生成新的矢量數據層，進而進行如LCA，LCD，LCP等的數據分類。對于1：10000或1：150000的DLG數據應該優先按照影像處理矢量數據，因為其不同于影像的現勢性，會導致矢量與影像不套合的問題出現。

（2）進行規則集的建立

規則集是提取地物的根據，易康軟件平臺在建立規則集上優勢明顯，其Architect模塊為生產使用提供了有效的解決方案，使人工工作變的簡單易操作，在打包規則集的基礎上進行影像的交互處理，更好的進行影像的有效分析利用。

（3）分割和分類影像工作的進行

利用棋盤分割DLG信息形成對應的影像層，再在此基礎上進行影像的分類工作，地物的光譜特性、位置特征等都是影像分類的標準，少量的人工可以參與到這一過程中來，完成綜合街區的分割和房屋信息提取工作。

（4）影像處理中的人工編輯工作

易康軟件平臺作為一種機器技術，難免存在對影像處理不到位不細致的地方，這時就需要進行人工編輯對影響進行進一步加工和處理。

（5）做好精度評價工作，輸出影像

對遙感影像的分類結果圖中像元被正確分類的程度的評定就是精度評定。利用比分類影像具有更高分辨率的影像進行驗證，結合野外調繪，實地考察，目視解釋的方法得到真實數據，輸入到易康平臺，最終完成精度評價工作。輸出影像，完成全過程。

3.高分辨率影像在測繪生產領域的發展潛力分析

將高分辨率影像應用在在國家基礎測繪生產領域中，要把握國家基本比例尺地圖生產領域對于影像源的要求，主要體現在：一是影響提取的特征地物要足夠詳細，并且要注意根據不同比例尺地圖的要求掌握對于特征地物不同豐富程度的要求；二是為了提取地面地物高程信息，要保證提取的地形信息足夠詳細；三是在定位地面空間目標時，要做到根據具體的地形要求獲取合適的幾何精度。下面就針對高分辨率影像在測繪生產領域中的發展潛力進行具體應用分析。

3.1高分辨率影像在地物提取應用中的發展潛力

高分辨率影像憑借自身具備的相當高的立體空間分辨率將地面上地物的細節特征表現出來。近年來對高分辨率影像的研究越來越多，甚至出現了毫米級超高分辨率遙感影像，這一級別的遙感影像，經外國學者研究表明其已經能滿足基本比例尺制圖1：10000到1：150000的要求，因此可以將目標物體的地物特征更好的反應、識別和提取出來，并具備在特定情況下改變比例尺的優勢。盡管高分辨率影像也具有一些不足，但優勢相當明顯，因此在未來的測繪生產領域，高分辨率影像技術一定會獲得長足的發展。

3.2高分辨率影像獲取高程信息能力強，發展潛力巨大

（1）高分辨率影像投影差在地面起伏中的應用潛力分析

一般情況下，地面具有起伏不定的特點，這就要求影像在成像時能夠反映地面高程信息，而高分辨率影像的投影差則能夠很好地反映這一狀況。對于高分辨率影像而言，其高度遠比航空影像高度要高，因此具有非常大的成像焦距，對于在成像下方的物體來說，在影像的成像邊緣能夠得到非常大的分子半徑，進而可以得知高分辨率的投影差是很大的。

（2）高分辨率影像的立體相對模型的基高比和視差適合測繪生產領域的需求

影像的立體像相對模型的基高比是制圖精度高低的一個非常重要的參數，航空影像的基高比一般在0.8左右，研究顯示高分辨率影像的基高比是和航空影像相當的。視差就是指在所構成的立體成像對上，由于成像平臺位置變化而產生的飛行方向上地物點的位置變化，和單張影像上表征地面信息的地面投影差相比，視差也可以作為衡量單張影像是否準確反映了地埋特征的標準。由于高分辨率影像具有較高的基高比和視差，因此在測繪生產領域應用中一定可以做出貢獻。

4.結語：

近年來，高分辨率影像技術憑借其自身的強大優勢在測繪生產領域已經獲得了一定程度的發展，雖然也存在一定的不足，但還是為測繪生產領域的發展做出了一定貢獻，并且已經可以基本取代航空成像技術。高分辨率影像技術具有高程獲取信息能力、高精度糾正能力、地標物體提取能力強的特點，是一個集多重優勢于一體的新的衛星遙感技術。但是高分辨率影像技術在發展的時候仍要注意結合時代發展要求，充分發貨自身優勢，利用互聯網加強技術升級研究，以便更好地推動以后測繪生產領域的發展。

參考文獻：

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[2]江恒彪，關鴻亮，曹天景，張力.CBERS-02B高分辨率遙感影像測繪應用研究[J].工程勘察，2010，（03）。