江蘇省沿海海域影像地圖集的編制與研究

崔丹丹,呂林

(江蘇省海域使用動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測中心　南京　210003)

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江蘇省沿海海域影像地圖集的編制與研究

崔丹丹,呂林

(江蘇省海域使用動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測中心南京210003)

2013年，江蘇省成為國家3個海域無人機(jī)(UAV)基地建設(shè)省份之一。按照國家海域無人機(jī)基地建設(shè)的有關(guān)要求，江蘇省海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測中心先后購置了海域無人機(jī)和應(yīng)急指揮監(jiān)控車，并沿著江蘇近千千米的海岸帶開展了大量的無人機(jī)航拍。為將已有的無人機(jī)航拍數(shù)據(jù)給更多的海域管理者和社會公眾提供服務(wù)，著手編制《江蘇省沿海海域影像地圖集》。文章簡述了江蘇沿海開發(fā)概況，介紹了圖集的編制過程和技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)，對其他影像地圖集的編制具有一定的參考價值。

影像地圖集；圖集編制；無人機(jī)；海域管理

《江蘇省沿海海域影像地圖集》是一本公開發(fā)行的地圖集，主要運(yùn)用江蘇近兩年來最新的無人機(jī)(UAV)航拍影像數(shù)據(jù)疊加地理信息數(shù)據(jù)，旨在掌握江蘇沿海地區(qū)發(fā)展的區(qū)位優(yōu)勢、海域資源和發(fā)展基礎(chǔ)，為研究沿海發(fā)展提供信息服務(wù)。

該地圖集運(yùn)用地圖語言和遙感技術(shù)，以最新航空攝影大比例尺遙感影像為資料，以最新基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)《江蘇省沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃》和海域、資源環(huán)境、海洋經(jīng)濟(jì)等專題資料，綜合了江蘇沿海地區(qū)的區(qū)域、海陸交通、水運(yùn)、入海河流等信息編制而成。圖集主題與沿海開發(fā)相結(jié)合，觀念上與建設(shè)海洋強(qiáng)省相結(jié)合，技術(shù)上與遙感和信息化相結(jié)合，分為序圖、城市印象、區(qū)域用海、沿海港口、灘涂資源和美麗海島等6個篇章，展現(xiàn)了江蘇沿海蓬勃發(fā)展、開發(fā)與保護(hù)的神韻特征，科學(xué)詮釋了沿海海域資源，全面揭示了江蘇沿海發(fā)展的潛力。

與以往地圖集相比，該圖集影像現(xiàn)勢性強(qiáng)、分辨率高、內(nèi)容豐富、實(shí)用性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于海域、資源環(huán)境、海島管理和應(yīng)對突發(fā)事件等各個方面，幫助有需求的單位和廣大讀者了解江蘇海域現(xiàn)狀，為制訂全省海洋事業(yè)發(fā)展計(jì)劃、研究經(jīng)濟(jì)布局、客觀評價海洋開發(fā)活動、規(guī)劃和開發(fā)利用海洋資源提供參考價值，是一部實(shí)用性的工具書。

1　圖集的影像資料

影像資料包括：①江蘇省2014-2015年無人機(jī)影像，包括全省海岸線、區(qū)域用海規(guī)劃、重點(diǎn)海島、重點(diǎn)用海項(xiàng)目和漁業(yè)用海0.2 m分辨率的影像數(shù)據(jù)，主要用于海島、區(qū)域用海等大比例尺專題地圖制作的影像底圖資料。②江蘇省測繪工程院組織航攝的2014年江蘇沿海灘涂LIDAR影像，分辨率0.25 m，用于江蘇灘涂地圖制作的影像底圖資料。③2013年江蘇省2.5 m分辨率資源三號測繪衛(wèi)星影像，覆蓋全省陸地和近海灘涂區(qū)域，用于江蘇省沿海海域總圖制作的影像底圖資料。④2014年江蘇省海域30 m分辨率 Landsat8衛(wèi)星影像，覆蓋江蘇近海和遠(yuǎn)海區(qū)域，用于江蘇省沿海海域總圖制作的影像底圖資料。

地形圖資料包括：①江蘇省“十二五”期間制作的1∶5萬、1∶1萬地形圖，用于圖集點(diǎn)、線、面要素編繪以及注記標(biāo)注的基礎(chǔ)資料。②江蘇省“十一五”期間制作的沿海灘涂1∶1萬地形圖，用于圖集海域要素的編繪。

其他資料包括：①江蘇省交通旅游圖(2014年)，用于全省專題地圖制作的基礎(chǔ)資料。②《江蘇省海島保護(hù)規(guī)劃圖集》，用于圖集編繪的參考資料。③各統(tǒng)計(jì)部門公開發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，用于繪制專題地圖中的圖表信息。

2　圖幅內(nèi)容及表示方法

2.1矢量化地圖內(nèi)容的表示

(1)政區(qū)。主要反映江蘇省沿海政區(qū)的基本情況，重點(diǎn)表示全省縣以上行政區(qū)劃，縣級以上居民地全取、鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民地部分選取。表示主要水系，標(biāo)注主要河流、湖泊、大中型水庫等加注名稱。縣級以上界線，省界加套色帶、區(qū)市設(shè)騎界色帶。圖面適當(dāng)位置配置江蘇省沿海3市的城市行政區(qū)劃簡介。

(2)地勢。反映江蘇省沿海地形高低起伏的形態(tài)特征，用分層設(shè)色顯示地勢情況。標(biāo)注主要水系，縣級居民點(diǎn)以上全取、縣級以下適當(dāng)選取。用點(diǎn)狀符號表示主要山峰，標(biāo)注山名和高程，用名稱標(biāo)注主要山脈。

(3)水系。陸地底色用深色表示，水系河流用藍(lán)色表示，整體效果顯示鐫刻的感覺，骨架河參照《江蘇省地圖集》中江蘇水系的表示方法用深色加粗突出表示。

(4)公路。圖面中主要表示江蘇省高速公路、國道、省道，高速公路、國道注出編號。以圖表表示公路客運(yùn)貨運(yùn)歷年變化情況、高速公路歷史數(shù)據(jù)對比、公路里程歷史數(shù)據(jù)對比、境內(nèi)國家級高速公路及省級高速公路的現(xiàn)狀等。

(5)鐵路與航空。全面反映江蘇省沿海地區(qū)鐵路及機(jī)場分布現(xiàn)狀。圖面主要包括鐵路、城際鐵路、高速鐵路、主要火車站和機(jī)場等情況。

(6)航道。主要用不同的線型表示航道現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃，標(biāo)示航閘、主要港口。配以圖表表示水路客貨運(yùn)的歷史數(shù)據(jù)對比。參考資料源自2009年《江蘇省航道地圖集》、2012年《江蘇省統(tǒng)計(jì)年鑒》等。

(7)島嶼與灘涂。資料主要參考江蘇省基礎(chǔ)測繪沿海灘涂1∶1萬地形圖數(shù)據(jù)，表示出江蘇沿海島嶼與灘涂的現(xiàn)狀和利用情況。

2.2影像地圖內(nèi)容的表示

(1)色彩糾正。由于航拍影像獲取的時效性和分辨率不同，影像拼接之間存在明顯的色彩差異，圖集影像首先進(jìn)行了色彩糾正處理，使圖集中全部影像盡可能保持統(tǒng)一色彩基調(diào)和清晰度，色彩糾正及影像加工處理主要在Photoshop環(huán)境下完成。

(2)水域提取。由于是反映全省海域的圖集，圖集中大部分涉及水系處理，包括水體本身光譜特性，在Photoshop中把水域部分影像提取出來，設(shè)定一定顏色，盡量保持與原始影像水域一致的自然狀態(tài)。

(3)涉密區(qū)域的處理。圖集公開出版前，由江蘇省測繪地理信息局會同江蘇省軍區(qū)進(jìn)行保密技術(shù)審查，并進(jìn)行保密技術(shù)處理。影像涉密區(qū)域根據(jù)《遙感影像公開使用管理規(guī)定(試行)》的要求進(jìn)行處理，影像分辨率不得優(yōu)于0.5 m，不標(biāo)注涉密信息，不處理建筑物、構(gòu)筑物等固定設(shè)施。

3　技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

在圖集內(nèi)容的分幅與編排上，將能夠表現(xiàn)和反映江蘇海域特色的區(qū)域用海、港口、灘涂和海島等核心內(nèi)容單獨(dú)成章，并以區(qū)域用海、港口、灘涂和海島名稱逐一成幅進(jìn)行專題展示，客觀真實(shí)地向社會公眾展示江蘇省區(qū)域用海開發(fā)強(qiáng)度、輻射沙脊群獨(dú)特地貌、沿海港口漁港的蓬勃發(fā)展、美麗海島的保護(hù)與開發(fā)等，成為展示平臺；在選取部分區(qū)域用海面積較大時，為了圖幅的整體效果和關(guān)鍵性的標(biāo)志點(diǎn)不被漏取，使其外形基本保持完整狀態(tài)，在圖幅編排上打破常規(guī)排序方式，將主要的標(biāo)志元素和整個區(qū)域用海規(guī)劃盡可能展現(xiàn)在圖幅的中心位置，其他想表達(dá)的元素圍繞中心區(qū)域依次向外展開，既保存了區(qū)域用海的完整性，又達(dá)到了引人注目的效果。

為保證圖集數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，圖集在完成全部數(shù)據(jù)的采集后又收集了相關(guān)的現(xiàn)勢資料，調(diào)用了江蘇省“十二五”期間制作的地形圖，用于要素編繪以及注記標(biāo)注的基礎(chǔ)資料。使用精度較高的GPS進(jìn)行人工現(xiàn)場測量，布控的控制點(diǎn)盡量均勻分布，同步測量多余控制點(diǎn)以檢查影像糾正精度。對數(shù)據(jù)進(jìn)行了外業(yè)校準(zhǔn)，對圖集進(jìn)行了修補(bǔ)和增減，利用大比例尺地形圖進(jìn)行控制點(diǎn)影像糾正。對沿海一些重要的用海項(xiàng)目或者有疑問的區(qū)域，編者都進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)繪。編制過程實(shí)行規(guī)范、統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化的制圖流程，每幅影像圖的分類、圖名、頁碼、標(biāo)注、圖例的編排位置，各層次注記的字體、字號、顏色，道路分級及附加標(biāo)記大小，水面染色等各方面，整個圖幅全面保持一致。同時，圖集編委還專門組織沿海市、縣海洋主管部門領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)專家集中對圖集的圖幅和文字等逐頁校驗(yàn)，并征求相關(guān)海域、資源環(huán)境、法規(guī)等部門意見，召開兩次專家審查會，根據(jù)專家提出的意見對圖集進(jìn)行修改完善，保證了圖集資料的真實(shí)性和權(quán)威性。

4　結(jié)語

《江蘇省沿海海域影像地圖集》全部采用最新的遙感影像為地理基礎(chǔ)，融入了很多典型、有代表性的江蘇海域?qū)ｎ}元素，從而保證了圖集的品質(zhì)好、現(xiàn)勢性強(qiáng)，充分展現(xiàn)了江蘇沿海海域的特征, 達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo), 并得到社會和公眾的肯定。圖集還在藝術(shù)風(fēng)格、實(shí)用形式、功能要求、表現(xiàn)手法等方面有較大突破, 同時通過色彩的整體調(diào)和效果，圖集還具有較強(qiáng)的藝術(shù)表現(xiàn)力。

當(dāng)然，利用航空遙感影像編制海域大比例尺地圖集，擴(kuò)充至海域近岸以外更大范圍更新，仍需要投入較常規(guī)衛(wèi)星遙感影像更高的成本，但其在反映海域現(xiàn)狀上有常規(guī)地圖集無法比擬的優(yōu)勢。本圖集的公開出版，將為我國沿海海域影像地圖集的制作開辟一條新途徑。隨著航空遙感技術(shù)的發(fā)展，在影像分辨率不斷提高的同時，影像的采集成本將會不斷下降，相信未來大比例尺的航空遙感影像地圖集的數(shù)字地圖制圖技術(shù)將會帶動沿海其他城市影像地圖集的設(shè)計(jì)與制作，從而使影像地圖集進(jìn)一步在海洋經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮更大的作用。

[1]江蘇省人民政府.《江蘇省海洋功能區(qū)劃(2011-2020年)》[R].2012：6-8.

[2]范明華,劉連喜,何丹丹,等.江蘇沿海開發(fā)影像地圖集設(shè)計(jì)思想[J].現(xiàn)代測繪,2011,34(2)：59-60.

[3]董潤華.基于衛(wèi)星遙感影像的城市地圖集編制[J].城市勘測,2010, 增刊(1)：107-109.

Compilation and Research on Sea Area Image Atlas of Jiangsu Province

CUI Dandan, LV Lin

(Sea Area Use Dynamic Surveillant and Monitoring Center of Jiangsu Province, Nanjing 210003, China)

In 2013，Jiangsu province became one of the three provinces in China to construct sea area UAV (Unmanned Aerial Vehicle) base.According to the relevant requirements for the construction of the national UAV base，sea area use dynamic surveillant and monitoring center of Jiangsu province successively purchased the UAV and emergency command and control vehicles.A large number of aerial images nearly thousands of kilometers were carried out along the Jiangsu coastal zone.In order to use these acquired aerial images to service for the sea area managers and the public，the sea area image atlas of Jiangsu province were established.This paper briefly described the general situation of Jiangsu coastal development and introduced the atlas compilation process and technology innovation.The works can also provide a valuable reference for the compilation of other kinds of image atlas.

Image atlas，Atlas compilation，UAV，Sea area management

海域無人機(jī)監(jiān)視監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范(201405028).

崔丹丹，高級工程師，碩士，研究方向?yàn)楹Ｓ騽討B(tài)監(jiān)視監(jiān)測研究，電子信箱：19616954@qq.com

P71

A

1005-9857(2016)04-0094-03