基于FeatureStation的地理國情地表覆蓋解譯方案研究

陳文春

（1.汕頭市國土房產(chǎn)測繪大隊，廣東 汕頭 515041）

基于FeatureStation的地理國情地表覆蓋解譯方案研究

陳文春1

（1.汕頭市國土房產(chǎn)測繪大隊，廣東 汕頭 515041）

分析了FeatureStation用于地理國情要素提取與解譯的技術(shù)路線，并提出了特殊地貌的解譯方法，以及針對選定區(qū)域的自動解譯方法。在地理國情普查項目中的應(yīng)用表明，F(xiàn)eatureStation軟件具有快速、實用、有針對性等特點。

FeatureStation；地表覆蓋；自動解譯；解譯方案

FeatureStation將人工解譯和自動解譯兩項工作進(jìn)行整合，只針對需要解譯的部分進(jìn)行解譯，既保證了部分地物（如道路、溝渠、居民地等）的測繪精度，又在一定程度上降低了作業(yè)員的工作量，并且保證了復(fù)雜地物邊沿繪制的準(zhǔn)確性[1]。

1 FeatureStation的解譯技術(shù)路線

在地理國情普查中，F(xiàn)eatureStation可以替代ArcGIS的大部分工作，實現(xiàn)矢量化、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具、自動解譯工具的整合，功能強大。在進(jìn)行地理國情地表覆蓋解譯前，需要根據(jù)測區(qū)內(nèi)地類分布的特點確定解譯方法，將解譯工作分為幾個步驟[2]。首先應(yīng)根據(jù)已有資料情況和測區(qū)特點，將測區(qū)分為有基礎(chǔ)測繪DLG、無基礎(chǔ)測繪DLG和特殊的作業(yè)方式3類，再根據(jù)地物的復(fù)雜程度和影像的清晰程度判斷采取哪種具體的作業(yè)方式。基于FeatureStation的基本解譯技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 FeatureStation的基本解譯技術(shù)路線

在地理國情普查項目中經(jīng)常遇到大面積的農(nóng)田、水田、森林、草地等地貌，這些特殊地貌都存在有針對性的解譯方法。在解譯過程中，有時需要綜合運用多種技術(shù)路線方可完成解譯工作。

2 特殊地貌的解譯方法

2.1 農(nóng)村農(nóng)田區(qū)的解譯方法

地理國情普查項目中，農(nóng)村農(nóng)田區(qū)影像中農(nóng)田面積比例較大，但也會存在少量的道路、居民地、林地、草地、水面等其他地類。根據(jù)已有經(jīng)驗，這種類型的測區(qū)自動解譯工作量約占全部工作的40%～50%。

使用FeatureStation進(jìn)行農(nóng)村農(nóng)田區(qū)解譯時，首先使用基本要素提取模塊導(dǎo)入或繪制矢量圖層，經(jīng)過“批量面轉(zhuǎn)點”、“線面互換”、“生成工程范圍線”、“點線方式采集”、“弧段預(yù)處理”及“線空間關(guān)系檢查”等步驟，繪制好路、水面、居民地等地表覆蓋，然后使用地表覆蓋分類模塊對耕地、林地、草地進(jìn)行自動分割，再回到基本要素提取模塊中采集可用的分割線，合并后手動賦地類屬性，生成成果。

通過要素提取模塊對農(nóng)村農(nóng)田區(qū)的道路、水系、居民地等地物提取完成后，需要在地表覆蓋解譯模塊中對大面積的農(nóng)田進(jìn)行自動分割。設(shè)置合理的分割尺度，已經(jīng)繪制好的道路等地物不參與分割，分割后的矢量數(shù)據(jù)再導(dǎo)回到要素提取模塊中，對有用的矢量分割線進(jìn)行保留，然后將線閉合構(gòu)面，采用線+點的解譯方式，最終生成農(nóng)村農(nóng)田區(qū)解譯成果，見圖2。

圖2 農(nóng)村農(nóng)田區(qū)解譯成果圖

2.2 農(nóng)墾水田區(qū)的解譯方法

農(nóng)墾水田區(qū)內(nèi)存在縱橫交錯的道路和渠，道路和渠圍繞的區(qū)域內(nèi)部包含大量水田，水田內(nèi)可能有一些行樹、草地、小規(guī)模的居民地、水面等地類。利用1∶10 000或1∶50 000數(shù)據(jù)提取道路和渠，然后利用FeatureStation的特色功能進(jìn)行解譯，可以節(jié)約10%～20%的工作量[3,4]。

在FeatureStation基本要素提取模塊中，根據(jù)道路、溝渠的中線外擴構(gòu)面，然后繪制特殊地物，例如行樹、居民地、水面等，最后將空白區(qū)域批量覆蓋為水田，進(jìn)行批量擦除。農(nóng)墾水田區(qū)的作業(yè)流程如圖3所示。

圖3 農(nóng)墾水田區(qū)的作業(yè)流程

2.3 林草地的解譯方法

林草地測區(qū)的地表覆蓋一般以林地為主，但部分區(qū)域可能存在一些草地。這種類型的測區(qū)以自動解譯為主，自動解譯工作約占80%～90%[5]。

使用FeatureStation的地表覆蓋分類模塊進(jìn)行解譯，首先導(dǎo)入影像并設(shè)置多尺度分割參數(shù)，進(jìn)行特征提取、消除分割線，然后建立樣本、采集樣本并導(dǎo)入樣本后進(jìn)行影像分類，經(jīng)過人工修改后矢量導(dǎo)出，最后在ArcGIS或FeatureStation的要素提取模塊中進(jìn)行編輯。林草地的解譯成果如圖4所示。

圖4 林草地的解譯成果

2.4 水網(wǎng)的解譯方法

該類型測區(qū)內(nèi)的地物以水田為主，灌溉用渠和河流分布廣泛，同時存在少量的道路、林地、居民地等地物。該類測區(qū)自動解譯工作比重約占30%～40%。

該類測區(qū)的解譯思路與農(nóng)村農(nóng)田區(qū)類似，若有1∶10 000或1∶50 000基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)，可以充分利用；若沒有基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)，首先繪制道路、居民地、溝渠等地物，對于農(nóng)田、林地和河流進(jìn)行分塊解譯，最后到FeatureStation的基本要素提取模塊中整合。水網(wǎng)的解譯成果如圖5所示。

圖5 水網(wǎng)的解譯成果

3 針對選定區(qū)域的自動解譯方法

在實際作業(yè)過程中，針對選定的多邊形區(qū)域進(jìn)行解譯，在地理國情普查項目中應(yīng)用十分廣泛。然而，大多數(shù)自動解譯軟件，例如eCognition、ENVI等都沒有提供這項功能，而FeatureStation卻較好地解決了這個問題[6]。

針對選定區(qū)域自動解譯時，首先新建一個圖層，繪制一個多邊形，這個多邊形內(nèi)部是待解譯的區(qū)域，導(dǎo)出多邊形shp文件，在FeatureStation自動解譯模塊中加載影像，打開[分割]工具，導(dǎo)入剛才導(dǎo)出的shp文件，可以設(shè)置內(nèi)部的分割尺度。為了只分割內(nèi)部，需參考矢量欄及“外部不分割”的2處復(fù)選框都需要勾選。單擊[設(shè)置裁切范圍]，選定一個略大于多邊形外沿的分割區(qū)域進(jìn)行分割，即可完成選定區(qū)域的自動解譯工作，如圖6所示。

圖6 針對選定區(qū)域進(jìn)行分割

4 結(jié) 語

在地理國情普查項目中，F(xiàn)eatureStation將人工解譯和自動解譯進(jìn)行整合，便于對農(nóng)村農(nóng)田區(qū)、農(nóng)墾水田區(qū)、林草區(qū)、水網(wǎng)進(jìn)行解譯，同時也可以針對選定區(qū)域進(jìn)行自動解譯。這保證了復(fù)雜地物邊沿繪制的準(zhǔn)確性，并減輕了作業(yè)員的工作量[7]。

[1] 張楠楠．FeatureStation_GeoEX在地理國情監(jiān)測中的應(yīng)用[J]．測繪與空間地理信息,2014, 37(3):210-212

[2] 范宏元．FeatureStation進(jìn)行遙感影像自動解譯多尺度分割算法參數(shù)探討[J]．甘肅科技,2014, 30(15):41-43

[3] 張學(xué)之,張禹,周博飛．FeatureStation和eCognition在地理國情普查項目中的應(yīng)用對比研究[J]．測繪與空間地理信息, 2014, 37(6):26-28

[4] 李德仁,邵振峰,丁霖．地理國情信息的多級網(wǎng)格化表達(dá)[J]．地理空間信息, 2014,12(1):1-5

[5] 麻靜．談地理國情要素及地表覆蓋要素的采集、編輯[J]．黑龍江科技信息,2013, 13(32):117-118

[6] 張靜,郭玉芳．地理國情監(jiān)測中地表覆蓋分類體系研究[J]．測繪標(biāo)準(zhǔn)化, 2012, 28(3):8-10

[7] 李建松．地理國情監(jiān)測專業(yè)建設(shè)的實踐與思考[J]．地理空間信息, 2014, 12(3):5-7

P208

B

1672-4623（2016）02-0013-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.02.004

陳文春，工程師，主要從事基礎(chǔ)測繪生產(chǎn)技術(shù)和管理工作。

2015-04-29。