浅析RS和GIS的遥感影像专题地图编制

来源：职称驿站所属分类：通信论文发布时间：2011-06-05 06:08:39浏览：次

　　摘要：探讨了怎样利用地理信息系统技术和遥感技术编制遥感专题地图的技术方法和过程，并对遥感图像处理、地图数字化、图像几何精校正和遥感专题地图的应用等问题作了详细论述。
　　
　　关键词：地理信息系统；遥感技术；地图编绘
　　
　　遥感影像地图是利用遥感技术(RS)和地理信息系统技术(GIS)将遥感图像与地理图结合在一起的新型图件品种。因其综合了遥感和地理两方面的信息，因而在实际生产中有广泛的应用前景。
　　
　　1、工作流程
　　遥感专题地图的编制是一项涉及遥感技术、地理信息系统技术、计算机技术、图像处理、地图编绘、大地测量等多学科的复杂高技术工作。在本次研究中我们完成了遥感图像处理、地图数字化、TM图像几何精校正、图形整饰、输出等一系列工作。
　　上述工作最重要的一步是要对合成和处理好的图像进行准确的几何精校正，使遥感图像的多中心斜墨卡托投影转为所要求的高斯—克吕格投影，同时纠正由于卫星姿态等原因造成的几何失真与畸变，使遥感图像与专题地图严格配准，这是保证成功的编制遥感专题地图关键所在。
　　
　　2、准备工作
　　2.1技术准备
　　综合评估我们现在所掌握的几套国内外GIS/RS软件，结合现有以微机为主的硬件条件，决定选用国产优秀的MAPGIS地理信息系统软件。该软件在GIS及RS两方面均具有强大的功能，对GIS信息和RS信息有较好的整合能力，在本次研究中得到了成功的应用。
　　2.2基础资料的收集
　　本次研究所用底图为实测1∶50000地形图，遥感影像资料为97.8.17接收的规划区全波段TM影像。
　　
　　3、遥感图像处理及地图数字化
　　3.1遥感图像处理
　　3.1.1多波段彩色合成
　　所编遥感专题地图主要用于农业综合开发的土地利用规划，要求图像应对农田、植被、宜农地和水体有较好的反映，通过多种方案试验比较，选择4、5、3三个波段按红、绿、蓝进行彩色合成。
　　3.1.2图像增强
　　图像增强的目的在于突出目标地物(类)，增加图像的清晰性和可读性，同时抑止不需要的信息，排除干扰因素。因所用TM图像数据的时相和成像质量较好，干扰因素较少，主要做了灰度拉伸和直方图均衡化两种处理。
　　3.1.2.1灰度拉伸
　　规划区范围原始图像4、5、3波段灰度值分布不均匀，范围较窄。分别对各波段进行多种线性及非线性拉伸试验，图像质量都有不同程度的改善，但若不适当的拉伸反而会降低图像效果。试验中分别对各波段的峰值区域特别是对TM3波段的高频区进行了有选择的拉伸，取得了较好效果。
　　3.1.2.2直方图均衡化
　　试验中发现，对4、5、3波段RGB合成图像进行同一的直方图均衡化处理获得了意想不到的良好效果，其结果比用灰度拉伸更好。均衡化处理后，原本模糊的各种细微地物分辨率大大提高。
　　3.2地图数字化
　　这一步工作主要是要将规划区的居民点、规划区界、规划的水渠、道路、防护林带等非自然要素进行数字化，建立相应的地图图形数据库作为整个遥感专题地图的一部分与遥感图像作精确的配准叠加。
　　3.2.1原图清绘、扫描
　　将地形图和规模图中的上述非自然要素清绘到同一张图上作为扫描和数字化的工作底图，清绘后的底图以360DPI分辨率按1∶1比例进行黑白二值扫描，形成底图的栅格图像文件。
　　3.2.2栅格图像矢量化
　　通过人机交互方式将栅格图像文件进行矢量化。。
　　3.2.3建立拓朴关系
　　矢量化形成的主要是点、线数据，而面域(区域)并未建立，因此需要进行拓扑处理以建立区域及区域间的空间关系。
　　
　　4、遥感图像几何精校正
　　遥感图像必须以地图的地理数学基础为准进行几何精校正，才能使遥感图像与地图严格配准，以满足在遥感图像上精确量算的需要。
　　4.1地面校正控制点(GCP)的采集
　　4.1.1GCP的数量
　　采用二元二次多项式作为几何精校正模型，则所需控制点数为：
　　L=(n+1)(n+2)/2=(2+1)(2+2)/2=6
　　其中：L—GCP个数,n—校正模型阶数
　　实际采集控制点15个，能够保证校正精度。
　　4.1.2GCP的选择与分布
　　应选择在地图与遥感图像上均明显可见，能精确定位的永久性的地物点为校正控制点，GCP要尽量均匀分布。。
　　4.1.3采集GCP坐标，编辑GCP文件
　　遥感图像与地图上成对的GCP点确定后，就可以分别采集GCP的成对坐标值。获得的成对坐标值通过编辑
　　形成GCP控制点文件。
　　4.2几何精校正
　　在图像配准校正模块中调入待校正的遥感图像文件和GCP控制点文件，设置几何校正变换多项式阶数为2，灰度值重采样算法选择双线性内插法，执行几何校正功能，生成精校正的新图像文件。
　　
　　5、图形图像配准
　　几何精校正后的遥感图像与已数字化的专题规划图要实现精确叠加还必须进行二者的配准，其过程与前述几何精校正较类似，以数字化的规划图为参考文档，校正后的图像为校正文档，采集一定数量的控制点，执行配准操作。
　　
　　6、补充数字化
　　在图形编辑功能中使配准后的地图与遥感图像叠加显示，这时可在遥感图像上有选择地补充数字化一些自然地理要素，本次编图只将部分水系作了数字化。
　　
　　7、总结
　　遥感影像专题地图是以GIS为基础平台，由地理信息与遥感空间信息复合而成的。运用GIS、RS一体化技术编制生产遥感专题地图是非常理想的。由于遥感专题地图提供了规划区最新的地理、地貌和实地踏查也不能完全掌握的地物信息，在规划、设计时就能有意识地趋利避害，科学决策，这不仅提高了规划质量和效率，也降低了项目规划及运作成本。