遥感制图的发展

2012-08-15王欣蕊尚子吟

科技传播 2012年14期

王欣蕊，黄丹，尚子吟

中国地质大学（北京）信息工程学院，北京 100083

1 遥感制图概论

遥感制图是指通过对遥感图像目视判读或利用图像处理系统对各种遥感信息进行增强与几何纠正并加以识别、分类和制图的过程。遥感图象有航空遥感图象和卫星遥感图象，制图方式有计算机制图与常规制图。目前应用最多及着重研究的是利用Landsat的MSS图象制图。由于多波段的卫星图象具有信息量丰富、现势性强，利用它编图周期短等优点，在制图方面得到了广泛的应用。简单地说是通过对遥感图像目视判读或利用图像处理系统对各种遥感信息进行增强与几何纠正并加以识别、分类和制图的过程，可作为新编地形图的重要信息来源。

传统地图的制图方法是测绘，编绘。随着计算机及相关输入、输入设备的使用，出现了计算机地图制图，实现了工艺上和技术上的变革，产生了数字地图。遥感技术的兴起使传统的地图编制理论与方法发生了深刻的变革。因为遥感技术可以通过多平台、多波段、多时相的信息源，快速、真实地提供了丰富的制图信息。遥感技术在地图学领域的应用，也大大缩短了地图的成图周期。

2 遥感制图方法分类

遥感技术的出现，使得制图方法拓宽，从而丰富了地图类型以及地图内容。从广义的概念上讲，遥感影像制图是由遥感影像加以特定地图要素的符号，比如境界线、风向、等压线，再辅以注记、说明、图廓、图框、图名、图例等成图。

2.1 常规方法

常规方法制作遥感影像地图过程与步骤上与普通地图编制、生产流程基本相同，但是又有所区别，遥感影像地图主要用影像表现信息，需要进行影像处理，如滤波和变换；而且制图综合简单许多。

生产流程上包括：设计、选图像、选底图、影像纠正、制版、套印。

展开来讲，设计阶段：根据任务要求进行影像地图设计，确定资料，专题要素表示方法的选择，图面配置要求，生产流程，生产技术措施，质量管理方法等等；

选图像：要根据制图专题内容，选择恰当时相和波段的图像，对选好的图像进行预处理，对专题内容进行目视解译；

选底图：所选择的基础底图要反映出区域地理背景，对影像进行位置纠正，选择的底图范围要与制图范围相适应，比例尺与制图比例尺一致，要素相对要全面；

影像纠正：即要求影像与底图具有一致的坐标系统；

制版：使遥感影像解译形成的线划注记版，影像套合地图的基本要素有经纬网、高程点、等高线、交通网、境界线、居民点。

套印：分色、分色片、套印。

2.2 计算机辅助制图方法

在计算机系统支持下，根据地图制图原理，应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术，实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法。

需要计算机的软硬件设备进行处理，硬件设备包括输入设备、处理设备、输出设备。软件包括图像处理软件，地图编辑处理软件，专用制图软件。

生产流程包括：选图像、数字化，选底图，数字化，影像纠正与图像处理，影像镶嵌、地图拼接，影像与地图复合，制作符号注记层，图面配置，图件输出。

展开来讲，选图像、数字化：根据制图内容和要求选图像，包括时相、波段、多景图像来源尽可能统一图像质量，对于摄影胶片，需“数字化”黑白扫描，彩色扫描；

数字化：底图数字化的方法包括手扶跟踪数字化、屏幕数字化、扫描矢量化，步骤包括分幅、分层数字化，又要编辑、检查；

影像纠正与图像处理：几何纠正使得影像具有底图一致的坐标系统，方法上使用控制点纠正；图像处理上要做到消除噪音、去云、信息增强；方法上采用对比度变换、图像平滑、锐化、彩色合成、主成分变换等方法。

影像镶嵌、地图拼接：几何校正以及边缘灰度处理；

影像与地图复合：将统一区域的图像与图形准确套合；

制作符号注记层：即地图符号与注记的选择；

图面配置：图名、图例、图框、比例尺、指北针等等；

图件输出：利用设备输出

总结来讲：遥感制图包括遥感图像输入、数据预处理、图像识别分类、几何投影变换、影像图形输出等步骤。

2.3 遥感制图中重要步骤

图像镶嵌：为了便于镶嵌，镶嵌要有足够宽的重叠区，最好不少于图像的1/5,如果过于狭窄，会影像镶嵌精度，特别是图像边缘会出现扭曲。镶嵌时最好先进行图像校正，这样精度会高些。

图像变换和增强：要注意综合使用各类方法，来突出相关的专题信息，提高图像视觉效果。综合使用光谱增强、彩色增强和空间增强。

3 发展前景

遥感制图按照表现内容可以分为普通影像地图和专题影像地图。按照获取遥感信息传感器可以分为航空摄影影像地图，扫描影像地图，雷达影像地图。

遥感影像地图在现代化的应用中具有明显的优势。其信息量丰富，与传统地图相比，遥感影像地图上没有信息空白区域。传统地图往往经过制图综合，地物分布信息被高度概括。形象直观，影像是经过“自然概括”的，而不是“人为综合、抽象”的。能直观形象地反映地势起伏等形态，增加了地图的可读性。具有一定的数学基础，与一般的遥感影像相比，遥感影像地图具有较为严密的数学基础，可以方便确定地理位置、进行地图量测与定量分析。现势性强，遥感技术可以快速、准确、动态地获取信息，遥感制图成图周期短。目前应用最多及着重研究的是利用Landsat的MSS图像制图。由于多波段的卫星图像具有信息量丰富、现势性强，利用它编图周期短等优点，在制图方面得到了广泛的应用。