高分辨率影像在测绘生产中的应用及其发展潜力探讨

秦增忍

摘要：本文以高分辨率影像为研讨核心，分别从介绍高分辨率影像特点、分析测绘生产领域的现状、分析高分辨率影像在测绘领域中的具体应用这三点出发，就高分辨率影像在测绘领域的发展潜力这一观点加以探讨，期望从中得到一些启发，以有利于提高测绘生产效率或精准度。

关键词：高分辨率影像；测绘生产；发展潜力；应用探讨

中图分类号： TP751 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（b）-0000-00

近些年来，由于高分辨率影像在空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率方面功能强大，在测绘领域也有了广泛应用。与过去的中低分辨率影像相比，高分辨率影像最大的特点就是有强大的几何量测能力，并且沿承了中低分辨率影像本身具有的高光谱分辨率、覆盖范围大等优势。其突出特点是具有成像焦距长达10m的传感器，因此获得地面地貌信息更快捷；它的CCD线阵列立体成像传感器具有可前视、后视、正视三种观测角度；具有接近一般航空成像水平的超过0.6的立体相对基高，在测绘生产应用领域中优势明显。

1.影像在测绘生产领域中的应用现状

航空影像是国家基本比例尺地图生产和更新的主要影像源，而遥感影像没能成为国家基本比例尺地图生产和更新的影像贡献源的原因是过去的中低分辨率遥感影像的几何量测能力有限，体现在空间分辨率、时间分辨率等方面。几何量测能力作为保证地形制图空间定位高精度性的重要指标，过去的中低分辨率遥感影像和航空影像相比有一定劣势，因此，应用并不广泛。

随着高分辨率遥感影像技术的出现和发展，遥感影像相对于航空影像具有极大的优势，主要体现在有较大的地面覆盖范围，辐射信息丰富；获取影像的速度快，无需专门的计划以及不受航空管制；高分辨率遥感影像卫星生命周期长，可以重复获得遥感影像，便于生产应用。因此，对于当今的测绘生产领域而言，要想获得可持续的长足发展，就必须将高分辨率遥感影像合理应用到生产流程中去，以推动测绘生产的进一步发展。

2.高分辨率影像在测绘生产领域的具体应用

2.1CBERS-02B高分辨率影像在测绘生产领域的应用

CBERS-02B（以下简称02B）是民用卫星，由于其搭载的相机空间分辨率较高，且具有多光谱成像能力的优势，因此能更好地获取全国范围内各地的数据资料。线阵CCD推扫式成像模式是02B搭载的相机采用的成像模式，02B的影像由多中心投影得到，其特点是这些投影并不是沿着一条直线形成。在成像的同一周期中，3d虽然是02B全色高分辨率影像相邻轨迹间隔时间，但是相邻轨道间隔很大。

由于整个地球表面数据条带形状类似于一把梳子的特殊性，在进行较大区域制图时，成像只能通过结合不同周期的影像数据进行拼接。

作为高分辨率影像的实际应用卫星，02B突出表现了高分辨率影像对于反映地物信息方面的丰富程度以及在反映细节特征方面的强大功能。由此可见高分辨率影像在影像识别上的便利性，02B可以使用在影像地物调绘或外业测控选点。

02B高分辨率影像的正射影像图制作在实际的测绘生产中应用时要掌握未知传感器模型影像纠正方法，做好控制点选取及定向精度评价工作，最后进行结果纠正评价，以制作出精准的正射影像图，提高测绘生产领域的效益。

2.2以易康软件为平台的高分辨率影像在测绘生产中地物提取中的应用

高分辨率影像具有快速、全面成像的特点，随着技术的进一步发展，我们可获得了海量的影像信息，这些信息的分析需要大量的人力物力。而时代发展的需求显示，高分辨率影像的分析工作要和当代技术紧密有效结合起来，以达到数据获取的速度。高分辨率影像在应用时的难点就是怎样尽量减少人工量来提取地物信息，解决这个问题才能推动高分辨率影像自动化、数据化、效率化的进程，而基于易康平台的高分辨率影像就在一定程度上解决了这一问题。其实验过程主要体现在以下几个方面：

（1）做好数据预处理工作

以2000国家大地坐标系为依据收集数据源，再进行数据提取工作，将1：10000或1：150000的DLG数据提取出来参与到所需信息的分类工作中去，由此生成新的矢量数据层，进而进行如LCA，LCD，LCP等的数据分类。对于1：10000或1：150000的DLG数据应该优先按照影像处理矢量数据，因为其不同于影像的现势性，会导致矢量与影像不套合的问题出现。

（2）进行规则集的建立

规则集是提取地物的根据，易康软件平台在建立规则集上优势明显，其Architect模块为生产使用提供了有效的解决方案，使人工工作变的简单易操作，在打包规则集的基础上进行影像的交互处理，更好的进行影像的有效分析利用。

（3）分割和分类影像工作的进行

利用棋盘分割DLG信息形成对应的影像层，再在此基础上进行影像的分类工作，地物的光谱特性、位置特征等都是影像分类的标准，少量的人工可以参与到这一过程中来，完成综合街区的分割和房屋信息提取工作。

（4）影像处理中的人工编辑工作

易康软件平台作为一种机器技术，难免存在对影像处理不到位不细致的地方，这时就需要进行人工编辑对影响进行进一步加工和处理。

（5）做好精度评价工作，输出影像

对遥感影像的分类结果图中像元被正确分类的程度的评定就是精度评定。利用比分类影像具有更高分辨率的影像进行验证，结合野外调绘，实地考察，目视解释的方法得到真实数据，输入到易康平台，最终完成精度评价工作。输出影像，完成全过程。

3.高分辨率影像在测绘生产领域的发展潜力分析

将高分辨率影像应用在在国家基础测绘生产领域中，要把握国家基本比例尺地图生产领域对于影像源的要求，主要体现在：一是影响提取的特征地物要足够详细，并且要注意根据不同比例尺地图的要求掌握对于特征地物不同丰富程度的要求；二是为了提取地面地物高程信息，要保证提取的地形信息足够详细；三是在定位地面空间目标时，要做到根据具体的地形要求获取合适的几何精度。下面就针对高分辨率影像在测绘生产领域中的发展潜力进行具体应用分析。

3.1高分辨率影像在地物提取应用中的发展潜力

高分辨率影像凭借自身具备的相当高的立体空间分辨率将地面上地物的细节特征表现出来。近年来对高分辨率影像的研究越来越多，甚至出现了毫米级超高分辨率遥感影像，这一级别的遥感影像，经外国学者研究表明其已经能满足基本比例尺制图1：10000到1：150000的要求，因此可以将目标物体的地物特征更好的反应、识别和提取出来，并具备在特定情况下改变比例尺的优势。尽管高分辨率影像也具有一些不足，但优势相当明显，因此在未来的测绘生产领域，高分辨率影像技术一定会获得长足的发展。

3.2高分辨率影像获取高程信息能力强，发展潜力巨大

（1）高分辨率影像投影差在地面起伏中的应用潜力分析

一般情况下，地面具有起伏不定的特点，这就要求影像在成像时能够反映地面高程信息，而高分辨率影像的投影差则能够很好地反映这一状况。对于高分辨率影像而言，其高度远比航空影像高度要高，因此具有非常大的成像焦距，对于在成像下方的物体来说，在影像的成像边缘能够得到非常大的分子半径，进而可以得知高分辨率的投影差是很大的。

（2）高分辨率影像的立体相对模型的基高比和视差适合测绘生产领域的需求

影像的立体像相对模型的基高比是制图精度高低的一个非常重要的参数，航空影像的基高比一般在0.8左右，研究显示高分辨率影像的基高比是和航空影像相当的。视差就是指在所构成的立体成像对上，由于成像平台位置变化而产生的飞行方向上地物点的位置变化，和单张影像上表征地面信息的地面投影差相比，视差也可以作为衡量单张影像是否准确反映了地埋特征的标准。由于高分辨率影像具有较高的基高比和视差，因此在测绘生产领域应用中一定可以做出贡献。

4.结语：

近年来，高分辨率影像技术凭借其自身的强大优势在测绘生产领域已经获得了一定程度的发展，虽然也存在一定的不足，但还是为测绘生产领域的发展做出了一定贡献，并且已经可以基本取代航空成像技术。高分辨率影像技术具有高程获取信息能力、高精度纠正能力、地标物体提取能力强的特点，是一个集多重优势于一体的新的卫星遥感技术。但是高分辨率影像技术在发展的时候仍要注意结合时代发展要求，充分发货自身优势，利用互联网加强技术升级研究，以便更好地推动以后测绘生产领域的发展。

参考文献：

[1]陈石留.高分辨率遥感影像在测绘生产中的应用潜力研究[J].科技创新与应用，2012，（08）；

[2]江恒彪，关鸿亮，曹天景，张力.CBERS-02B高分辨率遥感影像测绘应用研究[J].工程勘察，2010，（03）。