探析遥感影像在国土资源调查中的应用

2022-03-01张桂莲王苏春国仲凯

中国管理信息化 2022年2期

关键词：遥感技术国土资源测绘

张桂莲，王苏春，国仲凯

（1.内蒙古自治区航空遥感测绘院，呼和浩特 010010；2.呼和浩特市国土空间规划院（呼和浩特市测绘地理信息中心），呼和浩特 010010；3.内蒙古自治区航空遥感测绘院，呼和浩特 010010）

0 引言

为全面了解并掌握国土资源的实际情况，需要通过测绘工作调查国土资源，在这个过程中可以合理应用遥感影像技术，有效提升测绘工作的效率和质量，从而获得更加准确可靠的国土资源信息。

1 遥感技术

遥感技术是3S 技术的关键组成部分，随着科学技术不断发展和进步，遥感技术在各行业都得到了广泛应用，并且人们在生活中也可以看到遥感技术的身影，如导航系统中就应用了遥感技术。遥感卫星（见图1）可以获取高清影像，通过获取的影像将地图绘制出来，再将其应用到导航系统中，从而让人们可以准确找到道路和方向，因此从理论上讲，可以把遥感卫星当成可以移动的相机，其能够从太空对地球进行连续拍摄。遥感系统一般由多个部分组成，如遥感装置、信号接收装置、信息传输设备以及图像处理设备等，每个组成部分都有不同的功能和作用。遥感装置可以应用到多个平台中，它是遥感技术的一个重要组成部分，发挥着十分关键的作用。比如，可以在卫星上安装遥感装置，也可以在无人机上安装遥感装置，无论在哪一种平台上都可以发挥其重要作用。国土测绘是一项十分重要的工作，其能够帮助工作人员全面了解非法占用耕地的情况，也可以为土地规划工作提供可靠依据，从而让国有土地得到充分利用。在这项工作中合理应用遥感技术能够为土地资源的动态监测提供可靠的数据信息，实时获取想要得到的遥感影像，通过对不同时期获得的影像进行分析，能够充分掌握国土资源的实际利用情况。

图1 遥感卫星

2 遥感影像在国土资源调查中的应用价值

在以往的国土资源调查工作中，由于受到诸多外界环境因素的影响，国土资源调查工作难度较大，并且在数据信息采集过程中会消耗大量的时间。随着科学技术不断进步，现代遥感技术被应用到测绘领域，从而促进了国土资源调查工作模式的创新和优化。遥感影像技术自身具有诸多优点，应用在国土资源调查工作中可以充分发挥出价值，有利于实现对地理国情的动态测绘，还能有效提升测绘工作效率，获得更加准确的数据信息。

2.1 实时获取探测目标的图像信息

图像信息采集、图像信息传输和图像信息处理等设备共同组成了遥感系统，通过遥感系统可以顺利获取探测目标的图像信息，然后将信息传输到处理中心，对图像信息展开分析和处理。其中，主要是利用飞行器携带的遥感探测器开展图像信息采集工作，在采集过程中需要根据实际探测需要选择合适的遥感探测器，如果需要进行全天候探测，则可以合理应用红外遥感成像或微波遥感成像技术。当成功获取到图像信息之后，就可以将图像信息传送给地面的接收装置，再发送到图像信息处理设备中，应用合适的软件对数字图像信息进行校正和滤波处理，最后就可以从中筛选出具有应用价值的信息。

2.2 建立国土资源信息数据库

近年来，我国遥感卫星发射技术获得迅猛发展，给国土资源调查工作带来很大便利，通过使用这一技术能够获取更加准确的遥感图像信息。通过遥感卫星获得的数字图像资源十分丰富，具有较高的分辨率，可以根据实际需求，合理应用这些资源建立一套遥感系统。卫星在太空中不断运行，因此获取的国土资源信息也具有多样性，不同时期获取到的水文、土地等信息也不同，可以有效应用这些信息建立内容丰富的信息数据库。国土数据信息的复杂程度较高，可以将所有的国土资源信息集中存储在地理信息系统中，然后利用大数据和云计算技术对不同的数据信息进行分析和处理，最后将分析和处理结果融入地理国情监测工作中，这样能够全面了解我国土地资源分布和变化情况，还能为国土资源开发和环境保护规划等工作提供可靠依据，从而实现科学管理国土资源、提高国土资源利用率的目标。

2.3 提高数据信息精确度

在国土测绘工程中应用遥感影像技术可以有效提高获取数据信息的精确度，还可以实现对测绘现场的实时监控，方便测绘工作的适当调整。随着社会不断发展，计算机技术也在不断更新，使得地理信息系统的精确性提升，同时还促进了国土测绘工程事业的发展。应用遥感影像技术可以实现对复杂或偏远地区进行有效勘测，成功获取各种数据信息，然后利用计算机对数据信息展开分析，将有用的数据信息筛选出来，为工程建设方案的制订提供数据支持。

3 应用遥感影像技术的核心要点

3.1 遥感影像处理要点

对获得的影像进行调色，纠正影像正射，并促进影像之间的融合，这是遥感影像处理的几项主要内容。其中，让影像之间实现有效融合可以进一步提高影像数据的分辨率，为影像信息的解译工作提供很大便利。首先，在具体的融合过程中需要重点关注全色影像和多光谱影像，确保二者能够有效结合，让图像不仅拥有较高的全色数据分辨率，同时还具备多光谱数据的光谱信息。其次，对影像正射进行纠正，具体纠正对象是地形起伏较大或视角较大的影像，纠正方法可以采取数字高程模型，将外业实际测量控制点作为开展纠正工作的基础，合理应用有理函数，选择1 ∶5 000 比例尺的高程模型，并使用双线性内插法对纠正成果进行采样分析。最后还要开展色调调整工作。图像经过正射纠正后，容易对图像质量产生一定影响，导致部分瑕疵问题出现，如图像亮度较低、灰度不足等，因此需要合理调整图像的各项参数，如色彩平衡、对比度和饱和度等，在调整色调的过程中需要注意细节的处理。

3.2 地形要素提取要点

地形要素的提取也是一项十分重要的工作，在此过程中需要选择合适的软件，将正射影像底图作为提取对象，在内业数据提取工作完成后，再开展外业实测工作，将地形属性确定下来。针对内业无法成功提取的要素，还应进行补充实测。居民地、河流和道路等是地形要素提取的主要内容，在实际提取工作中需要加强对公路、铁路交叉点和十字路口等特征地标的重视，应用现代遥感影像技术可以轻松提取这些地形要素。

3.3 外业调绘要点

因为土地资源的利用情况一直在变化，所以过去获得的遥感影像图会出现新地物缺失的情况，而当前阶段获得的遥感影像又会有新事物增加，当遥感图像完成转化之后，需要进行外业调绘工作，这样才能确保地物具体位置的准确性，并以此为基础将新地图绘制出来。当出现以下几种情况时需要开展实地补测工作：①遥感影像中出现了新的地物；②影像中的地物模糊不清；③影像地物被阴影遮盖；④通过内业无法对地物进行测绘。

4 遥感影像在国土资源调查中的具体应用

开展国土资源调查工作的目的是全面了解国土资源相关信息，充分掌握各种资源的实际储量和具体分布情况，以调查结果为依据制定科学合理的资源应用政策，开展环境保护工作，为城市规划提供可靠的数据信息支持，同时在自然灾害预防方面也能发挥重要作用。下面主要探讨遥感影像技术在国土资源调查工作中的应用情况。

4.1 土地资源信息的采集工作

在社会经济快速发展的同时，地表水系与土壤污染情况也日益加重，从而导致城市规划用地紧张的局面出现，此时对于农田的保护越来越重要，因此需要开展国土资源调查工作，全面了解并掌握上述情况的具体信息，为各项工作的顺利开展提供数据支持。首先，可以在土地信息资源采集工作中应用遥感影像技术对水质变化情况进行监测，充分了解对水体造成污染的原因，并以此为依据制定科学的污染控制措施。其次，可以应用遥感影像技术监测城乡土地真实使用情况，通过全球定位技术和地理信息系统对规划用地的边界进行精确测量，通过分析得出土地的利用效率，这一结果可以为相关管理部门提供数据依据，借此合理开展执法工作，还有利于制订科学合理的城市规划建设方案。此外，通过卫星获取的影像信息具有较强的时效性，信息传播速度较快，周期较短，因为卫星围绕地球运转，所以可以及时获取其所经地区的最新资料信息，对资料库的更新有很大帮助，通过对新旧资料变化情况进行分析，可以达到动态监测的目的，这是传统测量技术无法比拟的。图2 为通过我国的吉林一号卫星获得的卫星影像图。

图2 吉林一号卫星影像

4.2 探测矿产资源、能源及监测矿区地质情况

社会和经济的发展离不开各种资源和能源的支持，因此国家对矿产资源和能源的勘探工作十分重视，全面掌握资源和能源的实际储量和分布情况有利于科学开展能源开发工作，这也是国土资源调查工作中的关键环节。遥感影像技术可以在此项工作中得到很好的应用，相关人员利用现代遥感影像技术可以成功探测到地下埋藏的资源，现代遥感影像技术还能在水下地层探测工作中发挥出重要作用，帮助调查人员了解油气的储量情况。此外，在矿藏开发过程中也可以应用遥感影像技术，实时监测矿藏开发过程，便于及时掌握岩土结构的变化情况，为开采工作提供可靠的安全保障。

4.3 建立自然灾害预警系统

遥感影像技术在自然灾害预防工作中也能发挥出十分重要的作用，使用遥感技术可以在距离地面较远的地方收集电磁信号，因此能够实现大范围的地面信息采集，从而让调查人员能够更加全面地了解地面情况。鉴于此，可以将其应用到地震或其他地质灾害频发的地区，以监测结果为依据，再利用计算机网络技术创建出自然灾害预警系统。使用灾害预警系统中的专业软件来分析和对比地质变化情况，根据分析结果对各种自然灾害的发生时间做出预测，以便及时采取灾害预防措施，从而最大程度降低灾害带来的不良影响，为人们的生命和财产安全提供可靠保障。