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[中圖分類號]P283.8 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-1-43-1
0引言
隨著當前科學技術的不斷進步，國家對于衛星遙感技術研究的資金不斷加大投入，攝影測量正逐漸從單純的依靠航空攝影測量向航空攝影測量和衛星遙感測量兩方面并重發展，基于當前衛星遙感影像的單片測圖與修測技術對航天攝影測量極為重要。由于地方經濟建設速度的加快，地圖的成圖速度已跟不上經濟發展的腳步，我們對地形圖和各種專題地圖等地理信息數據的需求量迅速增加，尤其是地理信息數據的現勢性要求尤為突出，本文簡要介紹如何利用衛星遙感影像的單片測圖與修測來進行地理信息數據的快速更新。
1衛星遙感影像應用概述
衛星遙感技術是快速、全面、精確地測定全球地形，搜索目標定位數據以及殺傷武器制導的最有效手段，遙感影像獲取的數據可在GIS或專業影像處理平臺的支持下，為地形測繪、環境監測和資源勘查等提供信息服務；也可轉化為數字化戰場所需的軍事地理信息，是軍事指揮自動化的基礎。
隨著國家經濟建設的不斷進步，高分辨率遙感衛星所帶來的巨大軍事與經濟效益，引起全球民用與軍事應用領域的高度重視，出現了各國競相研究開發高分辨率遙感衛星及其應用技術的熱潮，在短短的幾年時間內有了飛速的發展，出現了衛星遙感技術不斷擴散的發展趨勢。衛星遙感影像處理技術的不斷發展，基于衛星遙感影像處理平臺利用衛星遙感影像進行地理信息基礎數據庫的更新日趨成熟，目前可以獲得的普通分辨率的衛星遙感影像主要有：IRS-1D、ASTER、JERS1-OPS、Resours-F的MK4和Kate200、COSMOS的TK-350等；獲取的高分辨率衛星遙感影像主要有：QuickBird、Ikonos、EROS-A1、AVNIR、COSMOS的KVR-1000、Resours-F的KFA-3000等。由于可以獲取不同分辨率衛星遙感影像數據，因此根據任務需求選擇適合的衛星遙感影像數據進行相關地理信息數據的制作。
2畫幅式衛星影像的內定向和空間后方交會
2.1畫幅式衛星影像的全自動內定向
攝影測量從模擬攝影測量發展到解析攝影測量又到今天的數字攝影測量，內定向也經歷了從手工內定向、半自動內定向、全自動內定向的發展過程。作為攝影測量測圖的第一步，內定向的本質就是從一種坐標系轉向另一種坐標系。
數字影像的內定向的定位是通過利用框標的檢校坐標和掃描，首先通過計算掃描坐標系和像平面坐標系之間的變換參數及在數字影像中可能存在的變形。因為原始資料提供給框標的校檢坐標，所以找到并精確定位框標點就是內定向的任務，換言之，就是得到框標的精確掃描坐標來求解變換參數。
2.2畫幅式衛星影像的空間后方交會
畫幅式衛星影像空間后方交會與航空攝影像片空間后方交會的主要區別在于兩者關于外方位元素初值的獲取方式以及外方位元素之間相關性的處理方式不同。畫幅式衛星影像的六個外方位元素之間存在著一定的關聯性，在用不同的控制數據解求同一副影像的外方位元素時，計算出來的結果差別較大，但是在控制點分布較為理想的情況下，可以利用最小二乘估計的方法老求解外方位元素。
3單線陣CCD衛星影像外方位元素的解算
3.1線陣CCD影像外方位元素間的相關性
經過大量實驗表明，誤差方程式中位置參數存在很強的相關性，使得求解精度低甚至無法求解。產生原因主要包括：（1）航天影像主距大，光束窄；（2）行高較高，導致誤差方程式的各未知參數系數在數量級中相差巨大；（3）計算過程中引用了大量的待求參數。
3.2克服相關性解求外方位元素的常用方法
主要有：（1）在擁有大量數據的情況下，增加虛擬誤差方程，從而使得各參數獨立性增加，但其缺點是增加工作量，降低工作效率。（2）在近似垂直攝影的情況下，合并相關項，但由于將合并項參數合并后，其幾何意義不易闡明，所以在實際應用中具有局限性。（3）將外方位元素線、角分開迭代求解。但是在數學角度上來看，這種方法不嚴密，而且所得過于依賴外方位元素的初值。
4引入粗差探測的外方位元素的測算
在解算外方位元素時，畫幅式衛星影像和線陣CCD衛星影像需要控制點的地面坐標以及像坐標，但是在實際測量的過程中，粗差的出現是不可避免的，但其存在必然會影像測量的成果，所以將粗差剔除，特別是在外方位元素的解算過程中，十分必要。
粗差產生的原因多種多樣，數值差別也有可能很大，通常情況下依靠聯系實際通過某種預先處理的手段，將在數據中可能存在的大粗差以及中等的粗差剔除掉。而一些小粗差，則需要通過嚴格的統計檢查。
但是在實際應用中，很多的估計方法，對含粗差的觀測值極為敏感，粗差對于其估計的參數會產生極大的影像。而穩健估計便是針對這一狀況提出的，其主旨在于構造一種估計的方法，使其可以對粗差具有一定的抵抗能力。
5利用衛星遙感影像測制和修測地形圖
因為利用衛星遙感技術獲得資料較快，成圖迅速，制圖成本低廉。而單張像片測圖具有相對簡單，快捷的特點，所以我們研究畫幅式衛星影像同單線陣CCD衛星影像制圖具有十分巨大的意義。
由于地形圖只能反映出繪測當時的地面狀況，但是由于受到工程建設等人為的生產活動以及自然變遷的影響，地形地貌會經常發生變化。所以地形圖逐漸就與實際地形不一致，所以為了保持地形圖的現勢性，保障其使用價值，就需要定期對地形圖進行修測。地形圖的修測大致分為地物修測，地物修測方式主要是基于正攝影像的地形圖修測和利用衛星遙感影像進行的地形圖修測。
6總結
限于時間和篇幅的制約，本文只是對當前畫幅式衛星影像以及單線陣CCD衛星影像的單片測量技術進行了簡單的敘述，是相對于利用高分辨率的衛星遙感影像立體像對技術進行測圖的一種補充方法，是對地理信息數據更新方法的一種嘗試。
參考文獻
[1]張海濤，賈光軍，虞欣.基于GeoEye-1衛星影像的立體測圖技術研究[J].測繪通報，2010年12期.
中圖分類號：P2 文獻標識碼：A
隨著我國社會經濟的高速發展以及科技水平的不斷提高，在許多城鄉規劃工程項目的建設當中都普遍用到無人機攝影測量技術，像無人機航空測量技術已經在全國范圍內得到了廣泛的應用和普及。本文重點研究在大比例尺基礎測繪工程當中的無人機影像處理技術，以及無人機影像處理技術的相關應用。
1“大比例尺基礎測繪工程”與“無人機影像”
1.1 大比例尺基礎測繪工程?；A測繪工程，就是指對某一個區間、空間進行測量，或者是對某個區域的土地及面積進行測量，通過測量到的各種有效信息、資料來繪制地形地圖等。在我們這里，通常會在一些大型工程建設之前來對其所在區域進行地形圖的繪制工作，或者是在開發處女地（未經開墾的土地或未探索的領域）的時候進行基礎航空攝影，來獲取基礎地理信息的遙感資料。
1.2 無人機影像。無人機影像就是指無人機遙感影像，在新形勢下背景下，無人機遙感是遙感的發展趨勢之一。無人機遙感影像技術之所以得到了廣泛的應用和發展，主要體現在兩個方面：①無人機遙感影像技術應用系統具備很多優點、優勢，它運行工作的成本較低，再者就是在執行任務的時候靈活性非常強。②無人機遙感影像應用技術是作為衛星遙感、航空遙感的補充而存在和發展的，因為無人機由于自身特性，所以很多的功能是衛星遙感、航空遙感所不具備的。無人機影響的特點：前面也稍微的提及到了一點，無人機攝影相比較于那些載人的常規比較大的航空攝影飛機而言，其攝影相機的小型化、非專業化以及無人機飛行平臺的低空化是其獨有的特點，同時也是一定意義上的優勢。其具體的優勢主要表現為，無人機的種類多樣化、所搭配的攝影相機也多樣化，所以不同種類的無人機搭配不同類型攝影相機，其獲取到的影像信息及數據方面的質量也就不同。像幅小、色彩真實、分辨率高是無人機影像普遍存在的特點和優勢。
2 無人機影像處理應用技術
2.1 空三加密應用技術。關于空三加密，空三加密是我國無人機影像處理技術的關鍵所在，同時它也是整個工作流程當中的處理最難點，其質量和程度的好壞直接影響到后續的成果精度的準確性。我國早期發展無人機影像處理技術時，在大比例尺的基礎測繪工程過程中，空三加密是當時的主要瓶頸。后來經過綜合的運用多項相關的先進技術，以及科學的處理方法和策略，才得以解決這個問題。目前，空三加密多是采用我國測繪科學研究院研究制作的PixelGrid這種高分辨率的遠程低空遙感影像一體化測圖系統。
2.2 大比例尺基礎測繪工程影像數據預處理。無人機影像本身在航空測繪拍攝的過程中，所用到的攝影相機基本上都是非量測相機，所以其所拍攝到的影像圖片也存在邊緣上的光學畸變，所謂畸變現象在圖E中可以看到。這種影像相片的邊緣光學畸變，它已經改變了所拍攝區域的實際地面地形位置等方面。所以，在基礎測繪過程中進行數據預處理可以更好的對影像圖片進行矯正。
2.3 影像畸變改正。前面也提到了影像畸變，無人機影像航空測繪與傳統航空攝影有所不同，我們所使用的低空遙感平臺，通常情況下搭載的都是非量測攝影相機。就目前而言，我國國內在進行大比例尺基礎測繪工程過程中，在無人機影像處理技術的運用領域上，普遍使用的是500D、5D Mark II等民用普通單反攝影相機，它是用來配合定焦鏡頭來進行空中拍攝的。受到以上這些因素的影響和作用下，無人機拍攝到的影像相片存在著不同程度的畸變現象，如圖E所示。所以，我們在測繪的時候為了削弱和降低非量測攝影相機由于畸變而帶來的誤差，采取以下必要的改正措施。改正模型如下：
①Δx=（x-x0）（k1r2+k2r4）+p1[r2+2（x-x0）2]+2p2（x-x0）（y-y0）+α（x-x0）+β（y-y0）
②Δy=（y-y0）（k1r2+k2r4）+p2[r2+2（y-y0）2]+2p1（x-x0）（y-y0）
①式和②式中的x，y分別表示像素坐標系中像點的坐標，K1和K2為影像圖片畸變系數，P1，P2表示偏心畸變系數。通過計算來對其進行還原。
結語
在大比例尺基礎測繪工程中，運用無人機影像處理技術可以更方面的獲取地形圖等相關資料。無人機本身具有機動化、快速航測拍攝等優勢特點，所以獲取的影像圖片也具有高分辨率特點。在運用的過程中，像一些技術性的處理措施是非常重要的，它可以幫助無人機航測過程中提高其工作運行的效率，更好的為相關部門進行大比例尺基礎測繪工程提供服務和保障。
參考文獻
中圖分類號:TP317.4文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2010)10-2463-03
Solution of Remote Sensing Image Processing Based on NASA World Wind
ZHI Jing-jing1,2,3 , MA Xiao-fei1, QIAO Bao-jun1,2,3 , PAN Wei1,2,3
(1.College of Computer and Information Engineering, Henan University, Kaifeng 475001,China;2.Institute Of Remote Sensing Applications Chinese Academy Of Sciences, BeiJing 100101,China;3. Demonstration Center for Spaceborne Remote Sensing National Space Administration, BeiJing 100101,China)
Abstract:This paper studies on the visualization of massive remote sensing datas. considering the problems of splicing between the remote sensing images in application of NASA World Wind, author designed a solution of remote sensing image processing Based on NASA World Wind. The solution focuses on a single remote sensing image, based on the NASA World Wind layer multi-resolutions technique , improved single-image multi-resolution techniques, thus avoiding the problems in splicing between the remote sensing images. The solution are effective to avoid he problems of splicing between the remote sensing images,and experiments show that accurately display remote sensing images.
Key words: Worldwind; GeoTIFF; Image Display; Java Three-Layer Architecture
美國副總統Gore的“數字地球:二十一世紀認識地球的方式”演講掀起了數字地球的研究熱潮。1998-2001年間,美國政府資助了由美國航空航天局牽頭、數字地球跨部門協調機構(Inter-agency Digital EarthWorking Group),IDEwG負責協同的“DigitalEarth Initiative”研究行動,致力于數字地球的研究[1]。NASA World Wind 是一款由美國宇航局(NASA)和合作伙伴――開源社區,共同開發的三維地理信息系統[2]。該數字地球采用一種新穎的方法,以高傳輸寬帶速度為行星和其他天體包括衛星數據和其他數據提供高達TB級的影像和數字高程模型數據服務,包括地球,月球,火星,金星和木星,這些天文級數據量的數據通過斯隆數字天空調查局有效地處理。World Wind 既是一款可以為公眾提供動態科學數據的地理瀏覽器也可以作為一個對陸地、海洋、天空和宇宙進行任務操作的平臺。World Wind 作為一個開放源代碼工程的最重要特性是它是唯一擁有將多種公開和專用地理數據聚合功能,不但可以提供NASA自身的數據,還可以提供從其他政府部門、行業和普通大眾中得
到的數據。World Wind 在地圖顯示的通過采用使用多分辨率圖層技術[3],達到快速瀏覽、放縮遙感影像數據。但是NASAWorld Wind使用多分辨率圖層技術是針對全球數據進行處理的。我們拿到的衛星數據往往不是全球數據,而是以景為單位的區域數據。因此World Wind在處理非全球數據過程中存在一系列的問題。
1 NASA World Wind多分辨率圖層技術及其在遙感影像處理中面臨的問題
本文針對這些問題,提出針對單景或多景遙感影像顯示的多分辨率圖層技術方案,該方案有效地解決了World Wind的多分辨率圖層技術在處理非全球數據過程中存在的問題。
1.1 World Wind 多分辨率圖層技術
為了使用戶縮放到不同區域時逐漸地顯示更多的細節,World Wind 采用了多分辨率圖層技術。所謂多分辨率圖層技術[4]就是對被顯示的數據進行重采樣,提取不同分辨率的圖層,然后根據Worldwind的視距顯示不同分辨率的圖層。Worldwind 首先對地球進行網格劃分,在不同的分辨率層次上劃分大小不同的網格,并進行編號[5]。在0層,World Wind 將地球分成50塊瓦片,每一塊影像跨度為36° x 36°,如圖1所示。圖層1在圖層0影像的基礎之上提高4倍的分辨率,也就是說對于同一影像,它被分成18°x 18°的片段,因此產生200塊信息的瓦片。在圖層2,分辨率提高到含有800塊9° x 9°的瓦片,圖層3也就是4.5° x 4.5° 而且含有3200塊瓦片,以此類推。
當用戶啟動World Wind的時候,World Wind展現出分辨率最低的地球。用戶放大瀏覽某一區域時,首先判斷與該分辨率相匹配的圖層,然后根據屏幕上所顯示區域的經緯度計算需要顯示的網格。World Wind根據網格編號進行通過因特網從服務器上下載與網格編號對應的地圖并在網格上顯示。
1.2 遙感影像處理中面臨的問題
World Wind 多分辨率圖層技術中的網格是對全球進行劃分,對于處理全球的影像數據比較適合。而我們獲取的衛星數據大都不是全球數據,而是以景為單位的某塊區域的數據,如果再按照World Wind處理方案進行處理則需要解決一些列的問題[6]。如圖2所示。
圖2背景為全球網格,其中有兩景上下排放的遙感影像。如果按照World Wind的劃分方式把地球分成50個網格。當我們拿到要遙感影像后,需要根據遙感影像經緯度信息在全球范圍內進行匹配,如上圖所示。然后在按照World Wind網格劃分方法把遙感影像進行切片。
由于當前切分的數據不再是全球數據而是部分數據,許多切片的數據往往來自多景遙感影像[7]。如網格第二行第五列的切片只有右下角有數據,最上邊和最左邊的數據不在該景遙感影像中。在第三行第五列網格的遙感影像切片除了來自于圖中兩景遙感影像還需要從其他遙感影像讀取數據才能切出完整的切片。不同景的遙感影像之間還存在邊界重疊的問題。因此在處理邊界上的切片時需要繁瑣的處理。
2 基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術
World Wind多分辨率圖層技術在遙感影像處理中面臨的問題主要是由于該技術著眼于全球數據,而我們獲取的遙感影像往往只是某一區域的數據之間的矛盾。因此本文在處理遙感影像數據的過程中應當調整著眼點,立足于單景遙感影像進行處理,提出基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術。具體流程圖下:
首先,對World Wind只做多分辨率劃分,而不再進行網格切分。視點到地表距離的不同劃分出多個分辨率等級。如圖3所示。
其次,對遙感影像產品同樣進行多分辨率劃分。最大分辨率為Level n;最低分辨率為Level 0。由遙感影像原始分辨率為最大分辨率[8],重采樣低一級分辨率的遙感影像,低一級的分辨率為高一級分辨率的四分之一.根據逐級重采樣,一直到重采樣的后的文件大小小于mK(m為一個固定值,通常為256)。然后對圖像進行基于四杈樹切分,每級Level的切片數為4n,如圖4所示。
最后,對World Wind分辨率與遙感影像分辨率進行匹配。World Wind根據當前分辨率等級查詢與之相匹配的遙感影像圖層,再根據屏幕顯示區域的地球經緯度信息匹配遙感影像圖層中之相匹配的切片。如果沒有相匹配的切片,則不進行數據請求。如果有相匹配的切片,則根據經緯度信息請求相匹配的切片數據進行顯示。在World Wind與遙感影像進行匹配過程會出現三種情況,如圖5所示。
由于World Wind和遙感影像的多分辨率圖層劃分都是采用1:4進行劃分,因此只可能出現以上三種情況。
1)World Wind頂層分辨率對應多個遙感影像圖層,取遙感影像圖層中的最頂級圖層與之匹配。當World Wind的分辨率大于遙感影像最大分辨率時則不再進行請求數據。
2)從遙感影像分辨率等級頂層開始,每個遙感影像分辨率圖層有對應一個World Wind分辨率等級,則World Wind根據自身分辨率請求遙感影像圖層切片。當World Wind分辨率超過遙感影像最大分辨率時則不再進行請求數據。
3)遙感影像分辨率圖層不是從頂層開始于World Wind分辨率頂級開始匹配。在World Wind分辨率沒有達到遙感影像頂級分辨率圖層時,不請求該遙感影像數據,達到該遙感影像頂級分辨率等級后再請求遙感影像瓦片。當World Wind分辨率超過遙感影像最大分辨率時則不再進行請求數據。
3 實驗結果
實驗證明基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術能夠快速正確地實現基于NASA World Wind 的遙感影像顯示。遙感影像切片過程中不需要考慮不同景遙感影像在同一個切片上的拼接問題。
4 總結
本文通過研究World Wind 地圖顯示方案,以及該方案在針對非全球遙感影像數據處理過程中的問題,對該方案進行改進,提出基于單景遙感影像的多分辨率圖層技術方案。該方案實現了本地遙感影像基于World Wind的顯示,同時在遙感影像處理過程中不必考慮各景遙感影像之間的關系,為基于World Wind處理非全球數據提供了重要參考價值。
參考文獻:
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[3] GORE A Digital earth:understanding our planet in the 21st century 2008.
[4] 王宏武,董士海.一個與視點相關的動態多分辨率地形模型[J].計算機輔助設計與圖形學學報.2009,12(8),576-578.
[5] TIFFTMRevision 6.0[S].Washington:Aldus Corporation.2001(8):13-16.
中圖分類號：TB21 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0099-02
現代遙感技術的發展和快捷、多樣的商業遙感圖像數據的出現，使我們能夠很方便地獲取所需要的數據，國民經濟對遙感技術的需求也正隨著遙感數據的普及日益增強。高分辨率商業衛星影像IKONOS，QuickBird和印度衛星IRS數據的出現，大大拓寬了遙感應用范圍?，F在遙感技術不但用于宏觀上的定性分析，而且也可以對局部地物進行定量分析和規劃。
高壓電力線路設計就是按照一定的原則規劃一條從電廠到變壓站之間最優的輸電線路。按照電力線路設計要求，設計一條優化的線路要求對線路跨區內的地貌、地物和地質情況非常了解，傳統的方法要實現這點是非常困難的。遙感圖像是地表的真實拷貝，具有覆蓋面大、數據現勢和信息直觀等特點，其光譜信息可以反映地質特征，在電力線路的規劃中可以起到很好的輔助作用。利用高分辨率遙感影像進行線路設計能夠大大地提高線路設計的效率和質量。在高壓輸電線路設計工程中，地形變化相對緩慢，利用已有的DEM（數字高程模型）數據建立3維模型，進行通視性分析、弧垂分析以及受力分析，則可以大大減少成本。
1 傳統電力線路設計方法
高壓電力線路的設計是由專業的設計人員根據一定原則選擇一條最佳路徑，其主要原則如下。
（1）要求線路盡可能地短、直，降低工程成本；（2）線路走向一定范圍內不能有村莊和建筑物，盡量避開建筑物，減少拆遷成本；（3）線路與其他地物進行交叉跨越時需要考慮走向和跨度，減少架設成本和施工難度；（4）塔桿架設要避開一些重要的地物，如輸油管道等；（5）塔桿架設處的地質條件要符合要求等。
傳統的設計流程如下。
（1）設計人員在1∶5萬的舊地形圖上粗選。（2）根據粗選的路徑到實地踏勘，如不符合要求，修改設計；（3）沿粗選的路徑進行航空攝影。（4）進行航測外控測量、內業加密、選線、測量平斷面、對房屋和交叉跨越進行統計等大量工作。（5）設計排定桿位。（6）現場定位、復核，然后轉入設計提供施工圖的內業階段。
從上面的流程可以看出，線路設計是以空間地理信息為基礎的，在傳統的設計方法中是以中、小比例尺地形圖為基礎進行粗選，在粗選的基礎上利用現勢的航空像片進行攝影測量處理來達到細化、優化方案的目的。但成圖時間較早的地形圖缺乏現勢性，不能反映設計時的地面現狀，而且不直觀，幅圖的大小有限，使得設計人員只能在沿線路約30 km寬的范圍內尋找最優線路。如果先對影像進行處理，用遙感影像代替地形圖則可以克服地形圖的不足。遙感影像比地形圖更現勢、直觀，同時具備地形的量測能力；遙感影像幅面寬，如一景SPOT圖像能夠覆蓋60×60 km2的范圍，而一景TM圖像能覆蓋185×185 km2的范圍，這樣設計人員的視野更開闊，設計更合理；采用融合等特殊技術對現代高分辨率遙感影像進行處理，在地物判斷能力上比航空影像更強。因此，采用遙感影像進行電力線路粗選可以達到粗選和細化相結合的目的，如果確實需要，再采用其他方式對某些專題進行細化設計，這樣可以減少設計工作量和成本。
2 應用遙感影像設計電力線路的方法和流程
應用遙感影像設計電力線路的流程見圖1。
2.1 數據預處理
數據的預處理包括遙感影像、DEM和控制點數據的預處理。在利用遙感影像之前需要對影像進行檢查，確認影像的整體質量，即影像是否存在現有技術不能修正的輻射缺陷，如果是光學影像還要考慮圖像上云的覆蓋面積是否太大等。另外，還要根據所采用的軟件的幾何精糾正模型，選用適當級別的衛星影像數據產品。根據應用的需要對影像進行輻射增強等方面處理，突出感興趣的地物特征。
2.2 遙感影像精糾正
遙感影像在獲取時由于搭載平臺、傳感器、地球曲率和地形起伏等影響往往會造成影像幾何畸變，為了改正這些畸變，同時把影像納入到特定的制圖坐標系統中，就需要進行影像幾何糾正。遙感影像幾何糾正包括兩個步驟：（1）計算新圖像上相應像素的位置，一般采用已知糾正后圖像的位置反算該像素在待糾正圖像上的位置。（2）計算糾正后圖像上像素的灰度值，如果反算到待糾正圖像上的像素位置正好落在像素上，就取該像素的灰度值為糾正后圖像的灰度值，否則要根據待糾正圖像上的相鄰像素來內插。不同類型的遙感影像采用不同的幾何糾正模型，糾正模型參數需要通過控制點來精確解算，如果地形起伏比較大，同時幾何精度要求又比較高，還需要通過DEM來改正地形起伏引起的投影差，以達到對遙感圖像進行精糾正的目的。
2.3 圖像接邊和鑲嵌
電力線路的一個明顯特點就是跨越區域成狹長條帶狀，常常超出一景影像覆蓋的范圍，這就需要對多景影像進行鑲嵌處理，形成能夠覆蓋整個線路的大影像。在進行圖像鑲嵌前，為了保證不同影像之間幾何位置的一致性，需要對影像進行接邊處理；同時為了使得鑲嵌后的影像在色調上協調一致，還要進行色調匹配處理。
2.4 圖像融合
不同的傳感器獲取的影像具有不同的特點，例如有的獲取的數據的幾何分辨率高，有的獲取的遙感圖像光譜分辨率高，光譜信息豐富等。在電力線路設計中幾何分辨率和光譜信息對地物判讀和地質條件解譯有著重要的意義。為了綜合不同影像的幾何和光譜優勢信息，采用圖像融合技術進行處理。
圖像融合就是對幾何配準好的同源或非同源圖像，應用一定的數學模型對相應的像素進行處理，形成一幅能夠反映融合前不同圖像優勢信息的圖像，目前常用的方法有：加權、小波變換、彩色變換，主分量變換和邊緣增強等融合方法，融合方法的選用要根據應用目的和圖像的具體情況來決定。
2.5 線路設計
經過幾何糾正和融合處理后的遙感圖像，不僅提供了精確的幾何位置信息，同時還提供了現勢、豐富的地物信息，以此為地理基礎結合其他輔助信息、規范和設計人員的專業知識就可以進行線路設計。通過地物判讀和地質條件分析可以確定線路的轉角位置，并以矢量形式標注在遙感影像上。根據圖像幾何分辨率對房屋和交叉跨越進行統計和分析，從多個設計方案中優化篩選。對室內判斷有疑問的地物，進行野外實地重點踏勘，然后修改、優化設計方案。為了從整體的角度來優化設計方案，將遙感影像和線路設計方案疊加在DEM上進行3維仿真模擬，沿著設計線路飛行，直觀表現線路的整體情況。
3 500 kV某變線路設計實踐
3.1 工程概況
500 kV某變線路東西跨越約100 km，該地區地形圖成圖時間較早，地物更新較多，而且湖泊眾多，給選線帶來很大的困難。根據設計需要本項目采用2011年4月份30 m和5 m地面分辨率的TM多光譜影像和IRS全色影像，影像數據現勢性很強，能夠很好地反映地面的實際情況。收集線路區域1∶1萬地形圖和1∶5萬DEM作為影像處理的基礎數據。本次工程設計的電力線路分為東西走向的兩個路徑方案比選，線路東西跨越98.85 km，南北跨越34.62 km。使用TM影像與IRS影像進行融合獲取的，幾何分辨率為5 m的成果影像能夠進行選線。
為了與傳統的選線方法進行對比，先在地形圖上進行線路初選，并將其放樣到遙感影像上，再根據影像上的地物狀況，修改電力線路上不合理的線路轉角，最終選擇出一條最佳的電力輸電線路。
3.2 影像幾何糾正
本項目中地形圖是紙質的，為了方便計算機處理和提供工作效率，先把地形圖進行掃描，然后對掃描后的地形圖進行分塊精糾正，改正地形圖的幾何畸變，生成數字柵格地圖（DRG），從DRG上選取控制點對影像進行幾何糾正?？紤]到沿線山區比較多，地形起伏比較大，為了改正影像上由于地形起伏引起的投影差，在影像幾何糾正中需要采用DEM，在使用DEM數據前要對原始DEM數據進行格式轉換、拼接等處理。為了改正遙感影像的幾何畸變，并將其納入到指定的制圖坐標系統中，需要對遙感影像進行幾何糾正處理。為了顧及地形起伏的影響，對TM數據采用結合DEM信息的多項式糾正方案；IRS衛星數據，結合其成像特點，采用項目組研制的特殊方法進行處理。
3.3 接邊
因為IRS影像部分區域影像質量較差。根據影像的實際質量，在IRS影像接邊時作了接邊區的取舍，盡量選擇影像質量較好的部分。
3.4 融合
為了綜合IRS衛星影像高分辨率信息和TM影像豐富的光譜信息，我們采用影像融合技術進行處理，獲取融合二者優勢信息的高分辨率遙感圖像。
根據IRS衛星圖像和TM圖像的特點，分別采用加權、彩色變換、主分量變換和邊緣增強等融合方法。比較4種融合結果，發現邊緣增強融合方法效果最佳，融合后的圖像目視效果最好，顏色保持得很好。
3.5 選線
經過上述處理后的遙感影像不僅具有精確的幾何位置信息，而且還有豐富的地物表現信息，在此基礎上結合線路設計規范和要求，進行線路設計。對線路經過區域附近的地質條件、地物和交叉跨越等進行判斷、統計和分析，確定優化的轉角點位置。本項目中為了充分利用遙感影像覆蓋面寬的特點，本著優中選優的思想，線路分為南北兩個方案，最終南方案18個轉角點，北方案20個轉角點。根據其他資料和初步野外踏勘結果，整個選線過程中先后進行了3次大范圍的線路路徑優化。圖2中黑線為第3次線路設計的南北兩個線路路徑方案圖，兩線路起點和終點重合。經過實地勘測最終采用了北線路方案。（如圖2）
3.6 三維飛行模擬
把經過處理的遙感影像和設計的線路圖疊加在相應的DEM上，用3維的方式對設計結果進行模擬。沿著線路飛行，可以直觀、整體地感受到線路完成后的效果，對于線路的整體優化有著重要的參考作用。通過沿線的3維飛行，設計者能夠形象具體地判斷路線設計合理性。電力線路3維飛行效果如圖3所示。
4 結論
現代遙感技術和影像處理技術的發展，大大拓寬了遙感技術應用的范圍。本文提出的應用高分辨率遙感影像進行電力線路設計方案，在500 kV該變線路設計實踐中取得了良好的社會和經濟效益。同傳統設計方法相比大幅度節省了工程成本，效率也比傳統方式高得多，設計的線路也更為合理，優化效果更好。
經過處理的遙感影像光譜信息豐富，分辨率高，可以分辨出房屋、道路、河流、溝渠、池塘等大量信息，這樣進行方案選擇就有了科學的依據。本工程根據影像優化路徑，將原來在1∶50000地形圖中預先選擇的路徑作了較大改動，避開新增房屋多處，預計比原方案減少拆遷30%。
信息現勢性是遙感影像重要的優勢之一，符合地面實際情況的地理信息是我們作出正確、合理設計的基礎，在線路設計時通過對線路經過區域實際情況的正確掌握，可以對交叉跨越地物進行合理的避讓，減少成本和不必要的損失。在本工程中利用衛星影像判讀出路徑走向附近有一條長達幾十公里的白色、灰色條帶，根據搜集到的資料分析不是道路，可能是國家西氣東輸工程的管道，因此在選線時注意調整避讓，在初步設計踏勘時，現場利用手持式GPS測量檢查確認是天然氣管道，經過調整路徑成功避開。
上述分析和工程實踐表明，通過正確的方法和技術可以把遙感影像應用于電力線路設計中，而且效果明顯優于傳統方法。隨著遙感技術和影像處理技術的發展，其優勢會更加突出、明顯。
1 引言
遙感是以航空、航天攝影技術為基礎，在20世紀60年代初發展起來的一門新興技術[1]。經過幾十年的發展，遙感技術已廣泛應用于資源調查、環境監測、情報偵察等各個領域，是開展經濟建設、維護國家安全不可或缺的技術手段。
遙感系統由平臺、傳感、接收、處理等系統組成[2]，完成對探測對象電磁波輻射的收集、傳輸、校正、轉換和理的全部過程，將物質與環境的電磁波特性轉換成圖像或數字形式。傳統的遙感方式主要以衛星和大型固定翼飛機為承載平臺，利用星載或機載傳感器完成信息采集。受制于衛星回歸周期、軌道高度、氣象、以及空域管制等因素影響，傳統的遙感方式缺乏機動快速的能力，很難滿足常態化偵察和實時測繪的需求。
無人機是一種無人駕駛的航空器，經過近一個世紀的發展，已經形成了一個完整的體系。近年來，輕小型無人機成為熱點，主要體現為重量越來越輕、體積越來越小，且結構上由固定翼轉向旋翼，如大疆的四旋翼無人機，已在多個領域得到廣泛應用。利用輕小型無人機進行遙感探測，具有成本低、實時性強、影像分辨率高、作業方式靈活等顯著優點，可有效彌補傳統遙感方式的不足，因而也是當前的研究熱點。
本文以輕小型無人機遙感為背景，分析面臨的主要問題，明確其關鍵技術，給出系統實現方案。
2 問題分析與研究現狀
2.1 主要技術問題
輕小型無人機遙感盡管存在較大的優勢，但受制于平臺、載荷等因素，也存在著一定的局限性，主要體現在以下方面：
2.1.1 平臺局限性
輕小型無人機由于自身質量較輕，受風的影響大[3]，影像航向重疊度和旁向重疊度都不夠規則，影像傾角過大，且傾斜方向沒有規律，對地圖測繪及目標識別而言，影像旋偏角大，影響測繪與識別的效率和精度。
2.1.2 飛行高度局限性
輕小型無人機通常飛行高度較低，由于相機焦距限制，容易造成單張影像像幅小、像對多，其數據處理的工作量將會有較大增加。
2.1.3 載荷局限性
輕小型無人機由于結構尺寸較小，其載荷的攝影基線較短，影響測繪成果的高程精度；且所搭載的相機多為非專業量測相機，存在較大畸變，所獲取圖像需要進行較為嚴格的前期矯正和后期處理。
由以上可看出，輕小型無人機遙感由于自身條件等原因存在一定局限性，而這種局限性最終體現在影像處理的復雜度進一步提高，雖然遙感影像的處理技術已大體成熟，但是基于無人機影像特點的處理方法還有待更深入的探究。
2.2 研究現狀
圍繞輕小型無人機遙感的主要問題，國內外學者們提出了很多方法。針對影像校正，傳統方法有共線方程校正法和多項式校正法。劉異等人[4]提出了一種以分塊方式提取圖像中心區域特征點對圖像進行幾何校正的方法；徐秋輝[5]提出了一種基于POS參數的幾何校正方法。針對無人機影像拼接，目前研究的主流是基于特征匹配的圖像拼接方法。D.G.Lowe[6]提出了SIFT算法，具有較強匹配性和良好的魯棒性，但算法復雜度高；陳信華將SIFT算法與最小二乘法結合，實現影像的匹配與拼接。針對影像融合，目前主流的方法有直接平均融合法、加權平均融合法等[7]。
3 關鍵技術
基于以上分析，我們提出輕小型無人機遙感的重點研究方向，如下所示：
3.1 航線規劃
傳統的航線規劃采用外接矩形包含任務區域的方法進行航攝，效率較低且容易生成較多無效的影像數據。研究如何在不規則任務區域進行高效的航線規劃，將有效降低后期處理的工作量。
3.2 影像校正
通常的幾何校正需要在航攝區域布設一定數量的地面控制點，但在野外、災害發生區域等很難得到實測控制點。研究無地面控制點輔助的情況下，如何實現精確的影像幾何校正是一個必須關注的問題。
3.3 影像拼接
影像拼接的基本任務是將多幅小范圍影像序列拼接成有價值的大幅面影像。SIFT特征匹配算法應用于無人機影像匹配具有精度高、魯棒性好等優勢，但運算量大，無法實現實時匹配。進一步研究兼顧精度和運算速度的算法仍有必要。
3.4 影像融合
輕小型無人機在獲取影像時，由行姿態不穩定，以及影像存在光強和色彩差異，影像拼接線附近會有明顯的邊界痕跡和顏色差異，因此需要對拼接后的影像進行融合處理。傳統的加權平均算法是根據固定的矩形重疊形狀進行權值分配，但影像拼接后的重疊區域往往不規則，較難滿足實際需求。
4 系統實現方案
輕小型無人機遙感系統的總體結構如圖1所示。
輕小型無人機遙感系統由三部分構成，分別是控制系統、無人機遙感平臺、影像處理系統，其功能如下：
4.1 控制系統
完成無人機航線規劃和飛行控制，前者設定無人機的飛行路線，規劃飛行任務；后者用行時的實時控制和交互操作。
4.2 無人機遙感平臺
該平臺是無人機遙感系統的傳感器承載平臺，由四旋翼無人機、相機、云臺、GPS定位系統、以及數傳系統等組成，完成對地連續垂直拍照任務，并將其相應位置及飛行狀態數據實時回傳。
4.3 影像處理系統
該系統對遙感影像進行處理，包括矯正、拼接、融合等。在此基礎上，系統可面向具體應用進行擴展，如影像查詢與瀏覽、地圖測繪、農林普查、戰場偵察、變化檢測等。
系統的運行流程如圖2所示。
在每次實施作業之前，需對探測區域進行分析，確定飛行航線，然后將該航線注入到遙感飛行平臺；遙感飛行平臺在控制系統及GPS的協助下，按既定計劃進行航攝，獲取預定區域內的影像序列；當航攝任務結束后，將所獲取的影像回傳至影像處理系統，完成校正、拼接、融合等處理，并進行剖分存儲。進一步的應用則需針對處理后的大幅影像進行像素和特征處理，從而發現有價值的目標信息。
參考文獻
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[3]Lin Zongjian.UAV for Mapping-Low Altitude Photogrammetric Survey[J].ISPRS，2008：1183-1186.
[4]⒁歟李玉霞，童玲.無地面控制點的無人機遙感影像幾何校正算法[J].測繪通報，2012（07）：57-59.
[5]徐秋輝.無控制點的無人機遙感影像幾何校正與拼接方法研究[D].南京：南京大學，2013.
[6]Lowe D G.Distinctive image features from scale-invariant key points[J].International Journal of Computer Vision（1）：20，2004.
[7]程多祥.無人機移動測量數據處理[M].北京：測繪出版社，2015（09）.
[8]周培德.計算幾何-算法分析與設計（第3版）[M].北京：清華大學出版社，2008.
作者簡介
中圖分類號：P2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（c）-00-02
著信息技術的快速發展，衛星遙感技術得到了突破性進展，隨著商用衛星IKONOS，QuickBird相繼發射成功，衛星遙感突破了米級空間分辨率的局限，極大地促進了各應用行業的科技進步和管理水平。
遙感在國土資源調查評價、土地利用動態監測、土地更新調查以及大中比例尺地形圖測繪等方面已取得顯著成績。該文主要介紹高分辨率遙感數據的預處理及圖像解譯。
1 衛星遙感技術的應用優勢
早期的土地整理使用的基礎圖件為數年前的土地利用現狀圖，已經變化的土地利用情況則采用實地調查的方式進行部分變更，以變更后的土地利用現狀圖為底圖進行土地整理規劃和設計。由于土地利用現狀圖存在精度不足及時效性的限制，同時受客觀條件及主觀因素影響，規劃和設計的精度較低。目前的土地整理項目對項目區地形圖的精度和現勢性要求都較高，單靠野外數字化采集數據方法可靠、精度也較高，但外業工作量大，且在地貌起伏大、植被覆蓋好的地段施測困難。應用衛星遙感技術可以充分發揮遙感技術的優越性，能夠快速及時獲取土地整理區域的多時相數據，最大程度地保證監測的及時性及現勢性，有效降低人為因素干擾，客觀反映實際情況，減少地形、地貌、海拔、氣候等自然因素的影響，最大程度地節省人力、物力和財力。隨著高分辨率遙感影像的普遍應用以及遙感數字影像分類技術的發展，在專業的地理信息系統軟件平臺下，通過人機交互解譯，根據影像中各地類、地物的色調、形狀、陰影、紋理、位置和大小等特征，可直接勾繪出土地整理區域內各地類地物邊界，同時賦予所勾繪的地物各種屬性，以便進行下一步的數據統計與匯總工作，使工作效率大大提高，這一技術方法具有周期短、精度高、可操作性強、信息提取和更新速度快等特點。
2 研究方法
2.1 總體思路
2.1.1 數據源的選擇
首先要根據實際需要購買遙感影像數據源。影像分辨率是決定影像精度的一個重要指標，影像精度要滿足相應比例尺地圖對于影像識別能力和成圖精度要求，同時又要考慮成本。冗余的分辨率會增加衛星影像購買成本和加重數據處理的負擔；而若分辨率達不到一定要求，就無法判讀細小的地物、降低衛星影像圖視覺上形象、逼真的效果，滿足不了成圖精度。因此我們在選擇數據源時，并不是分辨率越高就越好，而是要針對現實情況，綜合考慮成本、數據的可得性、成圖比例尺等因素。QuickBird遙感影像，重訪周期1～6 d，現勢性好，地面分辨率高（全色波段為0.61 m，多光譜為2.44 m），空間紋理清晰息。其多光譜波段光譜信息豐富，進行屏幕矢量化時，成圖比例尺可達1∶10000或1∶5000；全色波段分辨率高達0.61 m，但因影像上地物顏色比較一致，無法準確分辨地面復雜地物。因此，有必要進行二者之間的數據融合，在保留QuickBird多光譜影像豐富的光譜信息的前提下提高其分辨率，增強圖像的視覺效果，提高地物判讀準確性，一般來說，融合后的數據可以滿足精度1∶2000比例尺圖件成圖的需要。圖1是部分融合后的QuickBird影像圖。
其次，遙感影像分辨率的選擇除了考慮不同比尺成圖對影像分辨率的要求，還要考慮現有可獲的遙感影像產品規格，在好幾種遙感數據都能滿足成圖比例尺的情況下，要考慮的是數據源的穩定性、性價比以及選擇這種衛星的何種等級的數據產品。
再次，遙感影像的拍攝時間、拍攝時的天氣狀況也是選擇數據源時要考慮的。在土地整理工作中制作項目區地形圖，為保證現勢性，我們要盡量使用最新日期拍攝的數據為保證地面地物不被遮蓋，要盡量選擇無云或云量盡可能少的數據源。
2.1.2 遙感數據處理
這里所說的遙感數據處理是指供應商提供的影像到提供給作業員進行影像解譯之間的一系列處理，影像處理的質量也直接影響更新精度。影像提供給用戶之前一般都會根據用戶的要求進行各種不同級別的處理。作為地形圖測繪，首先是 要將影像處理成正射影像，這時就需要供應商提供IA級的處理（經過輻射校正、CCD探測器陣列均衡化處理），其它校正由用戶
完成。
該文選擇ENV圖像處理軟件對衛星數據光譜特性的分析和圖像增強處理。
值得說明的是，在對遙感影像進行正射校正時，包括控制點選擇、糾正模型選取、幾何糾正精度檢查等。糾正計算的方法主要有物理模型、多項式和逐微分糾正幾種方式。多項式的校正精度與地面控制點（即GCP）的精度、分布和數量及校正影像的范圍有關，對于二次多項式來說，適當地增加GCP的數量可提高幾何精校正精度。GCP的均勻分布以及GCP的位置精度高，均可提高幾何校正精度。若GCP太少或其自身的定位誤差大，或分布不均勻，都會給整個圖像校正帶來較大影響。在實際工作中，也可以采用RTK技術野外采集控制點的方法來對遙感影像進行校正。
2.2 實現過程
2.2.1 室內解譯
該文選擇在ENVI軟件環境中進行解譯和矢量圖繪制，解譯標志是遙感圖象上能直接反映和判別地物信息的影像特征，它是室內解譯的依據。主要從目標地物的大小、形狀、陰影、色調、紋理、圖型和位置與周圍的關系等推斷出目標地物的屬性等相關信息。外業調查是內業解譯的基礎。通過實地調查，了解研究區的自然、社會、經濟狀況和水土流失特點、水土保持治理措施等情況，并建立實際地類與影像的對應關系，即影像解譯標志。對于QuickBird這樣的高分辨率影像的解譯標志比較好判斷，從圖像上基本可以辨別出地物類別。我們在土地整理工作的實際操作也只需要將居民點、道路、溝渠、林地、園地、旱地等地類特征直接沿影像特征的邊緣準確勾劃出地類界線，進行圖斑勾繪。如圖2所示。
在進行室內解譯時主要遵循以下原則：
（1）多尺度宏觀原則：在詳細解譯之前，首先對影像總體輪廓和研究區生態概況進行研究，以獲取整個研究區宏觀生態分布類型。
（2）先易后難，循序漸進原則：整個遙感圖像目視解譯工作往往比較復雜，反復枯燥，工作量較大，需要有足夠的耐心，可遵循先易后難，循序漸進的原則。
2.2.2 外業調繪
室內解譯過程結束后，要將解譯結果帶到野外進行實地驗證，驗證的主要內容是檢查解譯圖各圖斑的劃分與實際情況的一致性和范圍界限的準確性，對解譯有誤的地方重新進行解譯與修改；利用GPS先布設好圖根控制點，實測控制點坐標，采集圖斑實地邊界和新增線狀地物的坐標數據及相關幾何數據，并實地調查該變化圖斑的位置、土地利用狀況等屬性，將其填寫外業記錄表上.并繪制外業調繪圖。
2.2.3 地形圖的制作
將野外采集的各種數據上傳至電腦中，在GIS平臺下利用數字成圖系統，對變化圖斑和新增圖斑以及新增線狀地物進行矢量勾繪，并建立完整的拓撲關系，利用軟件相關功能計算出圖斑變化面積，再根據外業調查、量測情況，經過添加高程信息，進而編繪生成地形圖。主要技術流程見圖3。
3 應用中要注意的問題
在利用高分辨率遙感影像數據進行土地整理的地形圖制作時，有以下兩點問題需要注意：
1）目前土地利用數據信息或圖斑變化主要依靠目視解譯方法來判讀，造成了它易受人為因素影響的局限性，例如：一條干涸的小河流就有可能在衛星遙感圖上被誤判為一條沙石路；公路兩側的干溝渠被誤判為道路等，這就要求作業人員具有豐富的專業知識和作業經驗。
2）室內解譯完成之后一定要進行外業調繪，尤其是一些新增的線狀地物或零星地物，決不能主觀臆斷，一些在圖上難以判斷的圖斑必須到實地去調查是否變化及測量變化前后的面積，其位置無法在圖上直接標出時必須進行實地的野外測量。
4 結語
隨著遙感技術的發展，遙感技術將成為土地調查的重要手段，高分辨率遙感影像數據具有現勢性好、空間、時間分辨率高等優點，能及時、準確、快速地反映土地利用變化情況，將成為獲取土地利用變化的重要信息源。與傳統的土地調查方法比較，利用高分辨率遙感影像調查具有快速、省時、省力等特點，能基本滿足現代土地利用調查的
需要。
參考文獻
中圖分類號：TP753 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（c）-0027-01
自從20世紀60年代遙感技術問世以來，經過數十年的發展，遙感技術已經被廣泛的應用于軍事、測繪、環境等領域，并在其中發揮著非常重要的作用。遙感影像圖中的地物提取時測繪信息化、現代化發展的重要組成部分，極大的推動了遙感技術的數字化發展。目前，如何從遙感影像中自動提取地物已經成為了遙感領域研究的重點。但是，雖然目前國內外許多專家學者已經對此進行了許多的研究，并且已經取得了一定的研究成果，但是從遙感影像中自動獲得地物信息作為一個較為前沿的研究領域，目前缺乏成熟的方法應用于實際當中。
1 種子區域增長法的改進
種子區域增長法是一個較好的遙感影像圖地物信息自動提取算法。但是種子區域增長法受限于初始種子的好壞，容易受到噪聲點的影響，同時區域增長停止準則的好壞對于增長的速度和增長的結果都有直接影響，如果在增長過程中如果某個像元有多個子集鄰接像元，并且像元與多個子集鄰接像元的差異都較小時，像元不同的歸并方向會對區域增長速度和遙感影像圖的地物提取效果造成較大的影響。為此，在應用種子區域增長法實現遙感影像圖地物自動提取時，需要對算法進行改進，以獲得更好的地物自動提取效果。
在2009年周成虎所提出的面向對象的遙感影像處理思想中，將遙感影像圖中地物要素的構成單元看成是unit（基元），并認為unit是根據一定的計算規則，在一定尺度下所獲得的由具有相近像元所組成的連通區域，unit內部的像元具有特征相似性。借助unit的思想，在使用種子區域增長法進行遙感影像圖中地物自動提取過程中，如果將種子集Ai看成是初始基元，則基元的光譜特征反應了基元內部各個像元的光譜屬性。其中種子集Ai的光譜特征計算入式（1）所示。
（1）
其中：Ai表示遙感影像圖中的第i個種子集合，即第i個基元；xki表示種子集Ai中的第k個像元，根據遙感影像圖中的光譜特征提取方法得到xki的光譜特征f（xki）。根據相同的原理可以獲得基元的灰度、紋理、形狀等信息。
根據如上的思想，對種子區域增長法進行如下的改進。
（1）根據遙感影像圖中的地物光譜特征，選擇初始種子點，其主要的方法是采用Otsu閾值法從遙感影像圖中獲得初步點集來作為種子區域法的種子點，從而加強初始種子點的地物代表性。（2）將種子集作為種子區域法中不斷生長的基元。（3）根據航空影像圖的精度，計算理想窗口寬度K，用于計算以帶辨別像元為中心的窗口內鄰域聯合特征。在進行聯合特征計算時，綜合考慮地物的空間低于特征和光譜域特征信息。（4）對于聯合特征中的空間特征分量和光譜特征分量賦予不同的權重，采用“加權聯合特征”法來計算距離，并且以此作為相似度度量值，并且根據實際情況調整權重，調節空間特征分量和光譜特征分量對特征相似性的貢獻量。（5）在增長過程中，基于周成虎所提出的“特征差異最小”的思想，選取特征差異最小的外接區域作為種子的增長對象，在每一次完成種子的增長之后，需要按照加權聯合特征差異值大小將種子集中所有外接像元（即外接區域為地物邊界的像元）進行排序，最終將像元并入到與之特征差異最小的種子點擊，同時選擇下一個遙感影像圖中的像元進行增長，直到遙感影像中的所有像元處理完畢。
2 改進種子區域增長法的應用于實驗
實驗數據采取如圖1所示的一幅精度為1m的QuickBird航空影像圖。
如圖1所示，航空影像圖主要包括建筑物和道路等地物，采用傳統種子區域增長法和改進的種子區域增長法提取遙感影像圖中的建筑物地物信息的結果分別如圖2和圖3所示。
從如上的實驗結果來看，兩種算法都較為清晰的獲得了建筑物結果，建筑物輪廓波愛吃了原有的規則性。但是通過改進種子區域增長法與傳統算法的對比可以看出，改進種子區域增長法更好的去除掉了建筑物地物提取時的樹木噪聲，所獲得的地物輪廓更加精確，具有更好的遙感影像圖地物自動提取效果。
3 結語
隨著遙感技術的發展，在為人們提供更加豐富的數據來源時，也推動了影像處理等技術的發展。遙感影像地物自動提取技術有利于遙感影像處理的自動化和全數字化，是一門基于高分辨率遙感影像的新興技術，有利于減少遙感影像處理成本，提高處理效率，是遙感影像技術重要的發展方向。在本研究中，主要通過對種子區域增長法的分析，針對其在遙感影像地物自動提取中所存在的易受噪聲點影響等問題，提出改進的種子區域增長法。
Abstract: Urban Remote Sensing Information is one of the urban resources. This paper describes the methods and situation of application of the Remote Sensing Information in urban planning and management， analyses some practical questions， and previews its prospects.
Key words: Remote Sensing; urban planning; application
一、引言
遙感技術（Remote Sensing）是一門建立在空間科學、電子技術、光學、計算機技術、信息論等新的技術科學以及地球科學理論基礎上的綜合性技術，為現代前沿科學技術之一，具有宏觀、動態、綜合、快速、多層次、多時相的優勢。在新技術迅猛發展的今天，遙感技術伴隨著航空、航天技術的發展而不斷提高與完善，服務領域因之而不斷擴展，受到普遍重視，顯示出極其廣泛的應用價值、良好的經濟效益和巨大的生命力。
城市遙感信息是城市重要的信息資源之一，遙感技術在城市規劃與管理方面的應用目標可以歸納為：快速實現城市范圍國土資源與生態環境的多層次、全方位綜合調查，系統地研究城市資源與環境的空間分布規律及其相互聯系、相互制約的關系，按不同層次、不同內容編制系列基礎圖件，客觀、真實、系統地反映城市的建設成就和存在問題，為制定城市國民經濟和社會發展的中長期規劃、國土資源和生態環境的綜合整治規劃以及城市經濟可持續發展規劃提供科學依據。
二、遙感資料的制圖應用
1） 航天遙感制圖
所謂航天遙感是指以航天器為傳感器承載平臺的遙感技術。航天遙感實踐中，針對具體應用需求，選擇不同的傳感器如：成像雷達、多光譜掃描儀等，通過衛星地面站獲取合適的覆蓋范圍的最新的圖像數據，利用遙感圖像專業處理軟件對數據進行輻射校正、增強、融合、鑲嵌等處理，同時，借助應用區域現有較大比例尺的地形數據，對影像數據進行投影變換和幾何精糾正，并從地形圖上獲得境界、城市、居民點、山脈、河流、湖泊以及鐵路、公路等典型地貌地物信息和相應地名信息，進行相應的標注和整飾，制作數字正射影像圖。
當前，高分辨率衛星遙感技術的發展已經到了一個前所未有的高度，法國SPOT 5和美國IKNOS、QUICKBIRD衛星影像的地面分辨率分別達到2.5m、1m、0.61m，據估計，在未來兩年內，更高分辨率的衛星遙感影像將進入商業運行。這就使得衛星遙感技術突破了僅能進行定性分析的局限，而跨入定性和定量分析的新境界。因此，航天遙感制圖應用也更為活躍，展示出非常好的前景，不僅在國土資源調查、土地利用監測、城市規劃監測、重點風景名勝區監測中有了典型應用，而且，國家863計劃信息獲取與處理技術主題重大課題還開展了利用分辨率為0.61m的QUICKBIRD衛星影像進行城市大比例尺地形圖的更新研究。此外，高分辨率衛星遙感影像還可提供立體像對，可用于直接生成DEM數據，甚至可以進行大比例尺地形圖的獲取與更新測繪。
用于遙感影像處理的專業軟件如Erdas、PCI、ENVI、Er Mapper等都來自國外，軟件比較成熟，功能較多，并且有些軟件還將衛星傳感器的參數引入影像處理中，以提高精度。近幾年國產化遙感影像處理專業軟件相繼涌現，如ImageInfo、IRSA等，為遙感影像的廣泛應用提供了具有自主知識產權的、高性價比的實用工具。 2） 航空遙感制圖
所謂航空遙感是指以航空器如飛機、飛艇、熱氣球等為傳感器承載平臺的遙感技術。根據不同的應用目的，選用不同的傳感器：如：航空攝影機、多光譜掃描儀、熱紅外掃描儀、CCD像機等，獲取所需資料包括：航攝像片和掃描數據。其制圖應用一般包括兩大方面：
（1）攝影測量制圖
在測繪領域中，攝影測量學已經是一門從理論到實踐都非常成熟的學科。按照陳述彭院士主編的《遙感大辭典》給出的定義，攝影測量完全符合遙感的廣義定義，與狹義定義雖不夠貼切，但從總體上講，它具有遙感的諸多特征。在我國應用攝影測量的原理和方法測繪地形圖有相當長的歷史。目前，1:5000及其以下小比例尺地形圖的測繪，基本上都采用攝影測量方法施測。在城市測量方面，由于要求成圖比例尺較大，過去由于航測儀器及作業水平的局限一直徘徊于有關實驗，主要原因是，對于平面精度，只要工序控制完善尚能滿足要求，但高程精度難以滿足《城市測量規范》的要求。而近年來，計算機技術的發展給攝影測量制圖帶來了新的發展和變化，不僅在內業測圖儀器上實現由測繪線劃圖到直接測繪數字地形圖的轉化，而且誕生了拋開了傳統的攝影測量儀器設備，以軟件實現地形數據采集與處理的數字攝影測量技術，這無疑是攝影測量技術發展史上的一次革命。數字測繪成果既可以通過硬拷貝輸出獲得線劃圖件，又可以借助相關的編碼技術及格式轉換接口，直接為GIS提供基礎數據。
在我國測繪工作者的努力下，我國的數字攝影測量技術水平站在了世界先進的行列，這是中國測繪人可以引以為自豪的。與國外相關產品相比，具有我國自主知識產權的VirtuoZo NT和JX－4兩大數字攝影測量系統，性價比更為出色，近幾年迅速占領國內城市測繪的制高點，展示了極為廣闊的發展前景。目前，應用數字攝影測量技術進行城市大比例尺地形圖的測繪與更新，已經非常普遍，很多城市測繪部門已經形成了一定規模的生產能力。
實踐表明，應用攝影測量技術進行城市大范圍大比例尺空間基礎信息的獲取與更新，平面精度完全可以滿足規范要求，在高程精度方面需要進行特殊的處理（如鋪面水準實測）。與常規地面測量相比，其主要的優勢在于周期短、成本低。
（2）正射影像圖制作
正射影像圖是一種既具有地物注記、圖面可量測性等常規地形圖的特性又具有豐富直觀的影像信息的一種圖件，是將航攝像片的中心投影經過機械式的或數字式的糾正轉變為正射投影形式而生成的影像圖件。正射影像圖制作的優勢在于，生產周期短、成本低。
正射影像圖分為“常規正射影像圖”和“數字正射影像圖”兩大類，前者是通過影像拷貝和正射投影儀糾正工藝，以紙基或膠片基承載的平面型影像圖件。后者則是應用數字攝影測量技術和工藝制作的以數字形式存在的影像圖件，可以方便地輸出成紙基或膠片基圖件。目前，由于計算機技術和影像處理技術的發展，以數字形式存在的影像圖件在生產技術上日趨成熟并不斷完善，已經占據主導地位，并與方興未艾的城市 GIS 技術相得益彰，應用廣泛。特別是數字影像圖在色彩處理方面的優越性，使其更具應用價值。
利用正射影像圖勾繪地物圖形進行地形圖生產，就是曾經廣為應用的像片圖測圖，這種技術現在仍然有其生命力，2000年實施的“數字海淀城市智能管理信息系統”就是利用城市航空遙感制作的1:2000正射影像圖實現地物信息的勾繪并建立系統數據庫的。從2002年開始，北京市每年都進行航空攝影，并利用航攝資料制作大比例尺數字正射影像圖，逐漸積累將會形成一個記錄北京市城市年度變化的信息豐富影像圖庫。同時，由于城市基本地形和像控點數據變化較小，形成了有效的可持續利用的DEM和像控點庫，使正射影像圖生產更為經濟和快速。
在正射影像圖上疊加某些地形信息，如道路信息、房屋信息等，制作復合式正射影像地形圖，信息更為豐富，表現力更強，其在城市規劃與管理方面的應用更具直觀性。
三、遙感影像資料的規劃設計應用
城市大比例尺地形圖是城市規劃設計、管理中應用最為廣泛的一個圖種，而遙感影像圖在規劃設計中的應用仍然舉步維艱。1992年開展中德技術合作時，國內第一條完整的正射影像圖生產線在建設部建成，建設部曾發文推廣正射影像圖在城市規劃設計中的應用，但收效甚微。究其原因主要是，盡管城市大比例尺正射影像圖或影像地形圖對于城市規劃設計的輔助作用要優于線劃地形圖，但其在城市規劃設計及管理方面的應用沒有形成易操作的技術思路和方法，沒有充分地展示其功能特點和未來發展趨勢。1996年完成的建設部科研課題《廣州市大比例尺數字正射影像圖制作及在城市規劃中的應用》研究，應用航空攝影資料制作2054幅1：2000數字影像圖和504幅1：5000偽彩色數字影像圖，并建成區范圍調查、綠化覆蓋率調查、水系調查、重大違章建筑的監測等方面開展應用研究，取得了較好的效果，這是國內第一個大范圍大比例尺正射影像圖生產和應用的實例，是一次有益的、意義深遠的成功嘗試。
最近幾年，由于計算機技術以及數字正射影像圖生產技術的發展，數字正射影像圖在城市規劃設計、建設和管理中的應用日趨活躍，其特點正在被城市規劃行業認同并在應用實踐中得到進一步發掘，生產市場也日益擴大，城市在進行以基礎信息獲取與更新為目的的航攝時，一般都要求開展數字正射影像圖的制作。
在城市規劃設計、建設和管理中，為了更真實、直觀地了解城市的地形地貌及環境狀況，對數字高程模型和數字景觀模型等數據的需求也日益增多，利用遙感信息進行數字高程模型和數字景觀模型的生產，在技術上已經日臻完善。實踐中人們認識到，應用航空遙感信息進行生成數字高程模型（DEM）所需要平面坐標（X，Y）及高程（Z）的數據集的采集，比地面測繪或其它方式更為經濟和快速。作為模型化的城市現狀的表現形式，城市景觀模型對于總體規劃設計思想的形成以及把握城市建設和發展的方向，具有重要的作用。傳統的城市景觀模型是以紙板或其它材料制作的非數字式模型，要想做得逼真，費時費錢。應用數字攝影測量技術所具有的制作城市景觀數字模型的功能，在計算機上非常逼真地再現城市現狀，并可以多視角瀏覽，以輔助規劃設計與建設的參與者及決策者開展相關工作，毫無疑問，其基礎資料來源于各類遙感信息。
除此之外，近景攝影測量和三維激光掃描技術的遙感特征也應被正視，它們面向城市的現實目標體進行信息的獲取，對城市規劃、建設和管理的信息支持作用也是不可低估的，如文物保護測繪、城市標志性建筑和街區的三維建模等。
轉貼于 四、專題遙感調查與研究
城市規劃、建設和管理是一個長期的過程，是一個包括城市方方面面的系統工程，與城市的歷史、人文、地理環境以及經濟建設緊密相關，因此，通過對一些可能影響城市建設和發展的專門課題的調查與研究，獲得指導城市規劃與建設的決策的信息，有著巨大的社會效益和經濟效益，對于城市社會、經濟、環境等協調發展具有重要意義。
遙感圖像資料是地表光譜特征通過大氣層的傳播，被航空或航天傳感器接收記錄為光譜數據，或直接反映在感光介質上成為像片資料。不同的地表覆蓋，不同的地物特征，反映為遙感資料的不同色度值、亮度值，它們是地表反照率的函數，為計算機自動分類和準確的目視判讀提供了可能，從而提高調查工作的效率和效益。
衛星遙感信息覆蓋的范圍大，雖然其分辨率有限，但對于宏觀定性分析，有著重要的作用與價值。從七十年代中期開始，我國就利用陸地衛星像片開展區域地質調查以及土地資源調查?，F在衛星傳感器的種類很多，分辨率大大提高，其信息可應用于大范圍的區域規劃，尤其城市群的規劃建設，有巨大效益，應用遙感技術可以開展很多專題的調查研究，如：1）城市土地利用現狀調查；2）城市歷史變遷動態研究；3）城市水系調查；4）城市道路網絡調查；5）城市污染源分布調查；6）城市垃圾調查；7）城市熱島效應調查；8）城市綠化現狀調查；9）城市在建工地調查；10）城市舊城改造調查；11）城市防汛設施分布調查；12）城市違章建筑現狀調查等等。由具有遙感信息判讀經驗的技術人員，對包括衛星遙感影像、彩紅外影像、多光譜掃描影像以及歷史遙感影像等資料進行人工判讀識別，結合計算機模式識別與分類等專門技術提取相應的專題信息，然后進行實地調查核實，確定研究對象的性質、特征以及規模等。綜合各專題的調查研究，制作專題圖件，總結和分析城市建設的成就以及存在的問題，揭示城市資源與環境的空間分布規律及其相互聯系、相互制約的關系，提出對于城市可持續發展規劃與管理決策等有現實借鑒價值的建議。
國土資源部將土地利用動態遙感監測列入新一輪國土資源大調查“一項計劃、五項工程”中，對全國66個人口50萬以上的城市進行土地利用變化監測，其成果直接應用于國土資源調查、耕地保護、規劃和土地執法檢查、土地利用管理及檢查各地統計數據的可靠性，為土地管理的依法行政提供了真實可靠的信息支持。該項目最初是利用TM遙感數據，現在已經發展到利用分辨率為2.5m的SPOT 5衛星遙感數據，使監測信息更為準確，定量分析的置信水平更高。項目從1999年開始，目前仍在進行中。北京市于2001年開展了基于衛星遙感影像的土地利用詳細調查工作，摸清了城市土地利用現狀，為規劃和土地管理決策提供了可靠的依據。建設部于2002年底開展全國城市規劃監管和國家重點風景名勝區監管項目，也是利用2.5m、1m、0.61m等分辨率的衛星遙感數據與地形、規劃數據進行比對，發現和監管違法違規的建設活動，應用效果非常顯著。
五、遙感信息的GIS應用
GIS（地理信息系統，Geographic Information System）是一門新興的邊緣學科，是一個在計算機硬件、軟件和網絡支持下對空間信息進行預處理、輸入、存儲、查詢檢索、處理、分析、顯示和應用的技術體系，是一個在各個領域得到廣泛應用的智能化系統。從80年代初開始的二十年間，GIS在我國由探索到實際應用，經歷了一個成績輝煌的發展時期，在許多方面發揮了重要的作用。
我國的GIS研究和應用是以遙感為先導的，而且遙感技術和GIS技術同被列為數字時代的高新技術和核心技術。城市遙感信息是城市空間信息的一部分，也是城市GIS的研究對象。與矢量信息相比較，遙感信息的綜合、多層次、多時相、形象直觀的優點，可使GIS的分析、顯示和決策應用功能能夠得到更為生動的表達，其成果使多種層次的使用者如身臨其境。有學者預測，隨著城市信息化的推進，大量的城市GIS的建設與應用，對城市空間信息的需求將越來越多，人們將面臨巨大的信息獲取與更新的壓力。從技術、經濟等角度考慮，遙感技術將成為解決這一問題的最優的和最有發展前景的技術之一。
六、結語
目前，“數字地球”已經成為信息時代的戰略制高點，世界各國政府和有識之士正在付出巨大的關注和行動。作為對應策略，我國的“數字中國”規劃已經提上議事日程，而作為其重要的組成部分之一的“數字城市”的建設必將扮演舉足輕重的角色。城市遙感信息是“數字城市”的多源信息的一個重要的分支，與城市的其它信息相比，有其特點和應用優勢。遙感技術也是“數字城市”建設中的關鍵技術之一。遙感信息的獲取與處理技術隨著信息時代的到來正在高速發展，人們對遙感信息內在規律的了解也愈加深入，因此，遙感信息在城市領域的應用將越來越廣泛，必將推動“數字城市”乃至“數字中國”和“數字地球”的建設，對于提高城市建設的決策、規劃和管理水平，提高城市建設的環境、經濟、社會等的綜合效益，以及城市的可持續發展規劃將起到十分重要的作用。
轉貼于 [參考文獻]
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[2] 莊逢甘，陳述彭. 衛星遙感與政府決策. 北京：宇航出版社，1997
中圖分類號：P231 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00
在高速發展的信息時代，如何快速獲取地理空間數據已經成為研究的熱點。相對于傳統的測量方法，以人造衛星、大飛機等為平臺的航天航空攝影測量已經廣泛應用，但是受氣候、天氣、機場等因素影響巨大，尤其是在廣西，全年的有效作業時間少，即使是利用衛星進行攝影測量，周期也比較長，無法滿足影像應急需求。而運用無人機作為平臺的低空遙感方法機動靈活，受外界因素的制約較小，能快速獲取空間遙感信息，完成遙感數據處理、建模和應用分析。同時無人機遙感具有成本低、機動靈活、高時效、高分辨率等優點，是傳統衛星遙感和航攝的重要補充。而將CORS系統和無人機低空遙感技術進行結合，為提高無人機遙感精度和后期數據處理中提供了更好的保障。
1試驗區概況
此次實驗區位于南寧市郊區北面，面積約80畝，準備進行規劃建設。片區是已經進行過土地平整的耕地片區，地形起伏不大，有一條近5米的河流沿地塊西面、北面和東面流過，地塊四周周邊回填造路，路面寬約3米，道路同時又是防洪堤壩，以防河流漲水時對片區內經濟作物造成影響。測區內有菜地、果園、魚塘和管理用房等。為協助業主合理規劃試驗區的土地，合理調整土地利用結構、提高土地集約利用效率，決定利用最高效的方式對試驗區開展航拍，獲取試驗區高分辨率影像。
2 CORS和無人機遙感技術特點
2.1 CORS系統
CORS系統，即利用多基站網絡RTK技術建立的連續運行衛星定位服務綜合系統（Continuous Operational Reference System，縮寫為CORS）。具體指利用地面布設的一個或多個基準站組成GPS連續運行參考站，綜合利用各個基站的觀測信息，通過建立精確的誤差修正模型，通過實時發送RTCM差分改正數，修正用戶的觀測值精度，在更大范圍內實現移動用戶的高精度導航定位服務。廣西連續運行參考站系統（以下簡稱：GXCORS）是利用現代衛星定位、計算機網絡、數字通訊等技術進行多方位、高深度集成的先進測量系統。它可以全自動、全天候、實時提供網絡覆蓋區域的高精度三維坐標和時間信息，是廣西全區實現自治區現代化管理、城市現代化管理、數字廣西建設、數字城市建設等不可缺少的重要組成部分。GXCORS的建成是以GPS 全球衛星定位系統觀測技術為主，并能兼容GLONASS系統，滿足廣西全區基礎測繪、國土規劃、土地管理、工程建設、形變監測、交通監控、港口管理、公共安全等方面對定位導航服務的需要。試驗區坐落在GXCORS服務區域內，此次是利用GXCORS定位服務功能進行試驗區內像控制點坐標數據采集。
2.2無人機低空遙感技術
無人機低空遙感技術，則是利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通訊技術、GPS差分定位技術和遙感應用技術，具有自動化、智能化、專用化等作業特點，快速獲取空間遙感信息，完成遙感數據處理、建模和應用分析的應用技術。
此次實驗采用的無人機設備是大疆精靈2代，其通過陀螺儀、加速計、GPS 位置、方向傳感器、高度傳感器等進行姿態檢測和控制，有效穩定了飛行姿態。利用3軸云臺搭載小相機，可控制俯仰和滾轉的相機云臺帶陀螺自穩功能，能夠進行低空影像拍攝。
3 CORS和無人機結合作業流程
將CORS系統和無人機遙感技術進行結合，作為一種便捷的獲取高分辨率影像的技術方法，具體操作方法流程有以下方面。
3.1 實驗區域的原始影像獲取
選擇實驗區域內適合起飛的較平坦的地方作為無人機起飛降落的大本營，基于谷歌地圖對試驗區域進行區域分析，并結合區域內地形及航飛范圍進行航線規劃。由于此次試驗區地處郊區農村，范圍較小，在谷歌地圖上沒有縮略圖可以利用，因此根據測區情況，首先進行了兩次試飛，兩次的航線在系統中形成后才對整個試驗區進行進一步的航線規劃，此次試驗規劃航線數10條，每條航線30張影像。由于試驗區范圍形狀不規則，而且周邊有河流，為了保證無人機安全，對試驗區采用了不規則航線規劃設計，保證試驗區內100%航攝覆蓋。測區是農作區，不涉及到人員的安全問題。
3.2 攝區內像控點坐標采集及處理
根據試驗區大小和地形特點，同時根據像控點分布的要求，該項目利用GXCORS系統進行試驗區像控點采集。儀器采用海星達IRTK2S三星雙頻GPS流動站一套。首先，建立項目和坐標系統管理，坐標系統采用國家2000大地坐標系，投影為中央子午線108度三度帶高斯投影，高程采用1956黃海高程系統。用藍牙技術連接手簿和接收機，通過GPRS接入GXCORS。RTK采樣間隔為1秒，每個點觀測歷元不少于10個。在像控點測量前，對測區附近的高等級控制點進行檢測，平面和高程較差均滿足要求。
像控點選擇實驗區內明顯的屋頂角點、道路交叉口和田埂交叉點，實測這些特征點的精確坐標及高程，選擇其中20個作為影像糾正控制點，50個作為檢查點。整個項目的航飛及像控采集所用時間約為1.5小時，采集時間段為上午8點半至10點。測圖線劃圖效果如圖2所示。
3.3 影像處理
數據處理軟件是Pix4D，Pix4D是集全自動、快速、專業精度為一體的無人機數據和航空影像處理軟件。無需人工干預，即可將數千張影像快速制作成專業的精確的二維地圖和三維模型。Pix4D數據處理流程如圖1所示。
圖1Pix4D軟件作業流程圖
影像處理分兩步進行，首先是影像粗校正，主要是利用數據處理軟件對原始影像進行初步拼接和正射處理，得到粗校正影像，同時可以檢查航拍相片是否齊全可用；其次，利用采集的像控點坐標對影像進行進一步糾正，對精糾正影像進行重采樣得到具有正確坐標的高精度影像。
最終輸出的成果有數字表面模型及正射影像，柵格數字表面模型（DSM）最終保存為GEOTIFF文件，可選擇生成合并瓦片形式，即生成一個融合的大文件，也可以生成分塊的瓦片形式。正射影像圖可以生成GeoTiff格式。正射影像成果如圖3所示。
圖2 線劃圖局部成圖 圖3局部正射影像
軟件最終還提供生成谷歌地圖瓦片和KML文件，瓦片和LML文件可以在GoogleMaps中顯示生成的影像。
軟件最終還生成三維模型成果，用正射影像、DSM生成OBJ格式文件。（在三維建模時使用，可以在3DMAX中打開）三維效果如圖4所示。
圖4 三維地表模型
4 結語
無人機的航攝規模、精度以及其作業模式非常適合較小區域，其成果與傳統的航攝成果相比較，具有分辨率高、作業效率高、周期短、輕便靈活、突破云霧天氣影響等優勢，采用先進的處理軟件對采集的數據進行處理，成果更加豐富、直觀。結合GXCORS進行作業，充分利用CORS具有連續運行、坐標統一、高精度、覆蓋廣和不受天氣影響等特點，CORS輔助采集地面控制點有效彌補無人機硬件設備的缺陷引起的位置精度不足，為后期數據精糾正處理提供精準的像控點坐標。實驗區的數據采集到最終成果生成僅用了一天半時間，相對以往的航空攝影測量效率有很大的提高。
參考文獻
[1] 連蓉.四旋翼無人機影像獲取及DOM 生產研究[J].地理空間信息，2014（1）：80-83，10.
中圖分類號：P231.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）10-0071-02
創建省級園林城市（縣城）是深入貫徹科學發展觀，全面落實省委、省政府關于建立鄱陽湖生態經濟區部署的具體行動，對建設綠色生態江西，營造優美、舒適的人居環境，保持全省經濟平穩較快發展，具有十分重要意義。
為了加強建成區生態環境建設，創造舒適人居環境，促進城市可持續發展。本課題利用無人機低空航攝數碼技術開展了縣域綠化遙感測定工作，以檢驗城市綠化、創建園林城市工作的成果和檢查綠地系統規劃的執行情況，為省級生態園林城市復檢提供客觀數據。
1 研究目的
為全面查清蘆溪縣建成區范圍內的城市綠地及綠化覆蓋情況，配合“江西省園林城市”申報工作，采用無人機攝影遙感方法，通過RS、GIS、GPS和計算機網絡等技術方法，按照統一標準，統計各項指標數據，分析無人機遙感技術的優勢，檢驗該縣綠地規劃系統執行情況和城市綠化及生態環境建設情況，為城市發展總體規劃提供科學依據。
2 研究方法
2.1 區域概況
蘆溪縣位于江西省西部，東徑113°55′—114°16′，北緯27°25′—27°47′，境內東南面多山，地勢較高，西北低平。全縣總面積960平方公里。縣人民政府駐蘆溪鎮，建成區面積5.65平方公里，人口3.9萬。
林業資源現有樹木品種64科、400多種，藥用植物有500余種。全區活立木蓄積量200余萬立方米，毛竹蓄積量3000余萬株。是萍鄉的重點產林區、茶葉區和中藥材區。
2.2 數據來源
2.2.1 影像獲取
無人機航攝系統具有靈活機動、高效快速、精細準確等特點，在高分辨遙感影像快速獲取方面具有明顯優勢，是傳統航空攝影手段的有力補充，彌補了現有衛星遙感、有人機航空遙感在及時性與精細度方面的不足（如表1）。
2.2.2 影像處理
根據技術要求，在提取綠化遙感解譯信息前需對原始影像進行像控、拼接、糾正、調色等預處理，使用于解譯的遙感影像色彩豐富、綠色植被信息特征突出。影像處理具體實施步驟如下：（1）利用大比例尺地形圖資料，結合影像清晰的特征點，選點均勻分布，通過ERDAS軟件進行幾何糾正，誤差控制在一個像元。（2）無人機航攝原始影像為0.2米高分辨率數碼影像，滿足測定影像要求。（3）對影像的色相、亮度、飽和度進行處理，使顏色符合人工解譯效果。利用ERDAS遙感軟件對影像進行色彩增強處理，形成新的突出植被信息的影像文件。（4）由于獲取的影像數據覆蓋蘆溪縣建成區范圍，所以無需鑲嵌。
2.3 實施方案
2.3.1 分類體系（如表2，3，4）
2.3.2 信息提取
城市綠化信息的提取首先是綠化覆蓋范圍的圖斑勾繪。采用人機交互方式，以提高作業效率及準確率，依據《江西省城市綠化遙感測定細則（試行）》和城市園林綠化評價標準來勾繪，借助人工目視解譯等手段，對遙感影像中的綠色植被范圍進行判定。
（1）綠化覆蓋范圍勾繪。綠化覆蓋面積是指城市中喬木、灌木、草坪等所有植被的垂直投影面積。綠化覆蓋范圍一般采用計算機自動解譯再人工干預的方法，提取綠化覆蓋信息。選用遙感軟件eCognition對影像進行面向對象的分類，輸出分類結果，再結合人工目視解譯，對結果進行檢查并修改，剔除建成區范圍內的農田、菜地以及池塘浮萍等假植被覆蓋信息，獲得建成區范圍內真正意義上的綠化覆蓋信息。
（2）綠地范圍勾繪。綠地的判斷按照《江西省城市綠化遙感測定細則（試行）》對五大類綠地的定義執行。具體描述如下：1）公園綠地。解譯標志：參照綠地規劃確定公園名稱，顏色以墨綠色或綠色為主，形態上多以云朵狀的喬木林和面狀分布的花草地為主，有一定的藝術布局，規模較大。2）附屬綠地。解譯標志：顏色以墨綠色或淺綠色為主，分布于建筑物之間，有規律的排列，既有云朵狀樹冠的喬木，也有線狀、環狀或面狀的草地或灌木花草地。3）防護綠地。解譯標志：形態上呈現帶狀排列，色彩呈深綠色。如道路綠化用地主要分布于街道的兩旁或中間。4）生產綠地。解譯標志：呈綠色，幾何形態規則。同時，由相關部門提供劃定資料協助確認。5）其他綠地。解譯標志：一般是城市中間或的大片綠地，可結合影像周圍環境加以判斷。
（3）利用其他資料補充。利用建設局提供的綠地相關資料，對所勾繪的綠化覆蓋和綠地圖斑范圍進行核實和修改。在建成區范圍內，影像信息包含了多種地物信息，并且地物相互交織在一起，這對綠化綠地信息的提取帶來諸多干擾。所以需要其他來源的資料數據作為補充，以對綠化綠地范圍進行檢核及修改。
（4）屬性信息的輸入。綠地范圍確定后，需對勾繪的綠地圖斑進行屬性信息的確認。根據解譯標志及其他相關信息對所勾繪的圖斑進行歸類。因此，在進行屬性錄入前，對矢量數據的屬性結構做了一定設計，使得屬性錄入時既準確又快捷，統計綠地相關面積時實現了自動化。
3 成果分析
蘆溪縣建成區內的綠化三項指標基本達到省級園林城市的標準，建成區總體綠化情況良好；公園綠地、生產綠地、防護綠地、附屬綠地和其他綠地總體布局趨于合理。但也存在新建居民小區和老城區綠地率偏小的現象。在新建居民小區、老城區改造過程中，加強綠地綠化建設，以及主干道和其他道路綠化帶建設及養護，并對建成區內的綠地綠化進行合理布局，努力促使蘆溪縣特有綠地生態系統的建設，提高園林綠化質量及面積。
日前,天目創新公司召開用戶大會并了WorldView-2新產品。DigitalGlobe公司全球副總裁Rafay Khan認為,未來高分辨率衛星將有廣泛的應用前景。我們有理由相信,隨著傳感器技術的不斷發展,人們將能通過衛星影像獲得地表、地下的各類信息,對這些信息的分析和利用將極大地促進智慧地球的建設。
