遥感卫星影像处理技术篇1

【关键词】水利水电；遥感技术；工程勘测；应用与研究

水利水电工程建设中勘测工作是第一步，现于今如果我们在工程勘测方法上仍是采用传统的地面勘测法，对于工程质量、效率要求上会存在巨大的差距。遥感（RS）技术的应用，无疑是将水利水电工程的勘测技术提高到更高的一个层面；至今，遥感技术在我国水利水电地质勘测工程中应用越来越广泛，无论是在质量、效率还是经济上，比传统的地面勘测法更优越，同时在水利水电工程建设许多方面起到重大作用，已成为不可或缺的技术手段。

1遥感（RS）技术的优势

遥感技术按照遥感平台的高度不同，分为航天遥感、航空遥感和地面遥感三类。如今成为现代科技中不可缺少的手段，无论在哪一领域具有很大的优势，如：勘察范围大、获取信息快、信息综合性强与所受影响小等等。

1.1勘察范围大

一副卫星图像可以拍摄地面34000km2的面积，我国领土960万km2也只需要500多张卫星图像就可以全部拍摄；而使用航拍照片，需要拍下我国的所有领土就需要100多万张，该特点决定了卫星遥感技术可以使大面积的研究分析问题成为现实。

1.2获取信息快

气象卫星能够在1天的时间内对地球重复进行两次遥感摄影，陆地卫星则能在18天内将地球遥感影像测量重复一次。卫星遥感调查就是通过气象和陆地卫星在短时间内，准确获取大范围和突发性事件的资料。

1.3信息综合性强

利用遥感技术能够对地球进行多维度、多波段、多时段的观察，形成一个综合的勘察网络。

1.4所受影响小

卫星遥感资料具有很好的抗干扰性，受人为的影响很小，其次直接运用卫星对地面湖区遥感信息，而后经过一系列程序处理后得到资料，然后进行整理分类，同时，以地面的实际观察作为辅助手段进行核查，所以说卫星遥感具有很高的抗干扰性，避免了很多的人为影响，这样就使调查资料更加合理客观。

2遥感技术在水利水电工程勘测中重大问题的调查与研究

2.1区域构造稳定性研究

遥感技术能成为水利水电工程勘测区域构造稳定性研究的必要手段，对研究区域构造格架，确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用，主要原因在于遥感技术能完整的反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态，提供大量宏观的线性构造信息。

2.2水库区塌、滑坡、泥石流调查

在水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中，有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译，结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量，分布及其稳定状态。

2.3岩溶调查

利用遥感影像，特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势，像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象，而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异，判断地下水的分布和泉水分布等。

2.4岩土工程开挖面地质编录

为适应水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术，进行地质编录，并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。

3遥感技术在水利水电工程勘测中的实际应用

3.1遥感技术在水利规划方面的应用

勘测调查是对水利进行规划的基础，为了能更好地对当前的水利现状进行调查，给水利规划提供更详细的资料以及对可能出现的变化提供预测，可以将遥感技术与传统的调查手段相结合。由于一般情况下主要是依据地形图与野外勘察资料来对水利规划现状进行调查，所以地形图对于调查有很大的影响，若是地形图比较老旧，那么就不得不消耗大量的精力与时间对地形重新进行测绘。如果运用遥感技术，一般不会出现这样的问题，运用卫星进行遥感，其所得到的资料具有资料周期短，现实性较强等特征。根据这些卫星资料，就可以分析出当前地形图是否存在可用性，如果地形图与卫星遥感资料差别不大，只是增加或减少了部分人为建筑，那么这样的地形图经过修改补充还是可以发挥用处的，同样，也可以将卫星资料作为地形图的补充或者直接使用卫星图。

遥感技术在水利规划方面的应用，首先用可见光与红外线波段来探测那些污染了的河流，并查找其污染源，煤矿、造纸厂等废水造成的污染用可见光探查，而那些因为热废水排放造成的污染则用红外线进行探查；然后根据水质的监测数据对水环境容量进行评估，先确定出河流所能承受的水容量，再确定出河流所受污染的成分、污染的严重程度，以及在不同时段所允许的污染物排放量。

通过对卫星遥感资料进行处理，就可以勘测出不同时段，不同季节的水域面积等资料，这样就可以很大程度上的将工作简化，不但使工作人员轻松了，而且节省了许多资金。

3.2遥感技术在水库工程方面的应用

在我国水利水电工程建设当中，水库工程的建设是重点。水库工程的论证一般为识别问题、拟订方案、评价影响、论证方案等，论证的重点内容就是水库的建设任务、工程的安全问题，泥沙的清理问题，水库库区的淹没范围、水库环境的评估与工程的效益评估等。在水库蓄水淹没范围的勘察和移民规划等方面，卫星遥感技术有相当高的价值与继续开发的潜力，在水库建设的规划阶段，对于掩没损失的估算比较粗略，通常情况下都是以小比例地图作参考，同时因为地图的更新时间较长，不能有效的反映现实情况，还需要工作人员进行大量的现场勘察，对地图做出修改才能进行损失估算，如果运用卫星遥感资料，在用计算机进行分类统计，就会大大地提高工作效率，并使统计数据更加可靠。在水库规划的工作当中，利用卫星遥感图片或者正色航拍图片对水库的淹没区域进行估算调查，不但数据更加宏观科学，又使调查结果更有权威。

3.3遥感技术在河流治理方面的应用

河流治理的方向为稳定河床与河滩，使之能排洪排沙通畅，起到保护生态环境、人民生命财产安全的作用。对于有多个河口的江河，要要求各个河口都能顺畅的排水分沙，对于通航的河道除了要求排水分沙外还要求航道的稳定，

为了改善航道提高稳定性，有效的治理沉积泥沙，就需要全方位的立体的水底、河岸等的地形地貌、水质水文等方面的特征调查勘测，卫星遥感技术正适应这个要求，可以为这些调查有价值的信息。

对河流进行卫星遥感，一般情况下以浮泥作为标志，通过运用合理的波段，对得到的图像进行复合处理，用计算机对图像进行光学处理进行加强，将背景和次要信息屏蔽，只显示主要资料，这样可以有效的显示出浮泥资料，得到水下泥沙分布与地形资料。经过技术处理的图片资料上对于河流泥沙的显示是非常清晰、非常客观的，通过对河流泥沙的变化分析，就可以为河流治理提供可靠有价值的信息。

3.4在水资源调查方面的应用

以前，关于地表水资源的信息，通常会用红外遥感图像进行信息的提取，而近些年来就开始使用SAR（合成孔径雷达）图像来提取地表水资源的信息资料，同时，遥感技术还可以很好的用来寻找地下水资源。通过运用遥感图像探查与水文地质条件密切相关的地貌、第四纪地质、新构造运动等，来对地下含水层的发展以及其边界状态进行判断分析，在与物探结果相结合，这样就能够对地下水资源做出准确合理的判断。而对于岩溶水和裂隙水的判断，则可以通过研究岩溶的地貌和构造来寻找富水结构，在对遥感资料、地质资料、水文资料综合分析的基础上，就可以获得准确的信息。

4结语

遥感（RS）技术在水利水电工程勘测过程中成为重要的技术手段，现在已是广泛应用阶段，为了更好提高我们的勘测技术，在技术应用的过程中，采用高新技术的同时不能忽视传统技术，要做到综合采用各种技术，取长补短。

遥感卫星影像处理技术篇2

关键词：遥感技术；资源；环境；软件；应用

中图分类号：TP237文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）23-5360-02

20世纪60年随航天技术和电子计算机技术的发展，遥感技术应运而生。遥感技术根据各类传感器收集的地面物体的电磁波信息，并利用计算机编程技术或者遥感专业软件制作遥感图像，广泛应用于资源考察、灾害监测、环境保护、测绘、军事及气象监测等领域。在地球资源紧缺、环境问题日益突出的现状下，遥感技术得到了空前的重视和广泛的应用，成为观测地球的重要手段。

1遥感相关技术

遥感图像处理的关键技术主要包括了遥感图像几何校正技术、影像融合技术、图像增强技术以及图像分类技术。利用计算机遥感软件或者基于VC++编程都能实现上述相关功能。国内外已有多种专业的遥感数字图像处理软件，如PCI、ENVI、EDADRS、VirtuoZo、ArcInfo、ArcView等。这些软件为遥感技术在资源调查、环境保护、城市规划等领域的应用提供了强有力的技术保障。ERDASIMAGINE是美国ERDAS公司开发的遥感图像处理系统。它的功能相比于其他软件更为先进，操作更为灵活，因此占有了很大的市场份额，是遥感图像处理系统的代表软件。而一些我国自主研发的软件，如中国国土资源航空物探遥感中心研制开发成功的“野外调查微机辅助遥感图像解译系统“、“成像光谱数据分析处理系统”；成都理工大学研制开发成功的“正射遥感影像地图制作系统”等软件系统都已得到推广应用[1]。

1.1遥感图像处理技术

遥感图像处理技术主要包括了：遥感图像几何校正、图像增强技术、以及图像分类技术。下面分别介绍这几个处理技术。

由于卫星传感器视角和地球表面曲率的影响，影响上地物发生几何形变，因此在应用卫星遥感影像之前，必须经过几何校正。图像几何纠正包括空间变换和灰度值内插两步。几何纠正可通过遥感图像处理软件，如ERDAS，或者通过VC编程实现。EDARS进行几何纠正的流程图如图1所示。

遥感图像增强技术指的是将高分辨率全色波段影像与最佳波段组合的多光谱影像进行融合，得到高分辨率、多光谱的融合影像的过程。融合后的图像与原图像相比，更加清晰，提高了视觉效果，改善了几何精度及识别和分类的精度。一般多采用多光谱TM图像和SPOT全色图像进行融合。

遥感图像分类技术指的是利用计算机或目视判读对地球表面及其环境在遥感图像上的信息进行属性的识别和分类，从而识图像信息所对应的地物，提取所需地物信息。计算机自动识别分类技术尚不成熟，因此仍然需要目视判读辅助识别。计算机自动识别分类方法主要分为监督分类法和非监督分类法两种，这两类方法均可在EDARS中实现。监督分类方法需要从研究区域选取有代表性的训练区作为样本，根据已知训练区的样本，选择特征参数，建立判别函数对像元进行分类。非监督分类没有训练区作为样本，主要根据像元间的相似度大小进行归类合并。

2资源环境应用

2.1资源调查

资源的可持续利用是可持续发展的基础，没有资源的可持续利用，不可能有可持续发展。资源调查主要包括了金属矿产资源勘探及农业资源调查监测两方面。

遥感技术已经在地质矿产勘探、金属、天然气、资源调查中发挥了重要作用[2]。20世纪20年代航空遥感被用于农业土地调查。多光谱原理应用于遥感后，根据各种植物和土壤的光谱反射的特性，建立了丰富的地物波谱与遥感图像解译标志，在农业资源调查与动态监测、生物产量估计、农业灾害预报与灾后评估等方面，取得了丰硕的成果[3]。

利用遥感信息进行资源调查具有成本低、速度快，有利于克服自然界恶劣环境的限制，减少投资的盲目性，保证图像数据的不断更新等优点。在资源调查之前，可以利用卫星遥感数据，预先进行判读和分析，以便圈定若干远景区域，，有的放矢；其次利用卫星影像和数据，参照路线考察的样本和实况，进行较小比例尺的自动分类与制图，满足概查的需要；必要时再进一步缩小靶区范围，进行大比例尺航空遥感与摄影测量，结合地面实况调查和取样，编制正射影像地图及系列专题地图，可以满足定量、定位的精度要求。我国在地质及森林资源调查中的经验表明，利用遥感可以节约成本一半，加快速度一倍[4]。

2.2环境监测

遥感技术在全球环境变化监测方面的应用也是十分广泛的，主要包括：（1）气象监测；（2）臭氧层监测；（3）海洋监测；（4）环境灾害监测等。在气象监测方面，卫星遥感技术在气象上的应用是比较成功的，气象卫星云图为研究云的分布及运动规律提供了准确的信息，如台风监测等。在大气臭氧观测方面，大气臭氧观测包括总含量及其浓度分布廓线的测量。观测方法有在地面上用臭氧分光光度计测量不同天顶角下的太阳紫外光谱，从而计算出大气臭氧总含量及其浓度分布线；或者在卫星上测量大气对太阳紫外线的后向散射光谱或大气臭氧的红外吸收光谱，推大气臭氧总含量及浓度分布廓线；或者用气球将臭氧探测仪送入高空，测量平流层的臭浓度[5]。在海洋监测方面，遥感能为海洋学家提供跟踪大尺度洋流、中尺度涡流实时调查信息；为海洋气象学的研究提供有关海面上空的云图和风暴潮、台风信息；为海洋生物学的研究提供有关海洋初级生产力和海洋生物环境方面的信息；为海洋地质研究提供有关重力场、海平面、大地水准面等海面地形的测高资料；还能为海洋环境保护提供快速大尺度监测和区分海面溢油及其它海面污染的方法与图像[6]。在环境灾害监测方面，遥感广泛应用于地球温室效应、洪涝灾害、旱灾、地震、森林火灾、沙尘暴等环境现象的监测中。以地震监测为例，近年地震频发，地震后，交通堵塞、通信中断，遥感技术成为信息获取和灾害监测的重要手段。卫星遥感技术能够及时提供宏观灾情，有利于有关方面对灾情做出科学评估，进而采取救灾防灾减灾措施，意义重大[7]。

3结束语

遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低，且便于进行长期的动态监测等优势，它不仅可以广泛应用于资源调查，而且可以快速、实时、动态、省时省力地进行大范围的环境监测。遥感技术作为资源调查和环境监测的重要手段之一，发挥着不可替代的作用。

参考文献：

[1]熊盛青.国土资源遥感技术应用现状与发展趋势[J].国土资源遥感，2002（1）：1-5.

[2]徐冠华，田国良，王超，等.遥感信息科学的进展和展望[J].地理学报，1996，51（5）：385-397.

[3]韩秀梅，张建民.农业遥感技术应用现状[J].农业与技术，2006，26（6）：32-35.

[4]黄敬峰.论遥感技术与资源、环境可持续发展研究[J].遥感技术与应用，1999，14（1）：65-70.

[5]《大气科学辞典》编委会.大气科学辞典[M].北京：气象出版社，1994.

遥感卫星影像处理技术篇3

关键词：遥感影像1：5000地形图地形图修测调绘

中图分类号：G255.4文献标识码：A文章编号：

0引言

地形图是国家各个部门、各项工程建设中必需的基础资料，通过地形图可以获取多种、大量的信息。随着改革的进一步深入，国家加大了基础设施建设的力度，用于城市规划、工程设计、施工放样等的地形图需求量增多，且现势性要求高。为了满足城乡发展建设的需要,提高地形图现势性，地形图更新问题就显得尤为重要；然而地形图的更新情况不很乐观。

1遥感的概念与分类

1.1遥感的概念

遥感简单的说，它的含义就是遥远的感知，即通过非直接接触目标的方式，而能获取被探测目标的信息，并能通过识别与分类，了解该目标的质量、数量、空间分布及其动态变化的有关特征。

1.2遥感的分类

按遥感仪器搭载的工作平台不同分为：航天遥感、航空遥感和近地面遥感；

按传感器的工作波段不同分为：可见光与近红外遥感、热红外遥感、微波遥感；

按具体应用目的不同分为：环境遥感、地质遥感、农业遥感、林业遥感、城市遥感等。

2遥感的特点及应用

2.1遥感特点

（1）宏观性和综合性

（2）多波段性

（3）多时相性

2.2遥感应用系统组成

（1）信息源信息源是遥感需要对其进行探测的目标物。任何目标物都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性，当目标物与电磁波发生相互作用时会形成目标物的电磁波特性，这就为遥感探测提供了获取信息的依据。

（2）信息获取信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。信息获取所采用的遥感技术装备主要包括遥感平台和传感器。其中遥感平台是用来搭载传感器的运载工具，常用的有气球、飞机和人造卫星等;传感器是用来探测目标物电磁波特性的仪器设备，常用的有照相机、扫描仪和成像雷达等。

（3）信息处理信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分析和解译处理的技术过程。信息处理的作用是通过对遥感信息的校正、分析和解译处理，掌握或清除遥感原始信息的误差，梳理、归纳出被探测目标物的影像特征，然后依据特征从遥感信息中识别并提取所需的有用信息。

（4）信息应用信息应用是指专业人员按不同的目的将遥感信息应用于各业务领域的使用过程。信息应用的基本方法是将遥感信息作为地理信息系统的数据源，供人们对其进行查询、统计和分析利用。遥感的应用领域十分广泛，最主要的应用有:军事、地质矿产勘探、自然资源调查、地图测绘、环境监测以及城市建设和管理等。

3基于遥感影像的地图修测简介

3.1应用概述

自1972年美国发射第一颗陆地资源卫星，经过近30年的发展，卫星遥感技术已进入了能够获取动态、快速、准确、多手段对地观测数据的新阶段。传感器从过去单一的发展到现在的多种类型，能够获得不同空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率的遥感影像，具有现势性强的特点，能满足于城市地图更新的动态数据源。进入21世纪，卫星遥感影像种类增多，影像分辨率提高，1M分辨率的卫星影像已实现商业化。因此应用卫星遥感影像更新城市地图具有广阔的发展空间。

3.2基于遥感影像地图修测的主要技术方案

从地图比例尺及地图更新成本考虑，用于地图更新的卫星影像主要有：TM影像（分辨率为18.5M）、SPOT影像（分辨率为2.5M、5M或10M），IKONOS影像（分辨率为1M），QUICKBIRD影像（分辨率为0.65M）。根据城市地图比例尺不同，采用下述两种技术方案：

一是基于SPOT，TM影像的更新方案，主要用于较小比例尺的城市地图，其技术流程见图1。

图1基于SPOT，TM影像的城市地图更新流程

二是基于高分辨率遥感影像的更新方案，主要用于较大比例尺的城市地图，其技术流程见图2。

图2基于IKONOS影像的城市地图更新流程

以上两种技术方案工作要点基本相同，区别在于对不同卫星遥感影像的处理。所以本文主要对图2技术方案加以阐述，此方案主要针对大比例尺地形图的更新工作。

3.3技术流程

3.3.1前期准备

前期准备包括：

(1)收集相关最新的地形图资料，作业时要认真分析资料的现势性、可靠性及权威性。

(2)购买该城市范围内最新的IKONOS卫星影像。

(3)系统软件准备：

3.3.2地形图纠正

地形图纠正包括：

(1)地图扫描。

(2)控制点坐标换算。

(3)地形图纠正

3.3.3卫星遥感影像处理

3.3.4IKONOS影像与地图的叠合

3.3.5地图更新

4地图修测设计与实施

地形图是国家各个部门、各项工程建设中必需的基础资料，通过地形图可以获取多种、大量的信息。随着改革的进一步深入，国家加大了基础设施建设的力度，用于城市规划、工程设计、施工放样等的地形图需求量增多，且现势性要求高。为了满足城乡发展建设的需要,提高地形图现势性，地形图更新问题就显得尤为重要；然而地形图的更新情况不很乐观。本文结合某矿区1：5000地形图更新工程，探讨利用IKONOS卫星影像更新1：5000比例尺地形图的方法、流程和其间遇到的问题。

4.1前期准备

4.1.1资料

(1)工作区面积：包括该矿区生产矿井以及矿井所占地，共约400平方公里。

(2)原有地形图：1992年航测的1：5000地形图以及1：500的矿区工业图若干。

(3)购买的矿区IKONOS影像参数：成像时间(2005年10月)，分辨率(1米)，影像倾角(12°)。

4.1.2软硬件设备

(1)软件：遥感图像处理软件ErdasImagine，制图软件AutoCAD2000，图像处理软件PhotoShop。

(2)硬件：用于处理影像的高性能的PC服务器、大幅面彩色喷墨打印机。

4.2数据预处理

4.2.1IKONOS卫星影像处理

(1)遥感影像处理的工作流程：影像数据的处理是整个更新工作的关键，因此，确定影像处理的工作流程是十分重要的。影像处理的工作流程如下：

图1遥感影像处理流程图

(2)纠正精度的控制：遥感影响的纠正过程中，X残差、Y残差、以及RMS(RootMeanSquare即均方根中误差)都控制在1个像素之内，很好的满足了技术规范的要求；如果纠正的精度超过标准，则回到纠正模式下，调整GCP(控制点)的输入重新进行几何纠正，直至达到需要的精度为止。

4.2.2纸制地形图的矢量化

扫描纸质地形图时，要确保地形图的完整无损、无折皱；矢量化的过程中要按照地理信息系统的标准做好分层矢量化，以及属性数据的录入。具体流程如下：

图2地形图矢量化流程图

4.2.3遥感影像和数字线划图的叠加配准

将分幅后的遥感影像和数字化完毕的数字线划图导入测图软件或地理信息系统软件进行叠加配准。

4.3地形图的更新

在更新系统中，经影像与矢量图叠加配准后，便可以采用屏幕数字化的方式进行变化地物(主要是居民地、道路、水系、植被等)的更新(增、删、减等)。

4.3.1建筑物的更新建筑物是大比例尺地形图中的主要地物，因此，对于建筑物的更新是地形图更新工程中一个相当重要的部分。由于工作区范围内的建筑物多为农村的四点平房，并不存在太多的边界线遮掩问题；所以在遥感影像上对建筑物的识别比较简单。但是，由于楼房以及工厂棚房与平房在遥感影像中并没有很明显的区别，所以，对于这些地物的判读必须由外业调绘人员到实地调查完成。

4.3.2道路的更新

由于铁路以及高速公路的形状规则、特征明显，所以通过遥感影像很容易进行判读。但是对于等级公路、等外公路、大车路等，只能做大概的判断，由外业人员进行调绘处理时再做必要的补充。

4.3.3水系的更新

按形状划分，水系大致可分为两种类型：线型水系(如河流、沟渠)非线型水系(如湖泊、池塘)。

(1)线型水系的更新：根据水与河岸在影像上呈现的色调不同，可以容易地确定水涯线的位置，然后利用屏幕数字化的方式直接进行更新。

(2)非线型水系的更新：工作区范围内存在大量的池塘，对于池塘的更新也是我们这次更新的一个重要环节。根据了解到的当地情况，集中分布的池塘多为鱼塘，而零星分布的池塘多为普通的池塘。依据这个经验，我们对工作区范围内的池塘进行了分类；经过后续的外业调绘发现，对于池塘的判读准确率是相当高的。

4.3.4植被的更新

植被主要包括耕地、林地、草地等。由于工作区范围内多为农村，因此，对于耕地类型的更新是植被更新的关键。由于采用的QuickBird影像成像于2005年11月，此时正值该地区的农闲时节，所以不能从影像中判读植被的类型。在实际的操作中我们基于以下两原则对植被类型进行了判读：

(1)由于水田具有比较大的田埂，因此在影像上水田表现为具有明显的边界。

(2)水田土壤的含水量高于旱地土壤的含水量，所以在影像上呈现的色调较深。经过后续的调绘发现，通过以上两点原则较好地区分了耕地的类型。

4.3.5外业调绘及补测

(1)调绘：更新矢量地形图时，影像上无法判读的地物必须借助外业调绘进行确定。外业调绘主要作用是：对室内解译成果进行验证，对线状地物宽度实地量测，对新增地物的名称注记进行实地调查。调绘过程中主要进行了以下两部分的工作：

①不确定地物的调绘。很多相似的地物仅通过影像图是很难判读的，例如：平房与棚房、围墙具体界限、果园与林地等。对于这部分内容一定要到现场亲自调查以确定其类型，尤其是对于植被类型，要以地类界进行详细的划分。

②注记数据的调绘补充。其调查内容可分为以下几种：楼房的层数、企事业单位的名称、村名、公路名称及等级、河渠名称及走向等。

(2)补测：补测是地形图更新中相当重要的部分，起着数据补充的重要作用。在实际操作过程中我们针对以下两种情况进行了补测：

①用户未提供矢量化地形图的地区。

②地物变更范围比较大的地区。对所有需要补测的地区均采用GPS和全站仪进行了补测，并把所有结果都记录在线划图上。将外业调绘和补测的修改、新增、和变化地物的信息添加到地形图中，通过编辑处理形成用户需要的最终成果。

5总结

通过以上对基于IKONOS遥感影像的地图修测应用事例的探讨，可以看出遥感影像在地图修测中具有非常广阔的应用前景：

⑴作为更新数据源的IKONOS影像，其质量的好坏直接影响成果的精度。工程中采用的该矿区IKONOS影像清晰度好，分辨率高，倾角小，为工程的成功开展提供了良好的前提。

⑵使用本方法更新了该矿区约400平方公里1：5000地形图，作业时间短；精确度高（遥感影像的空间分辨率达到1m,用RTK进行GPS定位测量影像纠正后的点位绝对误差只在0.6m左右）。满足了用户的需要，为地形图的更新提供了新的经验。

⑶实际操作中发现，仅凭影像图的目视解译判读地物是不可靠的，必须要亲自调查才能确定地物类型及其属性。因此，在地形图的更新中要加大调绘在整个更新工程中所占的比重。

参考文献：

[1].江宏军，马永生.地形图更新方法初探[J].测绘通报，2004，(7)：54-56.

[2].康家银，利用QuickBird高分辨率遥感影像更新城市大比例尺地形图的研究[D].辽宁省阜新：辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院、2004.

[3].陈瑞霖.利用快鸟卫星影像进行1：5000地形图更新技术探讨[J].福建建设科技,2006,(1)：34-35.

[4]李德仁，等.1996～2000年中国摄影测量与遥感进展[J].测绘学报，2001，30,(1).

遥感卫星影像处理技术篇4

关键词；卫星遥感；城市规划；应用

中图分类号：TU984文献标识码：A

引言

城市规划、建设以及管理主要是依赖对城市过去、现在以及以后相关信息的掌握。当前的信息涉及面比较广、信息量相当大，绝大多数属于空间信息，以前的人工作业以及分析手段对于城市发展的要求远远不能满足。随着计算机及空间技术的高速发展，逐渐建立起了以信息获取技术作为主要标志的科技。城市规划以及规划管理也在这样的背景之下需要进行变革，引入遥感技术则可以极大丰富城市规划、建设以及管理的方法。

1、遥感技术概述

遥感是一门建立在空间科学、计算机技术、光学、电子技术、信息论等等新技术科学和地球科学理论基础之上的综合性技术，也是现代前沿科学技术之一，宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在当前新技术发展较快的背景之下，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展获得不断提高以及完善，服务领域因之不断扩展，而得到了广泛的重视，表现出比较强的应用价值、良好的经济效益以及巨大的生命力。城市遥感信息是城市之中十分重要的信息资源之一。遥感技术在城市规划以及管理方面的应用目标表现在：首先，快速实现城市范围之内国土资源以及生态环境的多层次、全方位综合调查。第二、依照不同的层次以及内容编制系列基础图件，则可以客观、系统地反映出城市的建设成就以及当前存在的问题，也可以给制定城市国民经济以及社会发展的中长期规划、国土资源和生态环境的综合整治规划以及城市经济可持续发展规划提供一定的科学依据。

2、遥感在国土规划中的具体应用

2.1、大比例尺数字制图

法国SPOT5和美国IKNOS、QUICKBIRD卫星影像的地面分辨率分别达到2.5m、1m、0.61m，在未来更高分辨率的卫星遥感影像将进入商业运行，这就使卫星遥感技术突破仅能进行定性分析的局限，而跨入定性以及定量分析的全新境界之中。所以，航天遥感制图应用也比较活跃，不仅仅在国土资源调查、土地利用监测、城市规划监测、重点风景名胜区监测之中获得了应用，同时在国家863计划信息获取以及处理技术主题之中也展开了利用分辨率为0.61m的QUICKBIRD卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究。同时，高分辨率卫星遥感影像可以提供立体像对，可以直接生成DEM数据，同时也可以进行大比例尺地形图的获取以及更新测绘。

2.2、摄影测量制图分析

目前1:5000及其以下小比例尺地形图进行测绘，通常都是使用摄影测量方法进行测绘。在城市测量上，因为其要求成图比例尺比较大，以前因为航测仪器以及作业水平的局限，平面精度还能满足要求，然而高程精度比较难满足《城市测量规范》的要求。近几年来，计算机技术的进步使得摄影测量制图出现全新发展，诞生了地形数据采集以及处理的数字摄影测量技术，数字测绘成果可以直接给GIS提供基础数据。当前，使用数字摄影测量技术进行城市大比例尺地形图的测绘以及更新已经相当普遍，诸多城市测绘部门已经形成了一定规模的生产能力。实践表明，应用摄影测量技术进行城市大范围大比例尺空间基础信息的获取与更新，精度完全可以满足要求，且周期短、成本低。

2.3、遥感技术辅助规划决策

在城市规划管理中,建设项目规划设计条件是城市各项建设的法定依据,核发建设项目规划设计条件是规划管理的首要工作。因此如何科学确定建设项目规划在设计条件中的各项控制要求显得尤为重要。以往确定出让地块各项控制要求时,很容易陷入就地块论地块局面。但是利用遥感图像作为背景,就可以直观地分析出让地块周边相对完整区域内建筑容量、图底关系是否合理,从而为确定出让地块建筑容量及公共广场空间的布局、规模提供依据。

2.4、正射影像制图

城市道路工程规划利用卫星遥感影像进行道路交通调查,对挖掘城市现有道路的潜力和改善道路交通条件有着重要的辅助作用。应用米级遥感影像可准确提取城市各种道路分布、长度、宽度、密度的现状信息。为城市规划部门研究城市道路交通存在的问题及城市发展和建设的关系,以及如何通过治理,使道路交通更好的为城市社会经济发展提供技术支持。我院利用卫星遥感数据提取城市道路及城市绿地等信息制作图,为规划服务。结果表明城区道路网在卫星真彩色图像上很明显,纹理清晰,解译方便。

城市水域专项调查在常规真彩色卫星正射影像图中,河流呈蓝色,色彩饱和,色调较浅。公园的人工湖、老城区部分河段以及城郊养殖水塘表现为深色调。水体越深,色调越深水体含沙量越大,色调越浅水体受污染程度越重,色调越深静止的水体较深,流动的河流色调相对较浅。结合实地调查资料,从影像图不仅能够清楚的解译出城区各水体的分布,还可根据洲、岛的形状、河流交汇处的锐角判断河流的走向。

2.5、对城市以及建设用地格局分析

城市人口的增加，房地产业的高速增长发展，促进了城市空间迅速增长，并且也出现了土地开发过热，地价暴涨等等问题，其给城市规划建设产生了诸多不利的影响。怎样合理使用城市的每一寸土地，同时提升土地的效益，促进城市的可持续发展，迫切需要对于城市增长的规律进行研究。利用多个时期的遥感影像图进行城市用地变迁动态研究，使用CA以及GIS技术预测、模拟城市增长的时空变化过程，可以发现城市规划之中存在的问题，做到及时改正，同时提升规划的准确性。宏观对土地进行监测。遥感技术对土地的监控提供了大量的TM图像以及其他相关土地数据资料。

遥感技术在城市规划设计与管理中的作用比较明显，会直接促进规划的合理性和设计的高质量的提升，而在城市空间结构动态变化研究、辅助城市规划与决策支持、城市发展演变的动态研究、城市生态环境调查、城市建设现状及违章建筑调查、为建立城市地理信息系统提供基础资料以及城市资源管理、城市环境地质与环境灾害研究等方面也获得良好的应用效。遥感技术是“数字城市”建设中的关键环节之一，城市遥感信息是“数字城市”多源信息的一个重要分支。遥感信息在城市领域的广泛应用，将推动数字城市乃至数字中国与数字地球建设的发展，对于提高城市建设的决策、规划和管理水平，提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益，以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。

2.6、遥感技术能够丰富城市规划建设档案库的信息量

以往城市规划档案库中很少存有城市一定时期内某片区建设资料,因此针对城市可持续发展专项研究也经常因缺乏相关资料而无法进入深入研究。遥感影像客观、清晰地记载了城市发展痕迹,信息量极为丰富,同时便于存取,因此近年来城市规划档案库逐渐利用遥感影像作为归档资料。同时遥感影像丰富的信息量可以为城市科学研究提供了大量的基础资料。如城市交通总体规划、城市绿化建设等规划,就可取调遥感影像资料,分析城市各个历史时期空间发展演变规律。

由此可见,遥感技术在城市规划管理领域发挥着越来越重要的作用。但是,我们也应该认识到遥感技术的利用还处于起步阶段,在规划管理也还存在一定问题:由于大部分遥感影像图经过图像拉伸、增强等计算机处理,无可避免地存在一定误差,这将在一定程度上影响规划成果的准确性;同时,遥感数据并非量化数据,不具备三维坐标,无法指导具体项目建设施工。因此,目前遥感技术仍只适用于规划分析层面,但是,遥感技术已在开拓三维坐标定位等新领域。为此,我们有理由相信随着遥感技术不断深入发展,将成为城市规划管理不可或缺的管理工具。

3、结语

随着高分辨率遥感数据日益广泛的应用,国内外卫星运营机构都加大了对卫星技术的研究开发,相继了分辨率更高的新卫星的发射计划,预计到2014年,国产卫星的分辨率达到亚米级,国外卫星分辨率将达到0.2m。利用高分辨率卫星数据可提取非常详细的街道、建筑物、河流,以及地形、地貌信息。以往只有航空影像才能获得高分辨率对地观测图像,现在高分辨率卫星遥感影像可与之媲美。高分辨率卫星影像将更广泛应用于城市建设和管理,更好的服务与数字城市建设。

参考文献

[1]杜培军,郭达志,盛业华.高分辨率卫星遥感的发展及在城市规划与管理中的应用[J].城市勘测,1999,04:17-21.

[2]吴健平,张立.卫星遥感技术在城市规划中的应用[J].遥感技术与应用,2003,01:52-56.

遥感卫星影像处理技术篇5

关键词：国土资源；遥感技术；概况；应用现状；发展前景

30米分辨率的遥感数据，被认为是用于描述全球地表覆盖及其变化的最佳尺度。在国家“863”计划重点项目支持下，国家测绘地理信息局与十几家单位合作，从2010年初起，开展了全球地表覆盖遥感制图关键技术研究项目，在世界上首次研制完成2000年和2010年两个时期30米分辨率的全球地表覆盖数据产品，并构建了全球首个高分辨率地表覆盖信息服务平台。此项目的首席科学家陈军介绍：“地表覆盖遥感数据覆盖及变化信息作为气候、资源、环境、生态等诸多领域的基础数据源，对于认知和监测全球自然资源环境、分析应对全球变化、制定可持续发展规划等具有重要价值。”遥感技术应用广泛，作用明显。

一、遥感技术的概况

遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术，通过遥感集市，可查询到高分一号、高分二号、资源三号等国产高分辨率遥感影像。遥感技术由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成。遥感器装在遥感平台上，它是遥感系统的重要设备，它可以是照相机、多光谱扫描仪、微波辐射计或合成孔径雷达等。信息传输设备是飞行器和地面间传递信息的工具。图像处理设备（见遥感信息处理）对地面接收到的遥感图像信息进行处理（几何校正、滤波等）以获取反映地物性质和状态的信息。

二、遥感在土地资源管理中的应用现状

1、土地利用调查和土地利用图更新

利用航空遥感技术进行土地资源调查始于80年代末，当时全国航空摄影资料覆盖全国，为全国首次采用航空遥感技术全面开展土地调查提供了条件，采用航空遥感技术进行土地详查与传统的测绘方法比较，不仅节省了调查时间，而且提高了调查成果的精度和质量。虽然当时调查所采用的航摄像片时相与调查时间不一致，相差几年和十多年，但农区土地利用变化还是很小的。随着国家改革开放和经济建设的快速发展，国家和地方基础设施建设、农业产业结构调整、生态环境建设等项目的实施，土地利用动态变化加快，原有的调查资料已不适应经济建设需要，需要应用更新、精度更高的遥感资料进行土地利用基础资料的不断更新。

2、土地利用动态监测

为及时掌握土地利用动态变化，原国家土地局从1996年开始利用卫星遥感资料开展了土地利用动态监测研究试验。到1999年国家正式立项“土地利用遥感监测”项目。土地利用动态遥感监测不断采用现代化技术手段，形成一套比较完善技术方法和体系。随着卫星遥感技术的不断发展，卫星遥感图像的分辨率的不断提高，扩大了遥感监测应用范围和领域。自1999年首次应用高分辨率（10米）卫星数据对全国66个50万人口以上的城市进行了监测；2000年又开展了全国62个特大城市的监测以及对西部29个县（市）生态退耕调查的监测，并开展了应用更高分辨率（5米和1.0米）卫星数据应用研究和试验；2001年完成43个大城市中351个县、区、市的土地利用动态监测，并辅助检查了土地利用总体规划执行情况，复核了年度土地变更调查统计数据。其成果在辅助开展土地变更调查、更新土地利用图，配合土地执法监察中起到了重要作用；2002年计划在完成25个大城市土地利用监测基础上，还大范围应用更高分辨率（2.5米）卫星数据进行1：1万土地利用图更新，为地方土地利用规划、管理提供现实性强的基础成果资料。

三、遥感技术在国土资源管理中的应用前景与展望

进入新世纪以来，遥感和遥感技术随着计算机技术、信息技术等新技术的发展得到迅速发展，特别是高分辨率卫星数据产品（2000年1.0米分辨率的IKOVOS、2002年2.5米分辨率的SPOT5和0.6米分辨率的“快鸟”卫星数据）进入我国市场，为卫星遥感的应用开创了一个斩新的领域。卫星遥感不只具有宏观的大面积观测优势，也可以进行小范围的微观监测，甚至可以用到重点建设工程项目的规划、设计、施工监测中去。遥感图像处理技术的日趋成熟，原来要几十万甚至上几百万的专用仪器才能完成的图像处理，现只需一台便携式电脑甚至掌上电脑就可完成，为测绘领域测制大比例图（1：1万和1：5千）提供斩新的技术方法。国土资源管理的基础工作，如土地利用调查、土地产权调查、土地变更调查、后备资源调查、土地利用规划、土地开发整理规划需要上现实性强的土地利用图和数据，如采用常规的测量方法，在短时间内是无法完成的。在经费投入上也是难以承受的。而应用高分辨率卫星数据就可在较短时间内投入较少的经费完成土地利用调查和图件更新、数据更新。不同分辨率和不同类型的卫星数据，在国土资源领域的应用是广泛的，一般应根据成图比例尺大小选用不同分辨率的卫星数据，如用于市域土地利用总体规划、国土规划，可用15-30米分辨率的美国陆地卫星TM和ETM数据，县域规划可选用SPOT卫星数据，乡级规划和1：1万土地利用调查可选用2.5米分辨率的SPOT5、1.0米分辨率的IKONOS卫星数据；1：5千土地调查可用0.61米分辨率的“快鸟”卫星数据。

应用高分辨率卫星遥感数据开展土地调查，及时更新土地利用现状图的数据具有时间周期短、投入资金少、现实性强、工作难度小的优势。80年代全面开展土地详查至今，10多年来，土地利用发生了不同程度变化，特别经济发达地区以及农业结构调整和生态退耕重点地区发生的变化更大，虽然从1996年开始了年度变更调查，但由于技术手段落后，调查的准确性和可靠性较差，逐年积累的问题较多，土地利用基础资料与实际差距较大，影响土地利用规划的编制和实施，影响了土地变更调查统计的准确性。因此，土地利用基础图件更新列入当前国土资源管理的重点基础工作。国土资源部从2002年开始投入专项资金应用高分辨率卫星数据更新1：1万土地利用现状图的试点，不久将在经济发达地区全面开展该项工作。从应用卫星遥感技术全面开展全国范围的土地利用动态监测，到应用高分辨率卫星遥感数据更新土地利用图，将使国土资源科学化管理跃上了一个新的台阶。随着遥感技术应用技术的不断发展，遥感还将在土地利用规划、国土规划的编制和实施、土地开发整理、基本农田保护和监测、生态退耕、地质环境监测的应用发挥更大的作用。

四、结束语

综上所述，随着社会市场经济的快速发展，工业化、城市化程度的不断加深。在国土资源开发利用中，一定要采用先进的科学技术，才能确保国土规划工作的顺利实施，才能促进社会经济的快速发展。

参考文献

[1]单楠，况明生，贺重媛.遥感监测子系统在国土资源信息系统中的应用研究[J].测绘与空间地理信息.2009（01）

[2]陈会明.浅析遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J].安徽农学通报（上半月刊）.2009（21）

[3]王润生.遥感地质技术发展的战略思考[J].国土资源遥感.2008（01）

遥感卫星影像处理技术篇6

关键词：遥感技术；土地管理；应用

中图分类号：P237文献标识码：A文章编号：

随着土地利用动态遥感监测技术与方法的日臻成熟及国土资源管理需求的日益扩大,采用多源，多时相，多种分辨率的遥感数据,形成多目标多周期多尺度的遥感监测成果越来越广泛地应用于国土资源管理的多个领域,发挥着重要的作用。

一、监测成果在土地变更调查中的应用

为保持二次调查成果的现实性,从2010年起,国家将土地变更调查与遥感监测工作统一起来,全面启动全国土地利用变更调查监测与核查工程其技术路线是各地以遥感监测发现的变化图斑为引导,将大范围土地变更调查转变为目标明确的点线调查,提高了准确性,通过应用监测结果复核土地变更调查,发现土地变更调查的错漏现象,抽取部分重点地区重点地类,组织开展部级外业实地核实工作。

1.1技术方法先进

这种结合土地利用动态遥感监测成果开展土地变更调查的技术模式,在二次调查成果基础上,充分运用GIS，RS数据库技术作为调查和数据控制的基础,以GPS技术作为外业调查的手段,起点高,精度高,效率高

1.2减少人为干预,保障数据真实

以往国家单纯对数据流量的合理性进行审核,外业实地核实量很小,人为干预调查成果的空间较大新形势下土地变更调查工作,以全覆盖的遥感影像为基础,结合遥感动态监测成果,对数据质量总体掌控,辅以对数据流量的合理性审核,可以全面核查每一变化图斑的地类位置范围,尤其部级外业核查手段的采用,最大限度地避免了人为干预调查数据的现象,保证了数据的真实性阎。

1.3数据覆盖广,整合度高

对照遥感监测影像,对国家下发遥感监测图斑逐一核实,并将规划耕保执法和地籍等多个部门的数据进行有效整合"整合年度土地利用计划下达!执行情况资料,基本农田补划调整等相关图件数据资料,年度建设用地审批，土地开发复垦整理等资料,违法用地的数量，范围，位置及查处资料,全面摸清了辖区内土地利用变化情况,尤其是新增建设用地情况,克服过去主要依据用地批文进行土地变更的局限性,保证了年度变更调查成果完整性，现势性。

1.4遥感监测技术在洪涝地质灾害评估中的应用

洪涝灾难的发生具有突发性特点,洪涝灾难的预警预告，救灾和安排灾后的重建需要对洪涝灾害相关信息进行及时准确可靠的采集和反馈传统基于人工为主的信息采集技术手段,周期长,效率低,很难满足防洪抗涝的需要"遥感监测技术因其具有观测范围广，获取信息量大速度快实时性好动态性强等优点,在洪涝地质等自然灾害评估得到越来越多的应用。

当灾害发生时为了快速获取耕地被淹及滑坡崩塌泥石流的地质灾害实情,为灾后重建提供基础数据和决策依据,通过遥感影像灾情复合项目,获取灾后分辨率为2.smSPots及分辨率为Zm的卫星影像,对卫星影像进行校正融合镶嵌,制作数字卫星正射影像图;利用新购的灾后影像与灾区标准时点统一更新二调数据库灾情发生前的影像数据灾区标注的灾情数据等资料进行对比分析,提取灾毁耕地和地质灾害信息图斑,利用行政界线对灾害面积进行汇总统计;利用专业软件,集成三维地形模型基础地理信息数据灾情专题数据等,直观形象展示灾害发生区域地形地貌，受灾面积和统计报表等信息实践证明,遥感监测技术应用在灾情评估及灾后重建过程中发挥了重要作用，

1.5监测成果在土地执法检查工作中的应用

遥感影像执法检查是在年度土地变更调查部级外业核查后,依据年度变更调查数据库及遥感监测成果,对照遥感监测影像,从监测图斑中抽点图斑,开展土地执法检查工作"遥感影像提供了一个客观的,持久的解译数据源,数据结果具有重现问,是土地执法检查部门事前发现事中跟踪事后评价的基础数据来源,最大限度地及早发现土地违法行为,包括因交通不变不易通过巡查及时发现或因检查不到位而隐藏的土地违法,威慑了各地不规范用地行为,遏制了违法用地现象,取得了明显的效果。

二、对遥感技术问题及建议

遥感监测成果在土地管理工作和国民经济建设中发挥了巨大作用但多年积聚的海量遥感监测数据及其丰富成果,如何扩大其应用范围,更好的发挥社会效益和经济效益还有有一些问题。

2.1遥感监测成果时效性问题

辅助开展年度变更调查并依据监测影像对变更调查成果进行复核是土地利用动态遥感监测主要应用方面受天气条件卫星重访周期及制作周期及年度变更机制影响,一些地区在年度变更调查启动甚至成果上报前未能及时收到遥感监测成果,给各地年度变更工作开来不便这就要求我们不断壮大我们的遥感监测人才队伍,大力发展我国自主知识产权的遥感卫星,尤其是高分辨卫星,优化成像质量,加快推动我国动态遥感监测产业发展随着根据国土资源主题业务需求定制,国土资源部自主的资源一号OZC卫星的成功发射和稳定运行,后续星的陆续发射和在轨组网,国产卫星数据必将成为我国土地利用动态遥感监测提供有力数据支撑另一方面,要充分考虑我国幅员辽阔,气象环境条件复杂的特点,优化卫星接收数据源类型组合和数据接收时间安排,科学规划遥感监测任务生产。

2.2遥感监测成果社会化问题

在土地利用动态遥感监测实现全覆盖常态化的背景下,国家每年均需要投人较大的人力物力用于遥感监测工程,因此,拓宽遥感监测应用领域显得尤为迫切。目前,遥感监测的应用主要用途是为辅助年度变更调查,开展年度变更调查部级外业核查,在此基础开展的土地!矿产卫片执法检查工作,在拓宽应用领域方面受到组织模式管理制度技术方面的制约,遥感监测成果应用共享水平有待提高扩大遥感监测成果的应用社会化水平,首先要进一步提高对数据应用和共享机制建设的认识,完善现有制度和数据汇交办法,加强协调，其次要在扩大数据成果应用范围,监测成果立足国土资源管理需求,面向社会公益性逐步扩大遥感监测信息披露的数量质量,扩大成果信息的可查询度,以满足更多使用单位的需求,促进成果应用社会化。

参考文献：

[1]周春兰,张秋劲,徐亮,潘倩,刘佳.遥感技术在攀枝花矿区生态环境监测中的应用[A].叶宏.《四川环境》杂志社[C].:《四川环境》杂志社,2012:23-24-25-26-27.