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标题 高分辨率遥感影像在地理国情普查信息提取中的应用研究
范文 王春阳
摘 要 本文以地理国情普查信息提取为主主题，探讨在提取过程中对高分辨率遥感影像的应用研究。首先结合我国地理国情普查的相关情况对其进行了简要概述；主要对信息提取的技术流程进行了说明，重点从影像处理、影像分割、过计算机自动分类、人工解译和编辑、质量检查方面对信息提取的方法做了细致探讨。
关键词 遥感影像；地理国情；信息提取
中图分类号 P23 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）161-0096-02
1 概述
地理国情监测是保卫国家、了解国家情况、为国家发展提供数据依据的重要手段，与军事、民生、经济等密切相关。关于这方面的问题可以通过英国人对我国雅鲁藏布江的发现来加以说明它的重要性和作用；地理国情普查的对象以地表形态、地表覆盖、重要地理国情三大要素为准。
2 信息提取技术流程
在我国的地理国情普查方面，包括上面所说的3大要素，而在不同的要素中又包含不同的子类分级；比如，在地表覆盖方面，有耕地、园地、草地等，其中一级类有12个，二级类有58个，三级类有133个，这些地表信息通过如此划分之后，利用计算机自动分类处理技术，以光谱、形状、纹理特征方面的信息分析，可以提取相应的简化规则，通常的流程可以分为6个环节，具体是影像处理——影像分割——计算机自动分类——人工辅助解译与编辑——外业调查与内业整理——质量评价与成果整理，以下进行具体讨论。
3 信息提取方法
3.1 影像处理
影像的纠正、融合等就是影像处理技术，一般而言在遥感影像制作方面，首先要进行几何校正，也就是说，对系统的误差与几何进行一些精确化处理，具体是运用控制点加以采集、对模型进行纠正性选择、对方法的选取加以纠正、还有重复采样、精度复核检查等；在这个精确化或者称之为配准的过程中，会通过坐标、像元空间分辨率、统一影像三者间的关系调整，使不同的位置获得对应的影像匹配信息，融合中以分变换、HIS变换为主。
3.2 影像分割
所谓影像分割就是对图像进行一些划分，通常以其特征或典型性为划分标准，并进行一些目标提取，这样的分割较为清晰、描述合理、易于理解、对应性强，成功指数非常高，采用的方法为多尺度分割算法，以抽象或压缩的手段，对影像加以处理，使低分辨率的对象拥有高分辨率的像元信息，通过尺度对象进行地物类型的反馈；以影像分割技术可以最终让不同目标、相异层次下的信息提取成为可能，分类结果客观性可信度高；注意方法运用中的参数定义，分割尺度过大或过小，都会影响分割后的参数选择。例如，以某建筑物为例在经过高分辨遥感影像分割后即如下图1所示；其中的草图样式经过影像分割后，就会在不同的分割情况下显示出不同的分辨图层表示。其中，（a）为原草图，（b）为围分割结果，而分离后的结果如（c），建筑物处理后对象后显示为（d）、（e）为它的水平集，当区域生长分割后就如图（f），而且还可以将其中的标记分水岭与均值漂移具体呈现出来，如图中的（g）与（h）。
3.3 计算机自动分类
以对象为准，面向对象加以分类，就是计算机自动分类方法，通常采用相邻像素组成对象作为处理单元的语义信息，通常情况下，就是以高分辨率遥感影像作为工具，对影像光谱、纹理等特征加以同质提取，再分类、监测、提取目标地物特征，对应性非常强，准确率也比较高；包括基本特征、指数信息、辅助信息、规则、样本的获取、构建、嵌入、采集以及自动化分类。为了准确期间，就需要通过迭代步骤加以处理，主要是进行典型对象样本的校正，还可以利用重复循环来达到一个复检，获得更明确的分类结果。
3.4 人工辅助解译与编辑
以分割分类为基础，进行人工解译、编辑，主要是对分类结果进行套合，并以相关数据、专题资料，综合评估后识别、判读影像，然后对初步判断结果加以编辑；比如，地物的删除、添加、合并、拆分、修正、位置处理、属性信息修改等。
3.5 外业调查与内业整理
地理国情普查，除了利用先进的信息技术、定位系统、地理信息系统、遥感影像技术、计算机软件分析等之外，还包括实际的现场勘查，所以说这一监测任务不仅牵涉到外业调查，还包括内业整理，因为在整个地理国情的普查过程中，首先需要对所有的地理情况进行一些实际情况的测绘、信息收集、材料整理等，才能根据相关情况进行软件开发、技术应用等，这些准备工作的完成才能推动后面实际的内业工作持续开展，所以内外兼修、重技术与实践也是这一工作的重要特征表现之一。
3.6 举例
以某市的城市影像提取为例。首先，经过对城市中的建筑物、植被覆盖、区域划分、生物种类划分等；其次，分类后获取生成地物，即可将其进行矢量层转换，经过输出，可命名主要的地物边缘得到呈现，从而实现规格化操作与处理。
第一，利用对平顶建筑物边缘范围内的激光点的平均高度进行一系列运算，从而叠加航空影像得到地形的基准面，进一步即可利用其平均高度搭建较为简化的三维城市模型。
第二，三维城市模型的搭建主要是靠独立获取，因而会出现数据配准困难，边界确定难等问题，然而，利用高分辨率遥感影像进行精准匹配，其中强大的影像处理功能、分割功能即可可靠的对地物进行提取，从而实现这些目标。
4 质量评价与成果整理
位置精度、属性精度是质量保障的关键要素，以空间位置为例，包括几何位置接边超限个数、图斑相交、重叠、裂缝等是否存在，还包括对问题的修改、编辑、无缝衔接；在属性检查方面，则有所不同，差异也非常明显，因为属性检查主要针对于内容的正确性，对逻辑关系非常重视，并且以合理性、适度值等的一致性为原则，具体检查中包括字段的丢失或保存情况、排序情况、拼接完整程度等。需要注意的是，现在出现的高分辨遥感影像虽然有一些不足之处，但相对于传统的遥感技术而言，更佳有益于整体上的准确定位，尤其是这一技术的发展与融合在军事方面应用较多，现在也渐渐应用于地表的测绘以及其他方面，因而可以说其用途正在逐步扩大。
参考文献
[1]秦绪文，张过，李丽.影像的模型参数求解算法研究[J].成都理工大学学报，2014（9）.
[2]张过，李德仁，秦绪文，等.基于模型的高分辨率影像正射纠正[J].遥感学报，2015（12）.
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更新时间：2025/2/11 0:35:35