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所屬欄目:電子技術論文 發布日期:2012-10-18 09:11 熱度:
摘要:本文主要敘述利用航空影像在農村土地調查中的應用,即利用數字正射影像圖(DOM)所具有的特點,借助于數字影像與實際地物的相似性關系,建立影像解譯標志,然后對土地利用現狀進行判讀識別。
關鍵詞:遙感;數字正射影像;土地調查;解譯標志
0引言
從19世紀60年代開始,隨著傳感器技術、微波技術及計算機技術的發展,遙感應用在技術上不斷創新,其應用廣度和深度不斷加深。尤其是進入21世紀,隨著航空航天技術上的發展,從美國得探測器登陸火星行動到我國“資源三號”衛星的發射成功,使得遙感技術的應用成為新的熱點。現代遙感技術是在傳統遙感技術的基礎上,隨著計算機技術的發展,將地理信息系統、數據庫與之融為一體的產物。
數字正射影像圖(DOM)作為一個新的方向,已經被廣泛應用到國民經濟的各個領域。把它應用于土地利用現狀調查中,同其他方式相比較而言,正射影像圖具有信息豐富、直觀易讀等特點,這樣為我們更快捷地進行土地利用現狀調查提供了方便。
土地利用現狀調查是指在全國范圍內,為了查清現狀用地的數量及其分布而進行的土地資源調查,是土地管理中的一個重要部分。因此,用何種方法進行土地利用現狀調查一直是我們關注的課題,也是廣大科學研究者不斷探索的一個領域。
1遙感技術概述
“遙感”,就是遙遠感知事物的意思。人類通過的大量的實踐,發現地球上每一個物體都在不停地吸收、發射信息和能量,其中有一種人類已經認識到的形式—電磁波,并且發現不同物體的電磁波特性是不相同的。遙感就是根據這個原理來探測地表物體對電磁波的反射和其發射的電磁波,從而提取這些物體的信息,完成遠距離識別物體。遙感的實現還需要遙感平臺,比如衛星、飛機等等,他們的作用就是穩定地運載傳感器。針對不同的應用和波段范圍,人們已經研究出很多種傳感器,探測和接受物體在可見光、紅外線和微波范圍內的電磁輻射。傳感器會把這些電磁輻射按照一定的規律轉換為原始圖像,原始圖像被地面接收站接收以后,要經過一系列復雜的處理,才能提供給不同的用戶使用。
2數字正射影像圖
數字正射影像圖(DOM)是利用數字高程模型(DEM)對掃描處理的數字化的航空相片或遙感圖像(單色或彩色),經過逐個像元糾正,再進行影像鑲嵌,按國家基本比例尺地形圖圖幅范圍剪裁生成的影像數據。一般帶有公里網格、圖廓整飾和注記的平面圖。數字正射影像圖的制作流程:正射影像圖一般是通過在影像上選取一些地面控制點,利用該影像范圍內的DEM數據,對影像同時進行傾斜改正和投影差改正,生成正射影像,然后將多個正射影像拼接鑲嵌在一起,并進行色彩平衡處理之后,按照一定范圍內裁切出來的影像就是數字正射影像圖。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像,具有精度高、信息豐富、直觀真實等優點。
3遙感在土地調查中的實踐
3.1土地調查的目的
全國第二次土地調查是國務院下達的一項重大的國情國力調查任務,目的是全面查清全國土地利用狀況,掌握真實的土地基礎數據,建立和完善土地調查、統計和登記制度,實現土地資源信息的社會化服務,滿足經濟社會發展及國土資源管理的需要,對貫徹“十分珍惜和合理利用每一寸土地,切實保護耕地”的基本國策,實現土地利用優化調控具有重要意義。
石屏縣第二次全國土地調查(農村部分)是采用GPS、GIS、RS等先進技術方法,在石屏縣現有土地調查的基礎上,按照《云南省第二次土地調查實施細則(農村部分)》等統一技術標準,全面查清石屏縣的土地利用狀況,掌握真實的土地基礎數據,并對調查成果實行信息化、網絡化管理,建立和完善土地調查、統計制度和登記制度,實現土地資源信息的社會化服務,滿足經濟社會發展、土地宏觀調控及國土資源管理的需要。
3.2土地調查的任務
石屏縣土地調查的主要任務是按照《云南省第二次土地調查實施細則(農村部分)》的技術標準,以數字正射影像圖為基礎,采用綜合調繪法完成城鎮以外每個圖斑的地類、位置、范圍、面積、權屬等調查工作,查清建設用地、耕地、園地、林地等各類土地的分布和利用現狀;依據基本農田劃定與調整資料,將基本農田落實至土地利用現狀圖上,掌握基本農田的數量、分布、保護與利用情況;利用石屏縣行政勘界及林權改革等資料,以調查底圖為依據,調繪縣城所在地村民小組權屬界線。
3.3土地調查的方法
基本調查方法主要包括了綜合調繪法和全野外調繪法。
石屏縣第二次土地調查充分利用國家及云南省提供及下發資料,石屏縣已有土地調查與更新調查成果及石屏縣基本農田、林權改革、行政勘界與退耕還林等資料,采用內外業相結合,綜合調繪的技術方法,保證第二次土地調查成果與歷史成果及相關部門成果的銜接及延續。
綜合調繪法是先內業解譯再外業核實的一種調繪方法。
當DOM的現勢性較好、影像清晰且作業人員熟悉內外業工作時,宜采用這種方法。
(1)內業解譯
在計算機上將DOM放大適當倍數,根據影像特征并參考原土地利用數據庫或土地利用現狀圖進行預判。在DOM上能準確判定的圖斑或線狀地物,標繪其界線、地類等,不能準確判定的待實地調查。將經過預判的DOM制作成解譯圖。
(2)實地調查
實地逐一核實解譯圖上已預判的圖斑、線狀地物等,調查未確定的圖斑和線狀地物,測量單線線狀地物的寬度,進行權屬調查。通過實地核實與調查,將權屬界線、圖斑、線狀地物、零星地物等信息標繪在圖上。
(3)內業整理
根據外業調查記錄資料對外業調查圖等進行完善和整飾形成調查原圖。
4遙感影像解譯標志的建立
根據影像特征的差異可以識別和區分不同的地物,這些典型的影像特征稱為影像解譯標志。解譯標志的建立是解譯的前提。解譯標志分為直接解譯標志和間接解譯標志。在影像上可直接看到的影像特征稱為直接解譯標志,包括影像的幾何形狀、大小、色彩、色調、陰影、反差、位置和相互關系等。在直接解譯基礎上,需要經過分析、判別才能識別、推斷其性質的影像特征的稱為間接解譯標志,如解譯水系,看其位置、形狀、大小等可推斷是河流還是溝渠等。石屏縣主要采用的是SPOT-5衛星影像,分辨率為2.5m,我們根據影像色調、紋理結構、形狀與土地利用類型、植被覆蓋度等的對應關系建立了以下解譯標志(未全部羅列)見表1。
表1石屏縣SPOT-5衛星影像解譯標志
地類
編碼 名
稱 影像 解譯標志 地類
編碼 名
稱 影像 解譯標志
011 水田 石屏縣平原及溝谷地區大部分為水田,由于旱作為主,故色調各種各樣,紋理平滑,形狀成塊狀。按坡度等級不同,分為平田和梯田兩種 203 村莊 亮色規則塊狀圖斑相嵌于林盤之中,呈明顯的亮暗分明的色調。
013 旱地 位于丘陵或平原較高處(一般比水田高0.5~1米)以及居民點旁,無水源灌溉,地塊較小,分割破碎,田埂不清晰,繪圖時一般以原調查旱地圖斑為參照。 102 公路
用地 亮色條帶,兩側有時有排列整齊的暗色顆粒狀行道樹。
021 果園 影像特征:有整齊排列的小顆粒,色調較暗。石屏縣果園以楊梅園、柑桔園為主 104 農村
道路 位于農田中間及居民點之間,呈亮色線狀或帶狀,但有行道樹的影像呈暗色,某些易與農田灌溉渠系混淆。
031 有林地 影像特征:有密集不均勻的顆粒,顆粒較大,色調較暗。 117 溝渠 農田排灌渠系及附屬設施。呈線狀或帶狀,部分兩側有護堤林,一般影像呈暗黑色。
5遙感技術與傳統方法對比
傳統方法存在如下幾個方面的不足:
(1) 需要消耗大量的物力、財力,導致不可能進行大規模、經常性的調查;
(2) 調查周期長,存在調查成本高,成果現勢性差等不足;
(3) 調查人員及調查時間的不同使獲得數據的可比性下降;
(4) 對無法涉足地區的調查存在遺漏的問題。
遙感技術的應用使土地調查節省了大量的時間,提高了質量和精度,極大地提高了工作效率。
6結束語
進入21世紀,遙感技術有了很大的發展。遙感從第一代的航空攝影機,第二代的多光譜掃描儀,很快發展到第三代固體掃描儀(CCD)。遙感器的運載工具,從收音機很快發展到衛星、宇宙飛船和航天飛機。遙感被應用到各個領域:陸地水資源調查、土地資源調查、地質調查、海洋資源調查、環境監測等等。
遙感擁有可靠的技術基礎,以及廣闊的應用空間,只要政府給予大力支持,再加上科技人員的勤奮努力,就會極大地促進遙感技術在土地調查中的應用。國家為了查清土地資源利用狀況,投入了大量的人力和物力,因此在調查過程中要盡可能的采用最新的科學技術和手段。而遙感作為一門新興學科,必將在土地調查中發揮越來越大的作用。
文章標題:遙感技術在全國第二次土地調查中的應用
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