基于地理國(guó)情普查遙感影像解譯樣本庫(kù)建立的探討

■高軍

（遼寧省地理信息院遼寧沈陽(yáng)110034）

基于地理國(guó)情普查遙感影像解譯樣本庫(kù)建立的探討

■高軍

（遼寧省地理信息院遼寧沈陽(yáng)110034）

遙感影像樣本庫(kù)的建立是對(duì)地理環(huán)境的正確認(rèn)知，也是保證解譯結(jié)果正確的基本前提。利用具有對(duì)照關(guān)系的地面照片和遙感影像為主的解譯樣本數(shù)據(jù)，可以為遙感影像解譯者建立對(duì)相關(guān)地域的正確認(rèn)識(shí)提供支持，也可在解譯結(jié)果的質(zhì)量控制方面發(fā)揮重要作用,同時(shí)也為長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)積累實(shí)地參考資料。

地理國(guó)情 解譯樣本 遙感影像 數(shù)據(jù)庫(kù)

0　引言

開(kāi)展全國(guó)地理國(guó)情普查，系統(tǒng)掌握權(quán)威、客觀、準(zhǔn)確的地理國(guó)情信息，是制定和實(shí)施國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、優(yōu)化國(guó)土空間開(kāi)發(fā)格局和各類(lèi)資源配置的重要依據(jù)，是推進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的重要支撐，是做好防災(zāi)減災(zāi)工作和應(yīng)急保障服務(wù)的重要保障，也是相關(guān)行業(yè)開(kāi)展調(diào)查統(tǒng)計(jì)工作的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。為全面掌握我國(guó)地理國(guó)情現(xiàn)狀，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的需要，遙感解譯樣本數(shù)據(jù)作為地理國(guó)情普查上交的重要成果之一，也是對(duì)地理環(huán)境的正確認(rèn)知，同時(shí)也是指導(dǎo)和保證內(nèi)業(yè)自動(dòng)分類(lèi)和人工解譯的基本前提和重要保證。

1　遙感解譯樣本數(shù)據(jù)庫(kù)基本步驟

遙感解譯樣本數(shù)據(jù)的收集分地面照片外業(yè)采集和遙感影像實(shí)例內(nèi)業(yè)裁切與整理建庫(kù)兩個(gè)階段。在地面照片獲取后，經(jīng)過(guò)整理，形成屬性完整的地面照片集后，通過(guò)人工。人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的建庫(kù)。

（1）通過(guò)EXIF或記錄信息獲取地面照片基本信息；

（2）計(jì)算地面照片文件標(biāo)識(shí)符；

（3）地面照片文件改名；

（4）照片與影像配對(duì)；

（5）影像裁切；

①技術(shù)裁切范圍；

②裁切；

③同時(shí)根據(jù)地面照片標(biāo)識(shí)符對(duì)裁切文件命名，提取影像實(shí)例文件數(shù)據(jù)信息；

④建立地面照片與影像實(shí)例之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

（6）將生成的三個(gè)文本文件入庫(kù)

2　照片采集總體原則

采集的地面照片需充分保證樣本的典型性。每一個(gè)樣本應(yīng)能夠代表所屬的覆蓋類(lèi)型，能綜合反映該類(lèi)型的總體特征，或者突出反映該類(lèi)型某一方面的特征；在地表地物分布和覆蓋類(lèi)型相對(duì)比較一致的一定區(qū)域內(nèi)，樣本總體在數(shù)量上應(yīng)能代表該區(qū)域的整體特征，在分布上應(yīng)貼近地物和覆蓋類(lèi)型分布的趨勢(shì)。

地面照片反映的地表季相或覆蓋狀態(tài)應(yīng)盡可能與遙感影像的時(shí)相接近；如果季相差別較大，需確保通過(guò)照片判別出的地物或覆蓋狀態(tài)與影像上判別出的一致，否則不應(yīng)作為樣本保留。

3　遙感影像實(shí)例采集要求

對(duì)應(yīng)地面照片，根據(jù)其姿態(tài)信息，從經(jīng)過(guò)正射處理的可用遙感數(shù)據(jù)源中裁切長(zhǎng)寬511*511像素大小的高分辨率遙感影像，并盡可能把地面照片拍攝的主體地物置于影像的中間部分，同時(shí)保證拍攝點(diǎn)也位于遙感影像實(shí)例范圍內(nèi)。對(duì)于遠(yuǎn)距離拍攝的地面照片，如果的確無(wú)法將拍攝點(diǎn)和拍攝的主體地物同時(shí)置于511*511像素大小的遙感影像范圍內(nèi)，可以將裁切范圍擴(kuò)展至1023*1023。

4　地面照片和影像實(shí)例屬性要求

遙感解譯樣本數(shù)據(jù)包含兩類(lèi)，一是地面照片，采用JPG格式，照片標(biāo)識(shí)符用32位字符表示；二是遙感影像實(shí)例數(shù)據(jù)，裁切的遙感影像實(shí)例文件采用非壓縮的TIFF格式，遙感影像實(shí)例文件的文件名依據(jù)對(duì)應(yīng)的地面照片標(biāo)識(shí)符進(jìn)行命名，同時(shí)利用TIFF WORLD文檔記錄影像的坐標(biāo)信息；利用投影信息文件記錄影像的投影信息。兩類(lèi)數(shù)據(jù)分別從不同的側(cè)面反映地物影像形態(tài)特征，起到相互印證的作用，存在一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一三種對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以幫助解譯人員更高效地認(rèn)知遙感影像所蘊(yùn)含的信息。通過(guò)選擇有代表性的地物類(lèi)型，采集實(shí)地影像資料，建立遙感影像解譯標(biāo)志數(shù)據(jù)庫(kù)，指導(dǎo)自動(dòng)分類(lèi)和人工解譯。

5　遙感影像解譯樣本庫(kù)建立

地理國(guó)情普查對(duì)遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)庫(kù)整理有著嚴(yán)格的規(guī)定，遙感解譯樣本照片、影像、數(shù)據(jù)庫(kù)中各表的信息相互關(guān)聯(lián)，項(xiàng)目繁雜，內(nèi)容多樣，采集樣本數(shù)據(jù)又具有典型性、多樣性、充分性、一致性特點(diǎn)，因此采用傳統(tǒng)人工方法不但效率低下，而且很難做到面面俱到，全部覆蓋，一次到位的效果。

采用先進(jìn)設(shè)備采集帶有相機(jī)姿態(tài)參數(shù)和相機(jī)成像參數(shù)信息地面照片，利用先進(jìn)遙感解譯樣本軟件完成相應(yīng)的屬性錄入和照片屬性的提取，根據(jù)地面照片屬性的坐標(biāo)信息完成對(duì)應(yīng)影像的自動(dòng)裁切和標(biāo)注，進(jìn)而根據(jù)照片和影像屬性完成標(biāo)準(zhǔn)遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于大量的地面照片在無(wú)需手工定位批量完成遙感影像實(shí)例裁切，大大提高了工作效率，同時(shí)對(duì)大容量影像無(wú)法裁切上取的了重大突破，具體優(yōu)勢(shì)如下：（1）遙感影像自動(dòng)化批量裁切。通過(guò)能夠讀取帶有位置參數(shù)的實(shí)景照片屬性的解譯樣本裁切軟件，直接鏈接糾正好的遙感影像，自動(dòng)完成與地面照片對(duì)應(yīng)的遙感影像實(shí)例裁切，進(jìn)而建立標(biāo)準(zhǔn)遙感影像樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。（2）照片屬性自動(dòng)查錯(cuò)、糾正。在地理國(guó)情監(jiān)測(cè)處理軟件的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)，通過(guò)對(duì)遙感影像地物點(diǎn)與拍攝點(diǎn)位置的自動(dòng)計(jì)算得出倆者之間的關(guān)系，進(jìn)而對(duì)照片方位角、距離、拍攝點(diǎn)經(jīng)緯度等屬性進(jìn)行比對(duì)查錯(cuò)和糾正。（3）實(shí)現(xiàn)了地面照片與對(duì)應(yīng)影像實(shí)例可視化查詢對(duì)照。通過(guò)樣本解譯系統(tǒng)軟件對(duì)樣本數(shù)據(jù)庫(kù)的代碼、照片文件名、影像文件名等屬性一項(xiàng)或多項(xiàng)的檢索自動(dòng)鏈接與其相關(guān)的照片、影像實(shí)例及屬性，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。實(shí)現(xiàn)了地面照片與影像實(shí)例可視化對(duì)照，便于解譯樣本數(shù)據(jù)的檢查和修改，并對(duì)修改后的屬性自動(dòng)更新到解譯樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，更加直觀，方便。

6　結(jié)束語(yǔ)

遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)庫(kù)的建立是科技創(chuàng)新在地理國(guó)情普查中具體實(shí)踐，為地理國(guó)情普查中的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量切實(shí)提高奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。完整遙感影像解譯數(shù)據(jù)庫(kù)建立和更新在對(duì)內(nèi)業(yè)解譯過(guò)程中對(duì)于疑問(wèn)圖斑，通過(guò)檢索樣本數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)地面照片和影像實(shí)例的對(duì)照得到直觀、正確的認(rèn)知，確保解譯精度可以大大提高內(nèi)業(yè)解譯正確率。同時(shí)更新補(bǔ)充了0.2米高分辨率影像實(shí)例，對(duì)于變化地類(lèi)和異鐠同物地類(lèi)增強(qiáng)了判讀依據(jù)。利用先進(jìn)技術(shù)，采取輔助軟件，從而使解譯樣本數(shù)據(jù)庫(kù)的建立工作模式轉(zhuǎn)向以計(jì)算機(jī)為主和人工檢查為輔的高效優(yōu)化模式，提供了工作效率和質(zhì)量，也是后期地理國(guó)情普查項(xiàng)目質(zhì)量評(píng)定的重要依據(jù)，也為地理國(guó)情長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)及應(yīng)用積累了實(shí)地參考資料。

[1]國(guó)務(wù)院第一次全國(guó)地理國(guó)情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室GDPJ 06-2013地理國(guó)情普查遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)定

[2]國(guó)務(wù)院第一次全國(guó)地理國(guó)情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室GDPJ 06-2013地理國(guó)情普查數(shù)據(jù)規(guī)定與采集要求

[3]程滔,袁如金,高志宏,等.遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)一體化整理方法 [J].地理信息世界,2014(5):96-100.

P208[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-253-1