基于卫星影像整合公开资料生产数字线划图方法的研究

第４２卷第５期２０１９年５月

测绘与空间地理信息

ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

Ｖｏｌ.４２ꎬＮｏ.５Ｍａｙꎬ２０１９

收稿日期:２０１８－１０－０８

作者简介:代㊀玉(１９８５－)ꎬ女ꎬ吉林省吉林市人ꎬ工程师ꎬ学士ꎬ主要从事测绘内业技术与质量检查管理工作ꎮ

基于卫星影像整合公开资料生产数字

线划图方法的研究

代㊀玉ꎬ钱㊀爽ꎬ孙㊀畅

(黑龙江地理信息工程院ꎬ黑龙江哈尔滨１５００８１)

摘要:随着科技的进步ꎬ目前卫星影像成果的精度已经可以满足一些特定比例尺地形图的生产要求ꎮ互联网

作为公共资料的共享平台ꎬ可以提供不同来源的资料数据ꎮ本文利用现有的卫星影像成果ꎬ整合公开资料ꎬ进行了数字线划图的制作ꎬ为如何利用公共测绘资源提供了实例ꎮ关键词:卫星影像ꎻ公开资料ꎻ数字线划地图ꎻ数据处理

中图分类号:Ｐ２３１㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１６７２－５８６７(２０１９)０５－０２１５－０２

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤＬＧＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅ

ＩｍａｇｅｓｔｏＩｎｔｅｇｒａｔｅＰｕｂｌｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ＤＡＩＹｕꎬＱＩＡＮＳｈｕａｎｇꎬＳＵＮＣｈａｎｇ

(ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｍａｔｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＨａｒｂｉｎ１５００８１ꎬＣｈｉｎａ)

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｍａｇｅｈａｓｂｅｅｎａｂｌｅｔｏｍｅｅｔｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｉｆｉｃｓｃａｌｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃｍａｐｓ.Ａｓａｓｈａｒｅｄｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｐｕｂｌｉｃｒｅｓｏｕｒｃｅｓꎬｉｎｔｅｒｎｅｔｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｄａｔａｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｓ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓａｔｅｌ￣ｌｉｔｅｉｍａｇｅａｎｄｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｐｕｂｌｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎꎬｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＤＬＧｈａｓｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ.Ｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｘａｍｐｌｅｆｏｒｈｏｗｔｏｍａｋｅｕｓｅ

ｏｆｐｕｂｌｉｃｓｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄｍａｐｐｉｎｇｒｅｓｏｕｒｃｅｓ.

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓａｔｅｌｌｉｔｅｉｍａｇｅꎻｐｕｂｌｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎꎻＤＬＧꎻｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ

０㊀引㊀言

近年来ꎬ随着计算机技术㊁网络技术不断的发展ꎬ数据共享已成为当前社会各界共同的关注点ꎮ在测绘行业ꎬ使用数字化生产方式可以大批量㊁多批次地完成生产工作ꎮ经过多年的积累ꎬ同一地区不同种类的测绘成果储备逐年丰富ꎮ如何正确㊁高效地使用这些已有成果ꎬ减少重复的生产消耗ꎬ目前仍是一项需要深入研究的课题ꎮ本文基于已有的卫星影像成果ꎬ研究如何使用公开资料进行数据整合并生产数字线划图ꎬ减少生产过程中要素采集的重复工作量ꎬ促进地理空间数据的共享与交换ꎬ为充分利用测绘行业已有成果数据进行测绘产品的生产与更新提供思路ꎮ

１㊀资料准备及技术流程

１.１㊀卫星影像成果准备

卫星影像以资源三号卫星正射影像成果为主ꎬ影像为１ʒ５００００标准分幅ꎬ地面分辨率２ｍꎬ是要素定位㊁采集㊁定性的主要依据ꎮ

１.２㊀ＤＥＭ成果准备

ＤＥＭ成果来自前期项目ꎬ１ʒ５００００标准分幅ꎬＧＲＩＤ数据格式ꎬ是地貌要素提取的主要来源ꎮ

１.３㊀公开资料收集

１.３.１㊀ＯｐｅｎＳｔｒｅｅｔＭａｐ数据

ＯｐｅｎＳｔｒｅｅｔＭａｐ(以下简称ＯＳＭ数据)数据是由志愿者创建的网络地图数据ꎬ由用户根据手持ＧＰＳ㊁影像㊁照片甚至徒手绘制ꎮ目前下载的ＯＳＭ数据为ｓｈｐ格式ꎬ经坐标转换后可与ＤＯＭ数据套合ꎮ用于提取部分地物要素及地物定性参考ꎮ

１.３.２㊀ＧＡＤＭ数据

ＧＡＤＭ数据库是由美国加州伯克利大学的ＲｏｂｅｒｔＨｉ￣ｊｍａｎｓ及其同事牵头完成的全球行政区划数据库ꎮ目前下载的ＧＡＤＭ数据为ＳＨＰ格式ꎬ一般记录国家级境界(ａｄｍ０)㊁省级境界(ａｄｍ１)㊁地级境界(ａｄｍ２)㊁县级境界(ａｄｍ３)成果ꎮ

１.３.３㊀ＧｅｏＮａｍｅｓ数据

可在ｗｗｗ.ｇｅｏｎａｍｅｓ.ｏｒｇ网站上下载开源的ＧｅｏＮａｍｅｓ数据ꎬ该数据为文本格式(∗.ｔｘｔ)ꎬ数据内容包含居民地

本地名称㊁英文名称㊁隶属行政区划㊁所在经纬度位置等信息ꎮ

１.３.４㊀其他可用数据可收集到的作为参考数据的其他可用资料ꎮ

１.４㊀生产技术流程

对收集到的资料依据相关规范要求进行整理㊁提取㊁合并㊁编辑㊁完善与修正后ꎬ生产１ʒ５００００数字线划地图ꎮ

工艺流程如图１所示

ꎮ

图１㊀生产工艺流程

Ｆｉｇ.１㊀Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ

２㊀数字线划图生产

２.１㊀生产过程

资料准备完成后ꎬ依据相关的规范要求对已收集到的公开资料进行整理ꎬ包括分析资料的可用性ꎬ对数据进行坐标转换操作ꎬ使其可与ＤＯＭ数据套合(如图２所示)ꎬ提取出可直接使用的要素ꎮ对ＤＯＭ上可明确识别ꎬ但无法直接使用资料的要素进行采集ꎬ并初步定性ꎮ提取ＤＥＭ成果中的等高线㊁高程点作为数据线划图中的地貌要素ꎮ将地物要素和地貌要素合并ꎬ同时做初步的编辑处理ꎮ使用查询㊁收集到的各种资料ꎬ对已形成数字线划图雏形的数据进行属性的确认㊁完善与修正ꎬ形成规范的数字线划图成果ꎮ并将生产中仍存在的问题进行记载ꎬ以便后续进行分析

ꎮ

图２㊀数据与影像套合情况Ｆｉｇ.２㊀Ｄａｔａａｎｄｉｍａｇｅｍａｔｃｈｉｎｇ

２.２㊀存在问题

２.２.１㊀影像质量问题

由于使用的资源三号卫星影像分辨率仅能精确至

２ｍꎬ在基于ＤＯＭ数据进行要素判读采集时存在无法详细判定要素类别的情况ꎬ特别是居民地密集地区ꎮ对于此类问题ꎬ先预判要素性质ꎬ在后续生产过程中核实人工定性的准确性ꎮ如在其他相同纹理处存在资料支持的要素ꎬ可参考其进行属性录入ꎻ如无相应参考ꎬ将其归入可明确识别的上级要素类ꎮ

２.２.２㊀公开资料质量问题

由于ＯＳＭ数据来源较广ꎬ导致其权威性不高ꎬ且各区域详细程度㊁数据标准及数据质量不统一ꎬ需人工甄别㊁选取ꎮＧＡＤＭ数据允许政府部门及个人用户对其进行数据更新ꎬ会存在与相关要素关系不协调的现象ꎬ使用时需额外注意ꎮＧｅｏＮａｍｅｓ数据无直接坐标信息文件用于数据定位ꎬ使用要求较高ꎮ一些可在互联网上进行查询但不可下载的的资料ꎬ使用时只能在查询㊁浏览后选取兴趣点要素或较明显要素ꎬ利用影像相关位置对成果数据进行补充ꎮ以上问题均会导致生产中工作量增加ꎮ

对不同数据来源的同类要素进行分析比对后发现ꎬ不同资料中同一位置要素存在矛盾ꎮ对于此种情况ꎬ生产时可依据与ＤＯＭ套合精度㊁ＤＯＭ特征㊁空间关系合理等原则选取表示ꎬ但会增加分析成本ꎮ

２.２.３㊀外文翻译具有二义性

资料中要素类别英文属性对应的中文翻译有二义性ꎬ给要素定性带来一定的难度ꎮ

如ｆｃｌａｓｓ属性为 ｃａｎａｌ 的要素ꎬ中文翻译为运河㊁水道㊁管道㊁灌溉水渠ꎮ要素编码有３个可以与其对应ꎬ单从影像上看ꎬ无法明确为其定性ꎬ只能将其统一归入上级分类ꎬ不进行细类的划分ꎮ

３㊀结束语

应用已有资料数据进行各类测绘成果的生产极具研究性ꎬ对减少资源浪费可以起到一定作用ꎮ本文对基于已有卫星影像成果整合公开资料生产数字线划图的方法进行了研究ꎬ通过对公开资料的分析及整合ꎬ使用影像数据进行空间定位与更新ꎬ初步完成了数字线划图生产制作ꎬ为今后的数字线划图生产提供了一种可行性方法和生产流程ꎮ但由于公开资料数量及质量情况的限制ꎬ最终的成图效果与国标图式要求还有一定的差距ꎬ如何得到质量更好的成果数据ꎬ仍需进行深入研究及进一步的试验ꎮ

参考文献:

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州:解放军信息工程大学ꎬ２０１２.

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础地理信息数字产品１ʒ１００００１ʒ５００００生产技术规程第１部分:数字线划图(ＤＬＧ)[Ｓ].北京:测绘出版社ꎬ２００７.

[编辑:任亚茹]

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