卫星遥感在地理国情普查中的应用

卫星遥感在地理国情普查中的应用

湖北省测绘工程院²430074

摘要：随着全国地理国情普查工作的全面展开，依据地理国情普查的内容和

要求，卫星遥感影像成为地理国情普查时点核查数据更新和修正主要数据源影像

依据。卫星遥感将是未来实现持续地理国情监测的主要手段，大大减少了户外工

作量。因此，时代的背景下，以地理国情普查项目为研究背景，根据国家规定采

集分类要求，将卫星遥感作为地理国情普查信息提取的应用方法，为今后地理国

情可持续监测工作提供基础条件。

关键词：卫星遥感；地理；国情普查

一、引言

随着我国各方面综合实力的不断增强，生态环境等问题也开始逐渐

凸显。我国地形环境十分复杂，例如：各种内涝、地质灾害等不良因素产生，成

为了大家重点关注的重点[1]。为适应社会经济发展、国防建设和科学管理的需要，加强基础测绘和地理国情监测，已经上升到了国家的高度。在我国当前发展局势下，传统的地理信息获取方法，不仅工作强度大，并且投入人力财力大，已经不

能适用于当前的发展需求。卫星遥感影像已逐渐成为快速获取地理信息数据主要

数据源。基于多种地理单元开展基本地理国情的统计分析，建立地理国情监测业

务体系和成果的审核发布机制等，满足经济社会发展和生态文明建设的需求。

二、地理国情普查的内容与技术

（一）地理国情普查的内容

开展的地理国情普查是一项重大的国情国力调查，不仅可以了解国情，与此同时，还可以把握国势，立足实际情况，制定国策。基本地理国情、综

合地理国情、专题地理国情等都属于地理国情普查的内容，并且涉及的范围较为

广泛，如：地形地貌、植被覆盖、水域、荒漠与裸露地、交通网络等[2]。有地表

覆盖普查内容，有地理国情要素普查内容，其基本内容的确定综合考虑了土地利用、生态环境、经济状态各方面因素。

（二）地理国情普查的技术路线

地理国情监测是综合利用卫星遥感对各时期测绘成果档案资料进行综合，动态化监测自然地理要素，形成一系列监测数据、地图和研究报告等。此种方式，是开展地理国情监测是准确掌握我国国情国力的有效途径。使用卫星遥感，可以通过多源信息辅助判读与解译的方法等进行地理国情信息统计与技术路线等内容分析。卫星遥感技术中，计算机自动解译影像是标准样式识别技术的具体运用。利用计算机特定的程序设计语言编写影像中地物呈现的表面外貌、形状及其环境等多种特征信息，逐一认知性质与关系的应用过程。作用可应用于国土资源与环境的调查，要按照不同的分辨率，对地表信息实施描述。

三、卫星遥感在地理国情普查中的应用

（一）高分辨率卫星遥感在地理国情普查中的应用

（1）直接用于数据采集

图像分割是指按照不同的特点将图像划分为不同的区域，在进一步地优化和目标提取中，从而达到正确理解、合理描述、成功分析图像的目的。多尺度分割的前提是确保损失最小的影像信息，使得分类结果更加客观。高分辨率遥感影像信息提取的基础是多尺度分割，最大的特别地方就是自动分类。地理国情普查中，要是使用高分辨率遥感影像的方式完成数据采集。那么，所包含的主要内容，可以分为计算机自动分类、人工解译、外业调查等，这些内容，都要按照实际的需要进行落实，也就是说，需要按照影像的质量、信息提取的类型方式，选择合适的方式[3]。高分辨率遥感影像的分割最重要的是分割算法的选择和最优分割尺度的确定。分割算法的选择上，主要是按照有棋盘分割、四叉树分割和多尺度分割等几个常见的方式，合理地进行选择。然后根据每个波段的权重，迭代运算至完成多尺度分割操作。从最优分割尺度确定看，每一种地物类型都有各自的最优分类尺度，通常通过设置这些参数来确定最优分割尺度。不同的分割尺度对不同地物的分割结果也不尽相同，设置不同的分割尺度（30、50、80、

100、120）。在计算机自动分类的过程中，构建规则提取信息的时候，还会进行

有效的监督分类。

（2）时点数据核查与修正

由于分类结果依赖选择的样本，需要在迭代步骤中，通过校正典型的

对象样本进行改正。人工解译和编辑主要是在分割和分类的基础上，需要采用时

点时间的卫星遥感影像进行核查和时点数据更新，这样做的主要目的，就是为了

进一步保证内容的真实性和精确性。高分辨率卫星遥感数据源，类似于航空摄影

遥感影像，对初步解译结果进行了图斑的合并、拆分、删除、添加、边界修订等

编辑。为了进一步防止出现较大的单景影像幅面的情况，采用 RPC校正法、卫星

控制点库与 DEM 纠正法等方式，这样的情况下，才可以保持信息的精确性。不

仅如此，相关的人员，还要根据实际情况，按照卫星遥感集影像的时点数据进行

核查、更新，这样做的主要目的，就是为了进一步保证时点数据准确无误。在相

关的工作人员，在获得了高分辨率卫星遥感影像以后，这个时候，通过坐标、像

元空间分辨率，即可完成对应的校正工作，有效的完成影像分割，为下一步的解释、分类等做好有效的基础准备。通过一种遥感测绘数据进行地物地貌分类信息

的提取方法和原理，总结了人工判别分类解译与自动判别解译方法进行综合应用。我国也开展了一些在土地利用与生态环境方面的监测，并且在很多的地方，已经

获得了一定的成效。卫星传感器对地物进行观测时，DN 值转换为大气顶层太阳

辐射亮度，大气散射改变了进入光线的传播方向以后，消除这些大气影响的过程

就是影像的大气纠正[4]。遥感影像几何纠正步骤一般的情况下，可以分为以下的

几个点，使用工具，在第一步的时候，需要统一原始遥感图像与纠正后遥感图像

的坐标系。在第二步的时候，通过对比原始影像与纠正后影像，即可结合实际情况，有效的找到明显的地面控制点对。在第三步的时候，通过建立畸变数学模型，不仅是为了找到合适的地面控制点对，与此同时，也是为了求解畸变模型参数。

在这个模型当中，即可结合实际情况，做好对应的纠正工作。在经历纠正之后，

就需要在卫星影像的基础上，进行几何纠正处理。

（二）中分辨率卫星遥感在地理国情普查中的应用

（1）中分辨率卫星遥感影像的优势