浅论遥感影像地图的制作

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文章编号:049420911(2002)1120044202

中图分类号:P283.8 文献标识码:B

浅论遥感影像地图的制作

何宗宜,刘新华

(武汉大学地图科学与地理信息工程系,湖北武汉430079)

On R emotely Sensed Image Map Making

HE Z ong 2yi ,L IU Xin 2hua

摘要:论述利用遥感影像制作地图的软硬件环境,制图工艺流程,制图生产过程中关键性技术问题的解决。关键词:遥感影像;地图制图;地图编制

收稿日期:2002204228

作者简介:何宗宜(19562),男,江西彭泽人,教授,博士生导师,主要从事数字地图、制图技术研究和数学。

一、引 言

随着计算机技术的发展和3S 技术的互相渗透,利用影像制作地图已不再是很困难的事情。数字环境下遥感制图变得轻松、容易。越来越多的图形软件与图像处理软件提供了强有力的技术支撑。武汉市TM 卫星影像图的制作、辽宁省编制的几幅城区假彩色挂图为我们开辟了很好的先例。笔者根据制作《关中地区影像图》的生产实践,就利用遥感影像制作地图的软硬件环境、制图生产过程、关键性技术问题的解决,制图工艺流程进行阐述。

二、遥感影像地图制作的软硬件环境

1.软件环境

目前图像处理软件有Photoshop 等,影像纠正软件PhotoMapper ,GEOimage 等,图形软件有CorelDraw ,Map GIS ,方正智绘等。

2.硬件环境

主要硬件设备有:平板彩色扫描仪,CPU450MHz 、128M 内存、20G B 硬盘、40X 光驱以上配置的计算机,彩色喷墨打印机等。

三、遥感影像地图的制作

1.遥感影像地图制作的工艺流程设计

遥感影像地图制作的主要过程见图1。

2.制作过程中的若干关键性技术(1)地理底图的准备

1.收集相应比例尺的地理底图,一般为地形图。

2.对底图进行扫描。若为彩色,扫描分辨率不

低于300dpi ,若为二值,分辨率不低于200dpi 。

图1 遥感影像地图制作的工艺流程

3.在纠正软件中根据图名、图号、比例尺等生成标准图廓对底图进行几何纠正,若为多幅图,纠正后需拼制底图镶嵌图。

(2)遥感资料的处理

对于各类遥感影像用于编图的比例尺各不相同。一般而言,航空影像用作编制大比例尺图,气球影像用作编制中比例尺图,卫星影像用作编制小比

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例尺图。但随着亚米级精度卫星影像的出现,用卫星影像编制大中比例尺地图已成为可能。

1.在图像处理软件中读入遥感数据,格式转换为Photoshop可处理格式。若为航片,则需扫描。

2.校准系统色调范围。

3.设置高光和暗调值。

4.调整中间调和微调色彩校正。

5.调整色彩平衡,并增强图像。简单的方法是调节亮度/对比度,色彩平衡。精确的方法是调节色阶及曲线。色阶不影响色彩平衡,而曲线可在通道中提供更精确的像素分布控制。

6.多波段彩色合成。根据成图需要,选择不同的波段,在Photoshop软件中合成假彩色遥感影像。并对以TM影像为例,需突出植被要素,选2、3、4波段。如需突出地质要素,选2、5、7波段,若需突出地物要素,选2、3、7波段。还可以用全色图像与各波段的多波段图像分别组合,再经彩色合成,得到含有全色图像信息的多光谱合成图像。对合成后的图像调整色彩平衡、增强处理。

(3)对影像和底图进行配准

在纠正软件中同时调入单张地理底图及遥感图像,使地理底图半透明,选同名地物点进行配准,这样可初步检查图像的配准情况。选择控制点时,应选平坦地区的特征点,如人工建筑的渠或道路交叉点、桥梁、独立地物点等;尽量不要选河床易变动的河流交叉点,以免点的移位影响配准精度,几何位置上要均匀分布。若不太理想应继续选控制点继续配准,直到满意为止,保存纠正好的影像。配准一般进行2~3次,多次纠正会引起图像断裂、变形。

(4)对纠正好的影像进行拼接

对大区域制图无论是地形图或者遥感影像如航片,在Photoshop软件里拼接才能布满整个制图区域。一般应选择地形图作为基准即第1层面,遥感影像作为第2层面,把遥感影像复合到地形图上去。另外,航片最好隔片复合上去,这样使误差的分布比较均匀。拼接线尽可能沿空地、街道,避开其他重要地物。对于复合好的图,分别对两层进行裁切使它们的尺寸完全一致,并且在两层的同名地物点做至少一个控点,以保证它们在绘图软件中完全复合。

在此阶段中,若把遥感影像文件再进行进一步加工,如灰度、饱和度、对比度、亮度、色彩曲线等的调整,保证影像图色调协调一致。由于受到成本条件等限制,这次所拍摄的航空照片及卫星照片多为黑白片,将黑白影像在Photoshop软件中加彩、着色,通过人工方法加工为彩色影像。这样处理后,不仅方便人们获取地理信息、宏观了解制图区域特征,而且对影像地图起到了装饰、美化的作用。最后,用影像图作为底图提取线划地图要素。

(5)在图形软件中进行矢量化

1.地图版面、符号、色彩与图形设计。

2.图层编辑。要注意点、线、面符号的镂空让位,地图数据成图的一般规律是点压线、线压面;绘图软件中一般都提供可透明功能,使地形图层半透明,对比影像与底图,可明显判读出发生变化的地物,一般是根据设计书进行地物选取,勾绘。无变更地物可按地形图提取地物,对于发生较大变化的地物,如道路、机场、水系、城镇等以影像为准。判读影像可根据形状、大小、图形、阴影、位置、纹理、类型等变量进行。

在此阶段中,若根据影像只对扫描纠正后的栅格地形图进行更新,获得现势性结果然后进行色彩规划,形成栅格数据文件,这种方法即为4D产品之一的DR G更新技术方法。利用航空影像或卫星遥感影像更新DR G,是目前通过彩色喷墨绘图仪或激光照排制版印刷方法生产出更新后的模拟纸质地图。

3.对于专题地图的制作,还应做专题类型图与底图套合这一工作,设计专题符号即把专题要素表示上去。

4.文字注记及图外整饰

5.对于组版好的文件,打印出来,校正修改错漏。

6.出版准备。利用D TP系统的强大输出功能

生成PS文件和RIP处理,从而完成胶片输出。

四、结束语

用遥感影像制作地图这里也存在许多的实际问

题:如对于较大区域如跨投影带地形图的拼接;不同

景遥感影像的拼接,对于起伏较大的非平坦区域影

像的投影差改正,用简单的几何纠正不能解决所有

问题。所以探讨该类图种的生产工艺,解决关键性

技术问题,这对增加地图品种,使地图在国民经济建

设中发挥更大作用很有必要。

参考文献:

[1] 华瑞林.遥感制图[M].南京:南京大学出版社,1990.

[2] 张力果,林开愚.陆地卫星TM资料1:50000比例尺

专题系列成图规范化研究[M].北京:科学出版社,

1993.

[3] 褚广荣,王乃斌.遥感系列成图方法研究[M].北京:

测绘出版社,1992.

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