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[關(guān)鍵字] CBERS-02B 糾正HR CCD 無控制 幾何糾正
[中圖分類號] P236 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-2-143-2
0引言
CBERS-02B星是由中巴兩國共同投資、聯(lián)合研制的傳輸型地球資源遙感衛(wèi)星,我國于2007年9月19日發(fā)射成功;CBERS- 02B星搭載了一臺高分辨率全色相機(jī)HR和多光譜相機(jī)CCD,其中搭載的HR相機(jī)可獲取到的全色影像空間分辨率可達(dá)2. 36m,光譜范圍0.5~0.8μm,CCD相機(jī)分辨率為19.5m 和258m的寬視場成像儀(WFI)。
為了進(jìn)一步提高貴州省內(nèi)的多源影像的積累以及最新遙感影像的獲取,筆者單位獲取了中國資源衛(wèi)星中心CBERS-02B遙感數(shù)據(jù)使用資格,而了更好的應(yīng)用02B衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù),擴(kuò)大基礎(chǔ)地理信息更新的影像資料來源,通過中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心獲取了貴州省內(nèi)的遙感影像數(shù)據(jù),并對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行了糾正和影像融合工作。
1糾正處理方法與項(xiàng)目內(nèi)容
1.1糾正方法
目前常用糾正方法主要有物理模型糾正和幾何模型糾正。物理模型糾正是對于地形起伏大或影像側(cè)視角大的地區(qū),利用成像的衛(wèi)星軌道參數(shù)、傳感器參數(shù)及DEM數(shù)據(jù),一般對影像進(jìn)行精確的物理模型糾正。另外一種則為幾何模型糾正。對于平坦地區(qū)或未能提供影像衛(wèi)星軌道參數(shù)、傳感器參數(shù)的地區(qū),采用多項(xiàng)式變換的幾何模型進(jìn)行糾正。
本次采用了幾何模型糾正并結(jié)合DEM數(shù)據(jù)對地表投影差進(jìn)行糾正,實(shí)現(xiàn)了全省資源02B影像正射糾正。工作流程圖如下:
1.2項(xiàng)目內(nèi)容與數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
項(xiàng)目資料準(zhǔn)備過程中,從中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心獲取覆蓋貴州省全部的高分辨率影像(HR)影像1003景、多光譜(CCD)影像200景。經(jīng)過遙感影像覆蓋范圍的分析,需要處理的總數(shù)約為900余景(但考慮重疊度因素,其實(shí)際處理數(shù)據(jù)面積可能會更多)。
1.2.1DEM數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
使用全省1︰1萬DEM作為糾正數(shù)據(jù);針對貴州山地較多,高差較大的特點(diǎn)。利用整理好的DEM對地表投影差進(jìn)行糾正,在糾正之前對全省的DEM進(jìn)行整合處理,不同投影帶的數(shù)據(jù)歸于統(tǒng)一的投影帶上。
1.2.2參考影像準(zhǔn)備
利用貴州省已有SPOT5影像作為參考影像,影像已進(jìn)行了正射糾正,但時(shí)間分辨率較低為2002-2005年期間影像資料。因本次處理的數(shù)據(jù)量較大,不采取外業(yè)實(shí)測獲取糾正控制點(diǎn)以及檢查點(diǎn),而是根據(jù)參考影像進(jìn)行無控制無模型的遙感影像糾正實(shí)驗(yàn),經(jīng)過投影換帶以及拼接整理后準(zhǔn)備好。
1.2.3元數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與管理
為對02B資源衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)管理方便,針對其02B衛(wèi)星影像的XML元數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,將重要的元數(shù)據(jù)全部錄入數(shù)據(jù)庫;對衛(wèi)星影像的組織管理更加系統(tǒng),以后在工作中查詢使用也更加方便。
1.2.4 02B資源衛(wèi)星遙原始影像數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
利用自主開發(fā)的“衛(wèi)星影像范圍示意圖標(biāo)繪程序”對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)繪;根據(jù)衛(wèi)星影像元數(shù)據(jù)自動(dòng)標(biāo)繪影像范圍和編號、拍攝時(shí)的軌道編號將數(shù)據(jù)分層分顏色顯示,疊合貴州省的省界以及1︰10萬分幅的格網(wǎng)和分幅編號等資料整理制作結(jié)合關(guān)系表,使衛(wèi)星影像的管理和使用更加直觀和形象。
HR影像準(zhǔn)備:從中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心獲取貴州省的2007、2008、2009和2010年的HR影像,經(jīng)過篩選衛(wèi)星影像成圖時(shí)影像運(yùn)量不超過10%,且結(jié)合部等關(guān)鍵地區(qū)無云霧的共計(jì)約1003景,覆蓋范圍如下:
2影像處理
2.1 02B資源衛(wèi)星HR影像處理
2.1.1 HR影像勻光
從中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中性獲取的原始HR影像整體反差較弱,畫面比較模糊,利用軟件自動(dòng)匹配同名點(diǎn)成功率低,故需要在糾正前將影像整體勻光一次,目的是為了提高對比度和亮度,以提高軟件自動(dòng)匹配同名點(diǎn)的精度。
2.1.2 HR影像糾正
02B資源衛(wèi)星影像采用UTM投影WGS84坐標(biāo)系,但在實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)其提供的初始位置不完全正確。
影像糾正的方法采用ERDAS軟件進(jìn)行。
經(jīng)過試驗(yàn),項(xiàng)目采用粗糾正+精糾正的方式處理。糾正過程中可選用128像素的搜索窗口匹配大量的同名點(diǎn)(每景2000以上)。
糾正后影像位置精度中誤差小于2個(gè)像素(5米),符合設(shè)計(jì)和使用需求。
2.1.3 CCD影像糾正
HR影像雖然空間分辨率高,但只有一個(gè)波段的數(shù)據(jù),光譜分辨率低。資源衛(wèi)星應(yīng)用中心提供的影像數(shù)據(jù)還包含分辨率19.5米的多光譜數(shù)據(jù)(CCD相機(jī)影像)。CCD影像包含5個(gè)波段的數(shù)據(jù),色彩豐富。
2.1.4HR和CCD影像融合
將糾正好的HR影像和對應(yīng)的CCD影像用ERDAS進(jìn)行融合,融合方法選用主成分變換算法。
2.1.5融合影像鑲嵌裁切和勻光
融合結(jié)果影像邊緣帶有不規(guī)則的黑邊融合的干擾數(shù)據(jù),需要將其成果中有用數(shù)據(jù)裁切出來并拼接成規(guī)則圖幅。
融合的成果圖像色彩不一致,而且與地物實(shí)際顏色不一致,最后還需要將影像與標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行勻光。
處理后效果見下圖:
3使用后的優(yōu)勢與效益
完成了全省已有可用的HR影像的糾正以及CCD影像的糾正,融合和勻光工作。項(xiàng)目完成后將更新大量我院的基礎(chǔ)影像數(shù)據(jù),并為各類工程項(xiàng)目提供服務(wù):
(1)完善我院貴州省內(nèi)衛(wèi)星影像資料數(shù)據(jù),進(jìn)行周期性積累;
(2)為1:1萬基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)國家任務(wù)提供調(diào)繪以及更新的最新影像資料,減輕目前調(diào)繪數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)性差的壓力;
(3)提供我省最新最全的衛(wèi)星影像資源儲備,為緊急發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害與其他情況提供快速的影像數(shù)據(jù)輔助支持。
(4)提供項(xiàng)目前期籌備、輔助決策基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(5)監(jiān)測地理國情。響應(yīng)國家“十二五”規(guī)劃,利用最新的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測地理國情研究,即是監(jiān)測國土疆域面積,地理區(qū)域劃分,地形地貌特征,更好的開展地理國情綜合調(diào)查。
4 結(jié)論
CBERS-02B對地觀測技術(shù)的進(jìn)步,標(biāo)志我國遙感技術(shù)的巨大發(fā)展。初步試驗(yàn)結(jié)果表明,從影像糾正后的幾何精度和融合質(zhì)量方面來看CBERS-02B影像數(shù)據(jù)可以作為國家基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫更新以及其他測繪項(xiàng)目前期準(zhǔn)備以及項(xiàng)目輔助的應(yīng)用影像數(shù)據(jù)源。通過對其他衛(wèi)星影像采用此糾正方法的實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步驗(yàn)證了此糾正方法的可行性與高效性,能夠達(dá)到無模型影像數(shù)據(jù)的快速糾正與處理的效果。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 衛(wèi)星瞬時(shí)視場;遙感影像可視化;研究
中圖分類號:TP751 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)051-033-01
隨著軌道上運(yùn)行衛(wèi)星數(shù)量的與日俱增,科研人員也掌握了越來越多的遙感影像數(shù)據(jù)。由于遙感影像數(shù)據(jù)在很多情況下都是被不同部門掌握的,所以,就很難達(dá)到資源上的共享,對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)也會有很大難度。與此同時(shí),這也導(dǎo)致了遙感影像的可視化受到了阻礙。這就要求我們要更加深入的對衛(wèi)星瞬時(shí)視場仿真與遙感影像可視化進(jìn)行更深一層的研究與探討。
1 衛(wèi)星瞬時(shí)視場仿真與遙感影像可視化的研究背景及現(xiàn)狀
航天技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來了巨大的改變,在短暫的十幾年里,遙感影像技術(shù)迅速發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)有很多同步的衛(wèi)星在遙感平臺中運(yùn)行。比如說:道衛(wèi)星、太空飛船、探空火箭等等。航天科技研究人員通過發(fā)射與地球同步的軌道衛(wèi)星并且對一些小衛(wèi)星進(jìn)行合理的布局、調(diào)整傳感器的角度以及傾斜度,來獲取更多有價(jià)值的遙感影像數(shù)據(jù)。我國現(xiàn)階段也在努力研發(fā)新技術(shù),力爭通過各個(gè)方面的努力來獲取更多的遙感影像數(shù)據(jù),進(jìn)而形成一個(gè)具有自己特點(diǎn)的、自主的、高分辨率的測圖衛(wèi)星。隨著航天遙感影像技術(shù)的快速發(fā)展,遙感影像被應(yīng)用的范圍越來越廣泛,并且被應(yīng)用的水平也越來越高,對遙感系統(tǒng)仿真和遙感影像數(shù)據(jù)的管理也越來越難。所以,在這種情況下,研究出一套高效、精準(zhǔn)的覆蓋計(jì)算方法就顯得尤為重要,同時(shí)還要積極開展對遙感影像可視化效果以及反應(yīng)速度的評估工作,讓它們能夠在自己的領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮出最大的作用。
2 衛(wèi)星瞬時(shí)視場仿真研究
2.1 衛(wèi)星軌道對衛(wèi)星瞬時(shí)視場的影響
對衛(wèi)星瞬時(shí)視場的變化進(jìn)行研究,主要從它的軌道傾角的變化情況入手,衛(wèi)星軌道主要可以分為以下幾種:1)軌道傾角的度數(shù)為零。當(dāng)軌道傾角是零度時(shí),地球赤道的平面將于軌道平面相重合,這時(shí)的衛(wèi)星飛行狀態(tài)將會一直保持在赤道的上空,這種情況也被稱之為赤道軌道。2)軌道的傾角度數(shù)是90°。在90°的情況下,地球的赤道平面將與衛(wèi)星軌道的平面相互垂直,這時(shí),衛(wèi)星是在赤道的南北兩極之間的上空飛行,這種情況就被稱為極地軌道。3)與前面兩種情況不同的是,第三種類型軌道傾角既沒有形成零度,也沒有形成90°。這樣的軌道被稱為傾斜軌道。在三種類型當(dāng)中,傾角度數(shù)在0°與90°之間,而且衛(wèi)星的運(yùn)行方向是由西向東沿著地球自轉(zhuǎn)的軌道運(yùn)行的,叫做順行軌道。衛(wèi)星平面與軌道平面之間的傾角介于90°與180°之間的,并且衛(wèi)星運(yùn)行的方向?yàn)橛蓶|向西,那么,則稱之為逆行軌道。
對于不同的衛(wèi)星軌道,我們要有一個(gè)清楚的認(rèn)識,因?yàn)椴煌男l(wèi)星軌道對衛(wèi)星視場都會產(chǎn)生不同的影響。遙感衛(wèi)星在針對地面進(jìn)行觀測的時(shí)候,出于擴(kuò)大觀測范圍的目的,一般情況下都會使用給測擺傾斜照相的辦法,讓衛(wèi)星把相機(jī)與地面之間的監(jiān)測作為標(biāo)準(zhǔn),來進(jìn)一步進(jìn)行二維觀測。由于遙感衛(wèi)星有自己固定的運(yùn)行軌道,所以,這就需要觀測的目標(biāo)要隨著衛(wèi)星的需求而隨時(shí)變化。有時(shí)候?yàn)榱四軌驍U(kuò)大衛(wèi)星所觀測的范圍,就會將傳感器側(cè)擺,但是,這種狀態(tài)下的成像會使相機(jī)入瞳處的能量受到影響,還會引起相機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的地面襄垣的畸變。不過只要合理的選擇遙感設(shè)備,并且調(diào)節(jié)好觀測時(shí)的擺角,就能夠使衛(wèi)星在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)間里擴(kuò)大目標(biāo)之內(nèi)的空間覆蓋率,從而在一定程度上使衛(wèi)星觀測的效率得到提高。在傳感器實(shí)行測擺之后,對于衛(wèi)星瞬時(shí)視場來說,也在一定程度上發(fā)生了變化。
2.2 衛(wèi)星覆蓋模型的服務(wù)
隨著衛(wèi)星科技領(lǐng)域的快速發(fā)展,科技研究人員對衛(wèi)星覆蓋模型的服務(wù)范圍、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)以及它自身精確度的要求都有所提高。對于衛(wèi)星覆蓋區(qū)域的仿真來說,它需要研究出一個(gè)可以對覆蓋區(qū)域頂點(diǎn)經(jīng)度進(jìn)行精確計(jì)算的方法,但是,從目前的實(shí)際情況上來看,因?yàn)槭艿降匦我蛩氐母蓴_,所以,在覆蓋區(qū)域會存在很多漏點(diǎn),有很多觀測不到、計(jì)算不清楚的盲點(diǎn)。對于未來衛(wèi)星覆蓋區(qū)域的監(jiān)測設(shè)計(jì)來說,就需要再次加大科技力量,能夠針對一些特殊地形,比如說峽谷、高山等進(jìn)行監(jiān)測,擴(kuò)大衛(wèi)星覆蓋模型的服務(wù)范圍。
3 遙感影像可視化研究
隨著遙感影像數(shù)據(jù)的日益增多,給大量影像數(shù)據(jù)的管理上帶來了很大的麻煩,同時(shí),這也是對遙感影像數(shù)據(jù)管理上的一個(gè)巨大考驗(yàn)。星載傳感器在幅寬不斷擴(kuò)大的同時(shí)它的分辨率也隨之增高,這就直接致使單景遙感影像的字節(jié)數(shù)突然增加。面對這種情況,該怎樣把大量遙感影像的數(shù)據(jù)管理好,成為了一個(gè)急需要解決的問題。由于在一般情況下,遙感影像不僅多而且數(shù)量巨大,所以,廣大用戶不就不能夠直接將其保存到本機(jī)里,對于海量遙感器的影響管理很多時(shí)候都是“服務(wù)器/客戶端”的這種模式,將遙感影像數(shù)據(jù)先保到服務(wù)器,然后讓用戶自己從服務(wù)器里進(jìn)行下載。這樣一來,關(guān)于數(shù)據(jù)的傳輸、讀取以及顯示速度都會對遙感器影像的可視化產(chǎn)生影響。
對于傳感器遙感影像的影響因素主要有以下幾個(gè)方面:1)在數(shù)據(jù)傳輸過程中的網(wǎng)絡(luò)因素。由于大量的遙感數(shù)據(jù)都在指定的服務(wù)器中被保存起來,所以,系統(tǒng)要想獲取服務(wù)器影像的反饋數(shù)據(jù),那么,首先要經(jīng)過遙感影像服務(wù)器的允許,在系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)請求得到允許之后,才可以把影像的具體數(shù)據(jù)顯示出來。2)因?yàn)檫b感影像的數(shù)據(jù)量巨大,所以,在一定程度上影響了遙感影像的可視化進(jìn)程。計(jì)算機(jī)由于自身的硬件資源有限,所以,它不可能將全部數(shù)據(jù)一次性都讀取出來。但是,這個(gè)時(shí)候很多用戶都在不斷的高倍放大或者高倍縮小遙感器的影像,造成了硬盤的數(shù)據(jù)與內(nèi)存之間交換過于頻繁,致使系統(tǒng)損壞不能正常使用。所以,為了解決遙感影像的可視化問題以及它的顯示效率問題,就要求我們必須要加強(qiáng)技術(shù)方面的學(xué)習(xí)以及策略上的調(diào)整。
4 總結(jié)
在整個(gè)航空事業(yè)的建設(shè)中,對于衛(wèi)星的發(fā)射是具有唯一性的,發(fā)射過程不能夠出現(xiàn)重復(fù)的現(xiàn)象,在研究衛(wèi)星的通信設(shè)備以及軌道運(yùn)行的時(shí)也要非常的嚴(yán)謹(jǐn)、精確。我們要在不斷的探索中,尋找解決在衛(wèi)星瞬時(shí)視場仿真和遙感影像可視化中存在的問題,為科技發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]李新國,方群.衛(wèi)星瞬時(shí)視場仿真研究[M].西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2008.
關(guān)鍵詞:02C衛(wèi)星 糾正模型 控制點(diǎn)數(shù)量
中圖分類號:P17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)03(b)-0043-02
目前,運(yùn)用遙感影像進(jìn)行國土資源項(xiàng)目中的調(diào)查研究,體現(xiàn)了遙感衛(wèi)星的時(shí)效性、科學(xué)性及先進(jìn)性。與此同時(shí),面臨著所需遙感數(shù)據(jù)嚴(yán)重不足的情況,我國于2011年12月22日11時(shí)26分成功發(fā)射“資源一號”02C衛(wèi)星,將提升我國遙感數(shù)據(jù)的自給率。
影像糾正對于遙感影像的質(zhì)量是至關(guān)重要的,通過ERDAS軟件對02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行不同模型、不同控制點(diǎn)數(shù)量糾正的精度對比試驗(yàn),得出適合大規(guī)模投入生產(chǎn)02C數(shù)據(jù)的常規(guī)處理方法,為該衛(wèi)星數(shù)據(jù)的潛在用戶提供更合適的遙感影像糾正處理方法。
1 糾正方法
物理模型糾正方法運(yùn)用共線方程模型,需要衛(wèi)星軌道星歷參數(shù)和傳感器參。這些資料在實(shí)際生產(chǎn)中用戶是無法獲得的,因此本次試驗(yàn)重點(diǎn)采用多項(xiàng)式糾正模型和有理函數(shù)糾正模型。
1.1 多項(xiàng)式糾正模型
多項(xiàng)式糾正是不考慮影像成像過程中的空間幾何關(guān)系,直接對影像本身進(jìn)行數(shù)學(xué)模。通常采用的圖像糾正方法主要是二次多項(xiàng)式法。利用控制點(diǎn)的地面坐標(biāo)X、Y和像素坐標(biāo)x,y建立多項(xiàng)式:
根據(jù)最小二乘原理,用上式解算二次多項(xiàng)式系數(shù):,,,,,,,,,,。通過變換關(guān)系式,反算出輸出像元原影像上的坐標(biāo),然后將原影像該點(diǎn)處的亮度值取到輸出影像相應(yīng)的坐標(biāo)位置。只是以控制點(diǎn)“約束”進(jìn)行影像拉伸變換,擬合程度與點(diǎn)數(shù)多少成正比,對于平原地區(qū)相對精度要好一些,對于山區(qū)等高程起伏較大的地區(qū)不提倡使用。
1.2 有理函數(shù)糾正模型
有理函數(shù)模型是利用地面控制點(diǎn)和數(shù)字高程模型進(jìn)行糾正的。有理函數(shù)模型使用兩個(gè)多項(xiàng)式函數(shù)的比值計(jì)算圖像的行,兩個(gè)多項(xiàng)式的相似比計(jì)算圖像的。所有多項(xiàng)式都是地面坐標(biāo)(經(jīng)度、緯度和高度)的函數(shù)。
該方法結(jié)合DEM數(shù)據(jù)可以解決地形高差引起的投影變形,完成影像的正射糾正。缺點(diǎn)是只能糾正控制點(diǎn)處的誤差,不能消除控制點(diǎn)之間的影像變形,糾正后影像的精度還會受到DEM精度的影響。
2 影像糾正試驗(yàn)技術(shù)路線
以已有成熟技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行“資源一號”02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)糾正方法優(yōu)選及參數(shù)優(yōu)選和“資源一號”02C衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正處理方法的研究及對精度進(jìn)行分析(見圖1)。
3 O2C試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
“資源一號”02C衛(wèi)星有兩臺HR相機(jī)和一臺全色/多光譜(PMS)相機(jī),HR數(shù)據(jù)光譜范圍是0.51~0.8 m,空間分辨率是2.36 m。PMS的藍(lán)波段的分辨率是5 m,綠、紅、近紅外三個(gè)波段的分辨率是10 m。兩臺相機(jī)的原始數(shù)據(jù)根據(jù)對接收到的02C影像進(jìn)行不同的處理,本次只針對1C級、2C級兩種級別的HR數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正試驗(yàn)。
高程數(shù)據(jù)采用的是SRTM30 mDEM,控制資料是分辨率為0.5 m2010年的WV02影像。
3.2 控制點(diǎn)選點(diǎn)原則
控制點(diǎn)主要遵循以下原則:第一,控制點(diǎn)要能控制整個(gè)工作區(qū),并盡可能均勻分布,特別是邊界要有控制點(diǎn);第二,盡可能地選擇線條輪廓比較清晰的地物交叉點(diǎn)或拐點(diǎn)作為控制點(diǎn)(如道路交叉口、橋梁等明顯且較為固定的地物標(biāo)志點(diǎn));第三,對于山區(qū)等控制點(diǎn)很難選取的地方一定要有控制點(diǎn),可以選擇走向明顯的山脊交叉點(diǎn)或拐點(diǎn)作為控制點(diǎn)。
在本次糾正試驗(yàn)中按照上述原則選擇控制點(diǎn)。
3.3 常用重采樣方法
遙感圖像的幾何處理中,常常要在數(shù)字圖像的各像素陣列中計(jì)算一個(gè)不在陣列位置上的新像元值,稱重采樣。重采樣中被抽樣點(diǎn)的像元值多數(shù)情況下落在圖像網(wǎng)格中幾個(gè)像元點(diǎn)之間。因而輸出圖像的像元值必須通過一定的內(nèi)插方法,由輸入圖像中的內(nèi)插點(diǎn)周圍的若干像元值來計(jì)算確定,也就是說對輸入圖像進(jìn)行重采樣是圖像幾何處理(包括幾何精校正、投影變換等)必不可少的一部分。進(jìn)行重采樣也可以消除圖像的畸變。常用的重采樣方法主要有3種:最鄰近法(Nearest Neighbor)、雙線性法(Bilinear Interpolation)和立方卷積法(Cubic Convolution)。
在本次糾正試驗(yàn)中選擇的重采樣方法是雙線性法。
4 O2C衛(wèi)星HR數(shù)據(jù)影像糾正試驗(yàn)
4.1 控制點(diǎn)定位試驗(yàn)
5個(gè)作業(yè)人員分別對交叉路口中心、角點(diǎn)、廣場綠地與地面的角點(diǎn)等8個(gè)點(diǎn)進(jìn)行定位(見表1)。
定位精度最好的為5號點(diǎn)(見圖2),點(diǎn)位為十字交叉路口(寬度10 m左右)角點(diǎn),定位精度最差的為7號點(diǎn),點(diǎn)位為非直角四叉路口(寬度10米左右)角點(diǎn)。
根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果,對控制點(diǎn)定位精度進(jìn)行分檔,分為較好、一般、較差三檔。(1)定位精度較好的點(diǎn)位為:十字交叉路口角點(diǎn),丁字路口中心點(diǎn),建設(shè)用地拐點(diǎn);(2)定位精度一般的點(diǎn)位為:農(nóng)用地塊、空閑地塊的角點(diǎn),二叉路口的角點(diǎn),十字交叉路口中心點(diǎn);(3)定位精度較差的點(diǎn)位為:非直角四叉路口角點(diǎn)。
在糾正配準(zhǔn)選點(diǎn)過程中,控制點(diǎn)布設(shè)在路口時(shí),優(yōu)先選擇直角路口的角點(diǎn)或簡單直角路口(丁字路口)的中心點(diǎn)作為控制點(diǎn),其次為非直角路口的角點(diǎn)或復(fù)雜直角路口(十字路口)的中心點(diǎn)作為控制點(diǎn),盡量不選擇復(fù)雜的非直角路口作為控制點(diǎn)??刂泣c(diǎn)布設(shè)在地塊角點(diǎn)時(shí),優(yōu)先選擇建設(shè)用地拐點(diǎn)作為控制點(diǎn),其次為農(nóng)用地塊的角點(diǎn)。
4.2 不同糾正模型的精度分析
用ERDAS軟件對2C級的HR數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正,由于影像以平原為主,先用50個(gè)控制點(diǎn)均勻分布,用多項(xiàng)式模型一次、二次、三次分別進(jìn)行糾正。然后添加SRTM30米的DEM數(shù)據(jù)通過有理函數(shù)模型一次、二次、三次分別進(jìn)行糾正。
同樣用ERDAS軟件對1C級的HR數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正,該影像以平原為主,先用40個(gè)控制點(diǎn)均勻分布,用多項(xiàng)式模型一次、二次、三次分別進(jìn)行糾正,然后添加SRTM30米的DEM數(shù)據(jù)通過有理函數(shù)模型一次、二次、三次分別進(jìn)行糾正。
將上述相同控制點(diǎn)數(shù)不同糾正模型時(shí)得到的影像,均勻選取10個(gè)檢查點(diǎn),進(jìn)行糾正后影像的精度對比。以控制資料上的點(diǎn)的坐標(biāo)為基準(zhǔn),分別計(jì)算10個(gè)檢查點(diǎn)處的精度,最后得出2C級的HR試驗(yàn)數(shù)據(jù)的不同糾正模型的平均較差和1C級的HR試驗(yàn)數(shù)據(jù)的不同糾正模型的平均較差如4-2-1表所示。
由表2可知,對于02C衛(wèi)星影像的2C級數(shù)據(jù)在控制點(diǎn)數(shù)量為50的情況下,有理函數(shù)模型rational polynomial coefficient(RPC)三次的情況下的平均較差最小是4.62 m小于5 m(2倍采樣間)。1C級數(shù)據(jù)在控制點(diǎn)數(shù)量為40個(gè)的情況下,有理函數(shù)模型(RPC)二次的情況下的平均較差最小是3.91 m
若采用1∶5萬的DEM數(shù)據(jù),由有理函數(shù)模型糾正輸出的影像的精度應(yīng)該會更好一些,由于條件有限,沒有1∶5萬的DEM數(shù)據(jù)。當(dāng)沒有所需的DEM數(shù)據(jù)的時(shí)候可以采用多項(xiàng)式糾正模型,由上表可知1C級、2C級數(shù)據(jù)都應(yīng)該采用三次多項(xiàng)式進(jìn)行糾正時(shí)只針對地勢起伏不大的地區(qū)。
4.3 不同控制點(diǎn)數(shù)量的精度分析
由4.2的試驗(yàn)得到2C級數(shù)據(jù)應(yīng)用有理函數(shù)模型三次進(jìn)行控制點(diǎn)數(shù)量試驗(yàn),在控制點(diǎn)盡可能均勻分布的前提下,控制點(diǎn)數(shù)量減少至40個(gè)、30個(gè)、25個(gè)和20個(gè)時(shí)分別輸出影像,對輸出的影像整景選取10個(gè)檢查點(diǎn),然后對其精度進(jìn)行對比。
1C級數(shù)據(jù)用有理函數(shù)模型二次進(jìn)行控制點(diǎn)數(shù)量試驗(yàn),在控制點(diǎn)盡可能均勻分布的前提下,控制點(diǎn)數(shù)量減少至30個(gè)、25個(gè)、20個(gè)和15個(gè)時(shí)分別輸出影像,對輸出的影像整景選取10個(gè)檢查點(diǎn),然后對其精度進(jìn)行對比,得到表3所示。
由于糾正后的影像的分辨率是2.5 m,如表3所示2C級數(shù)據(jù)在控制點(diǎn)數(shù)為40個(gè)時(shí)的平均較差是4.77 m,控制點(diǎn)數(shù)為50個(gè)的時(shí)候平均較差是4.43 m均小于5 m(2倍采樣間隔),滿足生產(chǎn)要求。1C級數(shù)據(jù)在控制點(diǎn)數(shù)量為30個(gè)時(shí)的平均較差最小是4.15 m,在20個(gè)、25個(gè)和40個(gè)控制點(diǎn)時(shí)也小于5 m(2倍采樣間隔)。
因此對于2C級數(shù)據(jù)投入生產(chǎn)時(shí)可以由實(shí)際情況而采用40個(gè)至50個(gè)之間的控制點(diǎn)數(shù)量均能滿足要求;1C級數(shù)據(jù)投入生產(chǎn)時(shí)可以由實(shí)際情況而采用20個(gè)至40個(gè)之間的控制點(diǎn)數(shù)量均能滿足要求。
5 結(jié)論
“資源一號”02C衛(wèi)星遙感影像可以為土地利用現(xiàn)狀和監(jiān)測調(diào)查提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),本試驗(yàn)結(jié)果為“資源一號”02C衛(wèi)星影像在有高程數(shù)據(jù)時(shí),1C級數(shù)據(jù)采用有理函數(shù)模型二次,控制點(diǎn)數(shù)量在20~40個(gè)之間;2C級數(shù)據(jù)采用有理函數(shù)模型三次,控制點(diǎn)數(shù)量在40~50個(gè)之間。在沒有合適的高程數(shù)據(jù)并且影像覆蓋轄區(qū)地勢起伏不大時(shí),1C級數(shù)據(jù)采用三次多項(xiàng)式,控制點(diǎn)數(shù)量在20~40個(gè)之間;2C級數(shù)據(jù)采用三次多項(xiàng)式,控制點(diǎn)數(shù)量在40~50個(gè)之間。在以后的實(shí)際生產(chǎn)中可以將上述結(jié)論運(yùn)用到02C衛(wèi)星的1C級、2C級數(shù)據(jù)得大規(guī)模生產(chǎn)中,對保證土地利用現(xiàn)狀和監(jiān)測調(diào)查的精度會起到重要的作用。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]衛(wèi)星影像圖應(yīng)急測繪
中圖分類號: P2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、衛(wèi)星影像圖的應(yīng)用前景
眾所周知影象地圖由于具有信息豐富、直觀,制作快速,成本低廉的特點(diǎn),因此得到廣泛的應(yīng)用。衛(wèi)星影像地圖商業(yè)化近年來在全球公開,更使得這一高新技術(shù)應(yīng)用推向。衛(wèi)星影象圖用途廣泛,例如我們可以在圖上量算長度、面積,用于國土資源調(diào)查;村鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè);制作旅游景點(diǎn)鳥瞰圖,利用不同時(shí)間得到的衛(wèi)星圖像,我們還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。作者利用網(wǎng)站的衛(wèi)星影象資料進(jìn)行試驗(yàn),制作出多種大比例尺的衛(wèi)星影象圖。經(jīng)用戶使用,均達(dá)到滿意的效果。
二、衛(wèi)星影象圖制作原理:
為了制作出高質(zhì)量的圖像,首先我們需要了解“圖像分辨率”的概念。圖像中每單位打印長度上顯示的像素?cái)?shù)目,通常用像素/英寸 (ppi) 表示。在 Photoshop 中,您可以更改圖像的分辨率;而在 ImageReady 中,圖像的分辨率始終是 72 ppi。這是因?yàn)?ImageReady 應(yīng)用程序創(chuàng)建的圖像專門用于聯(lián)機(jī)介質(zhì)而非打印介質(zhì)。在 Photoshop 中,圖像分辨率和像素大小是相互依賴的。圖像中細(xì)節(jié)的數(shù)量取決于像素大小,而圖像分辨率控制打印像素的空間大小。修改圖像的分辨率,需要更改的只是圖像的打印大小。但是,如果想保持相同的輸出尺寸,則更改圖像的分辨率需要更改像素總量。打印時(shí),高分辨率的圖像比低分辨率的圖像包含的像素更多,因此像素點(diǎn)更小。例如,分辨率為 72 ppi 的 1 x 1 英寸的圖像總共包含 5184 個(gè)像素(72 像素寬 x 72 像素高 = 5184)。同樣是 1 x 1 英寸,但分辨率為 300 ppi 的圖像總共包含 90,000 個(gè)像素。與低分辨率的圖像相比,高分辨率的圖像通常可以復(fù)現(xiàn)出更多的細(xì)節(jié)和更細(xì)致的顏色過渡。但是,提高低分辨率圖像的分辨率并不會對圖像品質(zhì)有多少改善,因?yàn)槟菢又皇菍⒃瓉淼南袼匦畔U(kuò)散到更多的像素中。使用太低的分辨率打印圖像會導(dǎo)致圖像不清晰,輸出的像素大而粗糙。甚至出現(xiàn)“馬賽克”。使用太高的分辨率會增加文件大小并降低圖像的打印速度。
為了得到清晰的衛(wèi)星影象圖,在制作的過程中就應(yīng)該獲取盡量高的圖象分辨率。顯然,簡單的將測區(qū)衛(wèi)星圖象一次獲取下載并放大打印,得到的是一個(gè)視場畫面的像素,像素少,影象是不夠清晰的,但如果我們將測區(qū)分為4個(gè)視場圖象分別下載,測區(qū)的總像素將會增加4倍,影象就會更加清晰。如果繼續(xù)增加視場的數(shù)量,影象清晰度將會進(jìn)一步改善,這是提高影象清晰度的關(guān)鍵所在。當(dāng)然如果視場的數(shù)量太多,將會增加拼接的難度。合理的劃分確定視場數(shù)量,將依據(jù)比例尺和測區(qū)面積大小試驗(yàn)而定。
其次是要解決圖象拼接的技術(shù)問題,讓我們簡要的回顧一下經(jīng)典航空攝影測量是如何制作相片平面圖的,首先進(jìn)行航空攝影,一般沿第一條航線中心東西飛行進(jìn)行航攝,相片編號為1-`1,1-2……然后返回,進(jìn)行第二條航線攝影,編號為2-1,2-2……進(jìn)行第三、第四……條航線攝影,每張相片選測出四個(gè)糾正點(diǎn)的坐標(biāo)和高程,在糾正儀上進(jìn)行糾正,最后將相片拼接成影象圖。下面我們就模仿這一過程,制作衛(wèi)星影象圖。
三、利用通用計(jì)算機(jī)制作影像圖的步驟如下:
在計(jì)算機(jī)上網(wǎng)連線的情況下,打開地圖搜索網(wǎng)站,選擇測區(qū)范圍下載,文件名為〈測區(qū)名〉,注意該文件包括全測區(qū)范圍,像素較低,放大后其影像欠清晰,因此不能直接放大成圖,須要進(jìn)一步提高像素;
設(shè)想全測區(qū)為一攝影區(qū)域,模仿對全測區(qū)劃分?jǐn)?shù)條航線進(jìn)行航空攝影,逐條航線逐片下載,保存,文件名為11 ,12 ,13…. 此為第一條航線的相片編號;
繼續(xù)第二條航線的下載,文件名為21, 22 ,23….航線和相片之間應(yīng)有一定的重迭,直至下載完全部航線;
打開Photoshop繪圖軟件,建新文件,分辨率為300 像素/英寸;
打開〈測區(qū)名〉文件,〈全選〉—〈復(fù)制〉—〈粘貼〉;
打開文件11,〈全選〉—〈復(fù)制〉—〈粘貼〉;〈編輯〉,〈變換〉使用旋轉(zhuǎn),扭曲,透視….等工具,使11圖像的地物同名點(diǎn)與〈測區(qū)〉圖象相重合;
打開文件12,〈全選〉—〈復(fù)制〉—〈粘貼〉;〈編輯〉,〈變換〉使用旋轉(zhuǎn),扭曲,透視…..等工具,使12圖像的地物同名點(diǎn)與〈測區(qū)〉圖象相重合;同時(shí)還要使得11和12相片嚴(yán)密拼接;
繼續(xù)13,14 ….21,22,….相同的拼接動(dòng)作,直至全部相片拼接完成;
檢查無誤后〈合并圖層〉,存入文件〈測區(qū)2〉,這是一幅全測區(qū)經(jīng)過糾正拼接好,高清晰的自由比例尺影像地圖,為了制作固定比例尺的影像地圖,還要進(jìn)行以下操作步驟;
衛(wèi)星影象圖比例尺的測定:在測區(qū)范圍選擇四個(gè)明顯地物點(diǎn),例如道路交叉點(diǎn)、房角,實(shí)地測量它們之間的長度,也可以在大比例尺地圖上量得。衛(wèi)星影象圖上的相應(yīng)長度可以在Photoshop繪圖軟件上量取,也可以在打印出的衛(wèi)星影象圖上量取,根據(jù)實(shí)地長度和圖上長度,分別計(jì)算出四個(gè)點(diǎn)間的比例尺,取平均值即為此幅衛(wèi)星影象圖的比例尺,但這一比例尺不是整數(shù),如果需要變成整數(shù)(如1:2000,1:5000),修改衛(wèi)星影象圖的〈圖象大小〉即可。
四、操作示例
現(xiàn)以制作“鄭州大學(xué)新校區(qū)”衛(wèi)星影象圖為例,詳細(xì)敘述其操作過程。
打開“搜狗地圖”網(wǎng)站 ,搜索到鄭州市鄭州大學(xué)新區(qū);
點(diǎn)擊“截圖”,保存。文件名〈鄭大〉;
放大鄭州大學(xué)新區(qū)圖像,使其圖象清淅,從左上角開始下載,點(diǎn)擊“截圖”,“保存”。設(shè)想為航攝的第一條航線第一張航片,文件名為〈11〉,繼續(xù)下載第二張航片,文件名為〈12〉,這樣共下載六條航線,每條航線兩相片,共計(jì)12張相片,如下圖;
打開Photoshop繪圖軟件,新建空白文件,寬32厘米,長44厘米,分辨率300 像素/ 英寸,文件名《鄭大影象圖》;
打開文件〈鄭大〉,點(diǎn)擊“全選”,“復(fù)制”,“粘貼”于〈鄭大影象圖〉;
打開文件〈11〉,點(diǎn)擊“全選”,“復(fù)制”,“粘貼” 于〈鄭大影象圖〉,并使同名地物點(diǎn)相重合;
打開文件〈12〉,點(diǎn)擊“全選”,“復(fù)制”,“粘貼” 于〈鄭大影象圖〉,并使同名地物點(diǎn)相重合;
繼續(xù)如上操作,直到12張相片全部粘貼完成;
合并圖層,一幅圖象清晰的衛(wèi)星影象圖即告完成。
消除不良圖象信息,所謂“不良圖象信息”,是指防偽防盜水印、不必要的文字注記,商標(biāo)…..等,用圖章和橡皮工具消除;
測定衛(wèi)星影象圖的比例尺,圖上選定四個(gè)地物點(diǎn)分別測出它們的實(shí)地長度和圖上長度,計(jì)算出平均比例尺為1:5430。
加注地名、路名等名稱;
最后進(jìn)行圖內(nèi)和圖外修飾。試驗(yàn)圖樣圖縮小附于文后。
五、質(zhì)量檢測
影象圖內(nèi)均勻選擇若干固定地物點(diǎn),實(shí)測它們之間的距離長度,和 圖上量度進(jìn)行對比,如下表;
按較差計(jì)算出衛(wèi)星影象圖測量的長度中誤差為3.2米,相當(dāng)于1:5000圖上中誤差為0.64毫米。
【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星影像圖(DOM);控制點(diǎn)采集;圖像糾正;色彩調(diào)整;數(shù)字鑲嵌
0 引言
1)工程概況
根據(jù)規(guī)劃寧東能源化工基地是寧夏的建設(shè)的“一號工程”,規(guī)劃區(qū)總面積約3484平方公里。規(guī)劃建設(shè)煤化工、臨河、靈州、太陽山4大綜合項(xiàng)目區(qū)以及后備工業(yè)發(fā)展用地,本次工程計(jì)劃生產(chǎn)3500平方公里數(shù)字正射影像圖,滿足規(guī)劃建設(shè)之急需,為了做好準(zhǔn)備工作,前期已安排完成衛(wèi)星影像采購工作。
2)測區(qū)自然地理環(huán)境
測區(qū)位于銀川市黃河?xùn)|岸,總面積3500平方公里,基地位于陜、甘、寧、蒙毗鄰地區(qū),西與自治區(qū)首府銀川市隔黃河相望,東與開發(fā)中的陜北能源重化工基地毗鄰,易形成產(chǎn)業(yè)互補(bǔ),資源共享,其生產(chǎn)、生活條件俱佳;測區(qū)海拔在1200―1350米,處于荒山丘陵地帶,地形平緩,地勢開闊,有成片的發(fā)展用地,為工業(yè)建設(shè)提供了廣闊的土地資源。
3)主要技術(shù)依據(jù)
(1)《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:10000 1:5000生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程 第3部分?jǐn)?shù)字正射影像圖(DOM)》(CH/T1015.3―2007):
(2)《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:10000 1:5000數(shù)字正射影像圖》(CH/T1009―2001);
(3)《數(shù)字測繪成果質(zhì)量要求》(GB/T17941―2008);
(4)《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》(GB/T18316―2008);
(5)平面系統(tǒng)采用1980西安坐標(biāo)系;
(6)高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準(zhǔn)。
1 資料準(zhǔn)備
1)本工程資料主要有購買的原始衛(wèi)星影像、上年度數(shù)字正射影像圖、DEM成果、技術(shù)設(shè)計(jì)書等所需的其它技術(shù)資料。
2)根據(jù)工程建設(shè)及規(guī)劃要求,本次1:1萬數(shù)字正射影像圖(DOM)市場采用IKONOS衛(wèi)星影像,共包括4個(gè)波段,其中全色為1米分辨率,多光譜為4米分辨率,原始影像數(shù)據(jù)20景,約20GB,主要數(shù)據(jù)格式為TIFF。
3)該資料已通過質(zhì)檢部門的檢查驗(yàn)收,影像資料齊全,具有完整的衛(wèi)星參數(shù),每景數(shù)據(jù)均分別含有全色、多光譜(紅、綠、藍(lán)、紅外)數(shù)據(jù),影像數(shù)據(jù)清晰,能滿足設(shè)計(jì)要求。
2 控制點(diǎn)采集
1)按照衛(wèi)星影像圖加工成熟工藝,正射影像糾正所有控制點(diǎn)的來源為寧煤測量隊(duì)為本工程實(shí)測的D級GPS控制網(wǎng)點(diǎn)及加密點(diǎn),本工程還從前期1:2000數(shù)字正射影像圖中圖解足夠的控制點(diǎn)。其平面坐標(biāo)作為參考點(diǎn)坐標(biāo),對應(yīng)地物特征點(diǎn)高程坐標(biāo)值由軟件在DEM數(shù)據(jù)庫中自動(dòng)讀取。采集地面控制點(diǎn)為在衛(wèi)星影像中相應(yīng)位置處明顯地物特征點(diǎn),且平均分布,影像的邊緣和角點(diǎn)不應(yīng)丟漏,對覆蓋面積加大的IKONOS單景數(shù)據(jù),地面控制點(diǎn)應(yīng)布設(shè)25以上;因裁切而導(dǎo)致面積較小的數(shù)據(jù),其控制點(diǎn)數(shù)量不應(yīng)少于15個(gè),面積過小的數(shù)據(jù)控制點(diǎn)數(shù)量不少于9個(gè)。
2)整個(gè)測區(qū)的數(shù)字地面工程模型采集的工作已全部完成,其成果質(zhì)量符合規(guī)范要求和技術(shù)設(shè)計(jì)要,并通過質(zhì)檢部門的檢查驗(yàn)收,并同意移交下一工序使用。
3 本工程基本要求
3.1 精度指標(biāo)
像片控制點(diǎn)對附近根據(jù)三角點(diǎn)(GPS點(diǎn))或高級地形控制點(diǎn)平面位置中誤差不得大于圖上±0.1,像片控制點(diǎn)對附近水準(zhǔn)點(diǎn)或三角點(diǎn)(GPS點(diǎn))高程中誤差丘陵地不超過±0.25m,山地、高山地不超過±0.5m。
3.2 加密點(diǎn)精度
內(nèi)業(yè)加密點(diǎn)相當(dāng)于野外控制點(diǎn)的平面精度中誤差不大于下表要求:
3.3 DOM精度
1:1萬DOM圖上明顯地物平面位置對附近野外控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差及接邊誤差不得大于下表要求:
3.4 影像要求
――利用DEM數(shù)據(jù)對影像數(shù)據(jù)進(jìn)行微分糾正和影像重采樣,生成數(shù)字正射影像圖;
――數(shù)字正射影像圖應(yīng)清晰,紋理信息豐富,像片之間影像盡量保持色調(diào)均勻,反差適中,圖面上下不得有圖像處理留下的痕跡,鑲嵌時(shí)拼接要一致,不產(chǎn)生明顯整體視覺差,選取鑲嵌線應(yīng)盡量避開建筑物,橋梁等人工設(shè)施;
――利用已有數(shù)字劃線圖對DOM進(jìn)行套合檢查,同名點(diǎn)套合誤差不應(yīng)小于2米。
4 正射影像圖生產(chǎn)
4.1 色彩調(diào)整
主要包括影像均光處理和影像均色處理,均光處理采用編輯調(diào)整影像局部的局部光度來實(shí)現(xiàn),通過均光處理后每張衛(wèi)星影像各自的關(guān)照均勻;影像均色處理采用編輯調(diào)整影像的亮度、反差和色彩均衡來實(shí)現(xiàn)的,處理后所有的影像色調(diào)一致,色彩均勻。
4.2 影像糾正
采用正針對IKONOS衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的正射影像糾正模塊,并引入衛(wèi)星參數(shù)文件建立糾正轉(zhuǎn)換模型,地面控制點(diǎn)采集完成后,應(yīng)多選5個(gè)控制點(diǎn)作為檢查點(diǎn),通過平差計(jì)算,檢查點(diǎn)誤差小于1個(gè)像元,才能進(jìn)行重采樣。糾正完成后,應(yīng)對結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn),比較匹配程度,觀察坐標(biāo)數(shù)據(jù)變化。同一景影像的全色數(shù)據(jù)和多光譜數(shù)據(jù)可以使用同一套控制點(diǎn),有利于接下來影像融合。
4.3 影像融合
經(jīng)過正射糾正的多光譜數(shù)據(jù)中紅、綠、藍(lán)3波段按一定的排列順序,表現(xiàn)出真實(shí)色彩,再利用影像融合功能將真彩色的多光譜數(shù)據(jù)與全色數(shù)據(jù)融合,得到高分辨率真彩遙感影像。
4.4 影像鑲嵌
將經(jīng)過影像融合得到遙感影像按正射影像進(jìn)行鑲嵌,按圖幅范圍選取需要鑲嵌的數(shù)字正射影像;在相鄰正射影像之間,選繪、編輯鑲嵌線,在選繪鑲嵌線時(shí)需保證所鑲嵌的地物影像完整;按鑲嵌線對所選的單片正射影像進(jìn)行裁切,完成單片正射影像之間的鑲嵌工作。
4.5 圖幅裁切
按內(nèi)圖廓線(或內(nèi)圖廓線的最小外接矩形)對鑲嵌好的正射影像數(shù)據(jù)進(jìn)行裁切,裁切后生成正射影像數(shù)據(jù)成果。所生成的正射影像數(shù)據(jù)成果,應(yīng)附有相關(guān)的坐標(biāo)、分辨率等基本信息文件。
5 技術(shù)路線及工藝流程
6 質(zhì)量檢查
數(shù)字正射影像圖數(shù)據(jù)檢查主要包括空間參考系、精度、影像質(zhì)量、邏輯一致性和附件質(zhì)量檢查。
1)空間參考系檢查檢查:平面采用1980西安坐標(biāo)系,高程為國家1985基準(zhǔn),投影為高斯――克呂哥投影,數(shù)字正射影像圖分幅是否符合要求。
2)精度檢查:數(shù)據(jù)正射影像圖精度檢查主要包括:數(shù)字正射影像像點(diǎn)坐標(biāo)中誤差,相鄰數(shù)字正射影像圖數(shù)據(jù)的同名地物影像接邊差兩項(xiàng)內(nèi)容。
3)影像質(zhì)量檢查:影像質(zhì)量檢查主要包括正射影像地面分辨率、數(shù)字正射影像圖裁切范圍、色彩質(zhì)量、影像噪聲、影像信息丟失等內(nèi)容。
4)邏輯一致性檢查:邏輯一致性檢查包括數(shù)據(jù)的組織存儲、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)文件完整和數(shù)據(jù)文件命名等內(nèi)容。
5)附近質(zhì)量檢查:附件質(zhì)量檢查包括:元數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢查記錄、質(zhì)量檢查(驗(yàn)收)報(bào)告、技術(shù)總結(jié)等。
【參考文獻(xiàn)】
[1]邊少峰,柴洪洲,金際航.大地坐標(biāo)系與大地基準(zhǔn)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2005.
關(guān)鍵詞:衛(wèi)星遙感圖像;林改;應(yīng)用
中圖分類號:S127 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-0432(2012)-04-0159-1
集體林權(quán)制度改革是一項(xiàng)政策性強(qiáng)、涉及面廣、情況復(fù)雜、任務(wù)艱巨的重要工作。勘界勾圖,明確四至界限、面積、又是明晰產(chǎn)權(quán)中林業(yè)技術(shù)人員最艱巨的任務(wù),探索遙感技術(shù)在林改工作中的應(yīng)用,必將促進(jìn)林改勾圖質(zhì)量。
鎮(zhèn)巴縣有林地面積433萬畝,其中集體林地面積362萬畝。由于地處大巴山區(qū),境內(nèi)山大溝深,地形復(fù)雜,有林地大部分處于交通不便的高山區(qū),外業(yè)勘界勾圖任務(wù)量大,環(huán)境惡劣,同時(shí)地形復(fù)雜、天氣多變因素影響,導(dǎo)致了林改外業(yè)勘界勾圖不準(zhǔn)確、質(zhì)量不高。衛(wèi)星遙感圖像的應(yīng)用能有效的提高外業(yè)勾圖工作進(jìn)度和質(zhì)量,減輕技術(shù)員的工作難度,提升了林改工作的科技含量。
1 遙感技術(shù)在林業(yè)工作中的應(yīng)用前景
當(dāng)前基層林業(yè)技術(shù)運(yùn)用只是停留在“工作靠腿”的原始狀態(tài),與突飛猛進(jìn)的現(xiàn)代林業(yè)建設(shè)很不適應(yīng),嚴(yán)重滯后。準(zhǔn)確掌握林業(yè)資源調(diào)查中的先進(jìn)技術(shù),提升基層林業(yè)技術(shù)人員的水平迫在眉睫。正確使用遙感技術(shù),為林改外業(yè)勾圖提供參考,推動(dòng)林業(yè)現(xiàn)代化建設(shè),提高工作效率,保證工作質(zhì)量都具有重要的意義。為今后的林業(yè)管理和規(guī)劃設(shè)計(jì)提供良好的技術(shù)支持,必將對全縣的林業(yè)發(fā)展與管理奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2 遙感技術(shù)在林業(yè)工作中的應(yīng)用
2.1 準(zhǔn)備工作
將森林資源管理系統(tǒng)安裝于電腦中作為外業(yè)勘界調(diào)查工具,在森林資源管理系統(tǒng)中查找所需區(qū)域的地形圖和遙感平面圖,并在地形圖和遙感平面圖上添加公里方格網(wǎng)、居民點(diǎn)、公路、河流等地標(biāo)物,標(biāo)注界線、注記(地類、面積、林種等所需內(nèi)容),按所需比例尺大小打印作為調(diào)查手圖,鄉(xiāng)鎮(zhèn)提供準(zhǔn)確的勘界結(jié)果(林權(quán)使用登記表)。
2.2 外業(yè)勘界勾圖
攜帶準(zhǔn)備好的外業(yè)資料和電腦進(jìn)入村組,選擇農(nóng)戶集中便于開展工作的地點(diǎn)安置好計(jì)算機(jī)。首先為確??苯绻磮D的準(zhǔn)確性和公正性,必須有鄉(xiāng)、村、組干部和熟悉林情地形、四至界限的村民共同參與;其次對勘界的村組干部和村民進(jìn)行三維地形辨認(rèn)的講解和培訓(xùn),使其熟悉三維地形圖像與實(shí)地地形的對比辨認(rèn),熟悉三維地形圖像的山脊、溝、林地、耕地等圖像的辨別。然后進(jìn)入勘界勾圖程序。二調(diào)小班基本是以地類和林種進(jìn)行區(qū)劃的,在辨圖勾繪林地時(shí)具有很強(qiáng)的目的性。技術(shù)員可利用三維地形系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)和縮放工具按鈕進(jìn)行坡面方向、大小的調(diào)整,方便勘界人員的判讀,先在調(diào)查手圖上勾繪小組界線,然會再勾繪宗地小班界線,外業(yè)手圖上的小班界線和標(biāo)注為重要的參考依據(jù),以實(shí)際勘界為準(zhǔn)。為提高勾繪的準(zhǔn)確性,可在平面遙感圖上進(jìn)行勾繪。在三維地形圖像中有部分地塊有云層遮擋、影像陰暗面無法辨別時(shí),采取實(shí)地對坡勾繪或利用GPS定點(diǎn)勾繪解決。
2.3 內(nèi)業(yè)整理
我們在前期準(zhǔn)備的地形圖上標(biāo)注有小班界、地類、林種、面積等信息,這樣就很方便的可以將平面遙感圖上的勘界結(jié)果轉(zhuǎn)繪至有標(biāo)注的地形圖上,最后再轉(zhuǎn)繪至沒有標(biāo)注的地形圖上成為正式的林地宗地圖,雖然操作有點(diǎn)繁瑣但有很高的準(zhǔn)確性。在森林資源管理系統(tǒng)中,可以在系統(tǒng)中選擇添加圖層利用制圖工具直接轉(zhuǎn)繪,編制成符合要求的宗地地圖材料。
3 衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)
3.1 省時(shí)省力
利用系統(tǒng)中的三維立體影像,可全面直觀的了解地形地貌和林地的分布狀況,節(jié)省了實(shí)地對坡勾繪路途中的時(shí)間和技術(shù)員的體力,工作效率可提高3-5倍甚至更高。
3.2 工作時(shí)間靈活
實(shí)地勘界勾圖受氣候條件影響大,一旦氣候變化將無法進(jìn)行勾圖工作。采用三維立體影像勾圖作業(yè)不受氣候影響,而且還避免勾圖人員在外業(yè)作業(yè)中的不安全因素。
3.3 操作簡單準(zhǔn)確性高
【關(guān)鍵詞】 缺鐵性貧血;嬰幼兒;行為發(fā)育
缺鐵性貧血不僅影響小兒的體格生長發(fā)育,還影響其神經(jīng)精神的發(fā)育,且缺鐵性貧血以嬰幼兒的發(fā)病率較高,而這一階段又是腦發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期。近年來,我們通過對我院收容對象的幾次大型全面體檢觀察了6個(gè)月~3歲缺鐵性貧血的嬰幼兒其運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知發(fā)育的情況,現(xiàn)將資料分析報(bào)告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料 本資料來源于我院2006年至2008年收容對象每年兩次的體檢結(jié)果,研究組為缺鐵性貧血患兒共64例,其中男20例,女44例,平均年齡(22±1.75)個(gè)月;另選取正常嬰幼兒60例為對照組,其中男18例,女42例,平均年齡(24±1.88)個(gè)月。兩組對象在性別、年齡分布、撫育方式及生活環(huán)境方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
1.2 方法 全部入選對象均用Gesell嬰幼兒發(fā)育量表測定其行為發(fā)育商(DQ)。 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用上海標(biāo)準(zhǔn)化評定標(biāo)準(zhǔn),DQ>86為正常;DQ在75~86為可疑;DQ
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用一般統(tǒng)計(jì)和χ2檢驗(yàn)。
2 結(jié)果
兩組行為發(fā)育比較,見表1。從表1中可以看出缺鐵性貧血對嬰幼兒的心理行為發(fā)育有明顯影響,尤其是在語言、適應(yīng)行為、個(gè)人-社會行為方面的發(fā)育與對照組之間差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P
3 討論
近年來,缺鐵性貧血對非血液系統(tǒng)造成的影響越來越受重視,它對智能方面的影響已有學(xué)者做了較深的研究[1],而它對心理行為發(fā)育方面的影響研究尚不多。缺鐵性貧血可造成全身諸多器官的供氧不足,而腦組織又是含鐵豐富的部位,對鐵的缺乏十分敏感,在腦發(fā)育的早期,缺鐵可影響腦細(xì)胞的能量代謝及功能,已測知缺鐵性貧血患兒的血小板中單胺氧化酶的活力降低[2],此酶是一種鐵依賴酶,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)化學(xué)反應(yīng)中起重要作用。缺鐵還可降低5-羥色胺、兒茶酚胺、乙酰膽堿等多種神經(jīng)遞質(zhì)的代謝,而神經(jīng)遞質(zhì)的代謝紊亂又使大腦的氧化代謝過程受影響,從而影響其心理行為的發(fā)育,出現(xiàn)注意力不集中、學(xué)習(xí)記憶能力差、理解能力降低,對物體和背景的精細(xì)感知覺及手指、手腕和手眼協(xié)調(diào)能力差,勢必影響其精細(xì)運(yùn)動(dòng)的發(fā)育, 本資料研究的結(jié)果證實(shí)了此點(diǎn)。另此類患兒反應(yīng)慢、對居住的環(huán)境及周圍人群不感興趣乃至其適應(yīng)行為及個(gè)人-社會行為發(fā)育明顯落后于正常兒。本資料顯示其與對照組之間差異有顯著性。很多資料已證實(shí)缺鐵性貧血可引起腦干誘發(fā)電位的異常[3,4],從而損害其聽覺神經(jīng)系統(tǒng),勢必影響其語言的發(fā)育。本資料顯示其與對照組之間有差異非常顯著性。本研究還發(fā)現(xiàn)缺鐵性貧血患兒的大運(yùn)動(dòng)如控制頭頸平衡、爬、坐等運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)能力較正常兒發(fā)育延遲,可能因鐵還參與肌肉內(nèi)肌紅蛋白的合成控制肌肉的收縮之故。
參考文獻(xiàn)
1 衣明紀(jì),馬愛國,冉霓,等.缺鐵性貧血嬰幼兒智能行為發(fā)育的研究.中國行為醫(yī)學(xué)雜志,2001,10(1):18.
2 吳瑞萍,胡亞美,江載芳.實(shí)用兒科學(xué),第6版.北京:人民衛(wèi)生出版社,1997,1674.
五行是指金、木、水、火、土,五方是指東、南、西、北、中五個(gè)方位,五行是構(gòu)成宇宙萬物的五種元素,它們的變幻無窮,高深莫測,五行的創(chuàng)立,準(zhǔn)確地模擬了自然界的狀態(tài),宇宙萬物的生息變化都不能離開五行。同時(shí)五行方位對于星命術(shù)也十分的重要。
方位:方向位置。東、南、西、北為基本方位;東北、東南等為中間方位。在出生星座表中,兩個(gè)星球?qū)堑木嚯x稱為方位。八宅風(fēng)水學(xué)按大門所向的方位決定家宅的坐向。八個(gè)家宅方位分別對應(yīng)八種卦象,即震、離、兌、坎、巽、坤、乾、艮。一個(gè)家宅的坐向決定該家宅究竟屬什么卦。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:形象思維;文字;圖形;場景;思維
什么叫形象思維?簡單地說,形象思維是依靠形象材料的意識,領(lǐng)會得到理解的思維。從信息加工角度說,可以理解為主體運(yùn)用表象、直感、想象等形式,對研究對象的有關(guān)形象信息,以及貯存在大腦里的形象信息進(jìn)行加工(分析、比較、整合、轉(zhuǎn)化等),從而從形象上認(rèn)識和把握研究對象的本質(zhì)和規(guī)律。
英語學(xué)習(xí)中形象思維的基本特點(diǎn)是:
一、文字與圖形的對接
學(xué)習(xí)英語首先要做到文字與圖形的對接。即通過把文字與其相對應(yīng)的實(shí)物、圖形、圖象、圖式和形象性的符號有機(jī)結(jié)合,在腦海中展開一幅能為感官所感知的形象的、生動(dòng)的、直觀的、整體的場景。圖形可以是平面的、立體的、獨(dú)立的,或是連貫的。在英語學(xué)習(xí)過程中,我們要善于將名詞想象成實(shí)物原型,將動(dòng)詞想象成物體的運(yùn)動(dòng)過程,把形容詞和副詞想象成對比圖形,把句子想象成場景再現(xiàn),把段落文章想象成影像故事情節(jié)或是演示操作流程圖。
二、非邏輯性的文字和場景的補(bǔ)充和銜接
在英語的學(xué)習(xí)和探究中,我們往往會發(fā)現(xiàn):難倒學(xué)生的,尤其是尖子生的不是復(fù)雜的句子結(jié)構(gòu),而是結(jié)構(gòu)簡單但很少見,讀起來甚至有些拗口的省略句。這時(shí)就需要學(xué)生充分發(fā)揮想象力,根據(jù)上下文的語言環(huán)境對原文的語言文字和場景進(jìn)行補(bǔ)充、加工,通過對不同場景的篩選、排列、組合一步一步、首尾相接地對文字場景像過電影一樣地進(jìn)行剪輯,在腦海中展開一幅連貫的、清晰的、完整的圖畫。在這一過程中天馬行空的發(fā)散思維也扮演著重要角色。在這一想象過程中,我們要充分利用上下文的顯性和隱性信息,重新組織文章的情節(jié)脈絡(luò),發(fā)揮形象思維、發(fā)散思維和邏輯思維的潛力,運(yùn)用電影情節(jié)的剪輯,再現(xiàn)故事情節(jié)或演示流程。
三、整體場景的把握與局部場景的分析
形象思維對問題的反映是粗線條的反映,對問題的把握是大體上的把握,因此,在英語學(xué)習(xí)過程中,形成對句子、段落、篇章的整體場景的把握和再現(xiàn),是對局部場景分析和提取的前提。整體場景的把握是定性的或半定量的。所以,這時(shí)的形象思維通常用于問題的定性分析,找出文章的大致線索和脈絡(luò)。局部場景的分析可以給出精確的文章細(xì)節(jié)內(nèi)容,是整體場景的推進(jìn)和延伸。所以,在實(shí)際的思維活動(dòng)中,往往需要將整體場景的構(gòu)建與局部場景的切換巧妙結(jié)合,協(xié)同使用。
四、發(fā)散思維與創(chuàng)造性思維的應(yīng)用
在英語的學(xué)習(xí)過程中,發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維是形象思維的有力補(bǔ)充。越是有思想內(nèi)涵和文化底蘊(yùn)的英語文章就一定會給讀者留下豐富的思考和想象的空間。用這樣的文章命制完形填空或閱讀理解的試題,往往是拉開成績檔次的首選。發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維是思維主體運(yùn)用已有的形象形成新形象的過程。形象思維并不滿足于對已有形象的再現(xiàn),它更致力于追求對已有形象的加工,而獲得新形象產(chǎn)品的輸出。所以,合理的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維在文章場景模擬過程中的應(yīng)用,可以把懸念叢生、疑問重重、設(shè)問不斷的文章補(bǔ)充完整,為英語解題鋪平道路。那么,在英語教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)如何有效地培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力呢?
五、增加形象貯備與輸入
根據(jù)認(rèn)識論,人的思維(即理性認(rèn)識)是建立在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上的,抽象思維是如此,形象思維也是如此。作為形象思維生動(dòng)的形象的東西,并不是主體的頭腦憑空臆造出來的,它根源于現(xiàn)實(shí)中的東西。離開了感性認(rèn)識,形象思維便成為無源之水,無本之木。因此,應(yīng)當(dāng)重視向?qū)W生呈現(xiàn)豐富的感性材料,要重視演示實(shí)驗(yàn),充分運(yùn)用電化教具和圖表、模型等直觀手段,要善于用形象說話,用生動(dòng)的比喻和類比使抽象的概念形象化。
六、強(qiáng)化想象訓(xùn)練
想象是最富有意義的形象思維形式,要有意識地對學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。如在教單詞的時(shí)候,可以把名詞想象成實(shí)物個(gè)體、把動(dòng)詞想象成動(dòng)作過程,如果能制作成動(dòng)畫課件效果會更佳;在教課文的時(shí)候可以把課文題材編成小品表演出來,或是通過互聯(lián)網(wǎng)把與課文相關(guān)的聲音、圖片、影像資料下載下來,制成課件展示給學(xué)生,往往會收到意想不到的效果。
七、重視情景和場景分析
形象思維是對問題整體、概略和方向性的把握,重視對問題的情景和場景分析有助于形象思維能力的培養(yǎng)。當(dāng)呈現(xiàn)問題時(shí),應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過對問題信息的知覺,想象問題情景,構(gòu)建典型場景,揣測語言情境變化的趨勢。通過情景模擬、場景推演,使學(xué)生在頭腦里建立起清晰的思維圖象和三維畫面,然后運(yùn)用英語語言的語法和語義規(guī)律進(jìn)行分析和推理,得出語言的文字結(jié)論。
八、提倡文字與圖形結(jié)合
在英語學(xué)習(xí)中,要提倡文字與圖形的協(xié)同運(yùn)用,善于將文字信息轉(zhuǎn)化為圖形信息,將文字表達(dá)變化規(guī)律用圖象來表達(dá),揭示文字與圖形的對應(yīng)關(guān)系,運(yùn)用圖象這一直觀工具求解抽象的文字游戲。