[论文]黄河中下游滩区遥感影像专题地图制作及精度分析

[论文]黄河中下游滩区遥感影像专地图制作及精度分析 12马玉晓～姬婧 黄河中下游滩区遥感影像专题地图制作及精度分析 (1(河南理工大学～河南焦作 454000,2(平顶山工业职业技术学院～河南 平顶山 467001) 摘要:文中介绍利用RS和GIS集成技术制作黄河中下游滩区生产堤航摄影像专题地图的方法～ 并对影像地图编制关键技术进行了论述。同时依据原始影像比例尺、影像扫描分辨率及成图比 例尺对该专题地图进行了精度估算。 关键词:遥感影像,编绘,河滩区,精度估算 中图分类号:P237 文献标识码:B 文章编号1001—358X(2005)02—0046—03 黄河中下游历年来都是黄河防汛的重点河段， 资料准备 1:1万河道地形图 尤其是近年来在黄河小浪底至东平湖段，滩区大面1:2.5黑白航片 光栅图像扫描影像数字化扫描 积违章造林、修建生产堤，使平滩过流能力大大降 几何精纠正 光栅校正 低,严重危及行洪安全，防汛形势严峻。按照黄河防 图图形数据库，作为遥感专题一部分与遥感图像作 地形图适量化 影像无缝镶嵌 汛总指挥部的指示，进行“黄河中下游滩区现状遥感 精确地配准叠加。 图形影像配准 ?河道地形图扫描。以300DPI分辨率，按1:1调查”，并运用RS和GIS一体化技术编制该区域1: 人机交互判读 比例进行黑白二值扫描，把地形图上的地理数据扫10000航空遥感影像专题地图(航空遥感可以快速 影像地图编辑 描转换为计算机可储存的光栅格式。获取小范围地区详细资料)，以了解违章片林和生产 图1 影像专题地图编制流程输 出 ?栅格图像配准。在Maplnfo中以打开的方堤现状，为河道治理工作提供依据。1 编制工作流程 该航空影像地图2004年4月成图，编制基础资式打开栅格图像，进入配准图像对话框。首先设定 遥感影像专题地图是以遥感影像为基础资料， 料采用1:1万黄河河道地形图及黄委会信息中心合适的投影方式及坐标系使用的地图单位，然后在采用综合制图的原理，依据一定的数学规则，按一定 2003年9月所航摄的黄河小浪底至东平湖河段1:配准对话框图像上选择一控制点，单击鼠标，在弹出的比例将地理基础信息及地图专题信息，以符号、线 2.5万黑白航空像片。结合现有微机硬件条件，地图的编辑控制点对话框中键人该点对应的实际坐标划、注记符等形式综合缩编到以地球表面为背景的 体编制工作流程如图1。编制选用美国公司的Mapinfo 6(5中文版地理信息值。要注意，若输入四个控制点时，应保证任意三点平面上，从而形成的反映各种自然现象和社会经济 2 编制关键技术 2.1 地形图数字化 系统软件;用人机交互方式进行RS和GIS信息集不在同一直线上。此时Maplnfo以像素为单位计算现象特征、地理分布及相互关系的一种地图形式。 通过对黄河中下游地区的行政区边界、河道、河 成。该软件对GIS信息和阳信息整合能力强大，具控制点输入误差。误差值与数字化仪图形分辨率一 下面详细介绍编制方法及制图精度分析。 堤、村庄、沟渠、道路等要素数字化，建立相应的地形 致，然后按确定按钮，完成栅格图像配准。 ?建立数字化图层。根据需要建立如下8个 层:行政区界、村名、黄河大堤、黄河、生产堤、鱼塘、 2.4 遥感影像专题信息提取 ?生产堤等影像特征分析。通过对片林、生产解译主要堤、图例。 ?栅格图像矢量化。采用人机交互方式对栅格 堤等地物要素影像的定性分析，归纳出这些地 图像进行矢量化。效率虽低，但便于编辑修改，能有 物要素所具有的影像特征，建立解译标志，然后进行 效地保证矢量化成果质量。 实地校验，对不合理的部分进行修改，直至与实地相1.2 遥感影像处理及无缝镶嵌 ?航片数字化扫描。其目的就是把记录在胶片 符为止，并以此作为解译的标志和依据。 上的影像数据转换成计算机可存储处理的数字化形 ?遥感影像目视译。依据生产堤等基本地物要 式。为减少扫描信息损失，在对每条航线图像质量 素的影像特征，在遥感影像上辨认出各种地物;借助 相近的航片预扫时，应在充分尊重航片原始信息前 MapInfo平台软件提供的绘图工具，用不同彩色线型 提下，不断地调整扫描的亮度、色彩饱和度和对比度 把被确认的各种地物边界勾画出来，如图2。 3.1 精度估算 等参数，力求使扫描结果达到地物成像清晰、色调区 影响遥感影像地图制作精度因素的主要点有: 2.5 影像地图的整饰与输出 域平衡，反差均衡适中。各参数确定后，即可进行批 原始影像纠正误差、航片及地形图扫描误差、影像拼 最后工序是专题影像地图的楚饰美化、输出工 量扫描。 接误差及影像地图输出误差。一般用像素概念来估作。主要有:制作图廓加注文字、注记、比例尺、图 ?航片的几何精度纠正。遥感影像必须以地形图 计具有栅格数据结构的影像地图精度。对于黄河中例。编制成功的遥感专题地图可在显示器上放大、的地理数学基础为准进行几何纠正，才能使遥感影像与 3 遥感影像地图精度 下游滩区遥感影像专题地图来说其采用的原始影像浏览，或由绘图仪输出，还可输出 PS或EPS文件，进地形图严格配准，以满足在遥感图像上精确量算。 (航片)比例尺1:M为1:2.5万，成图比例尺1:M原成行照排印刷。 在几何纠正中，要注意每幅原始遥感影像控制 为1:1万，扫描分辨率为300dpi。因此，在不考虑比点数目的选择及作为控制点的像素点确定。一般来 例尺时0.1个像素误差r=2.5399999mm,300。由说，对几何畸变程度较小的原始遥感影像，控制点数 于影像的数字图像纠正的几何精度为2,3个像元，目可少一些，但应不少于15个，反之畸变程度大的 m,,30，r，M,,2.54(m)可估算纠正误差;1成可多选一些，通常在30个以上。控制点位置一般选 m,,r扫描精度以0.1个像素计，可得扫描误差为2在原始遥感影像明显点上。如道路交叉口、河流分 ，M;在整个拼接过程中大概有3,4个像原又或拐弯处等。 ?影像的无缝镶嵌。经过数字化扫描及几何精m,,r，M，40素误差，所以拼接误差为3成 度纠后的数字遥感影像，均为一幅幅具有相同比例 ;输出误差一般按0.1像素计算。,,3.387(m)m4题地图，综合了遥感和地理信息，丰富，信息量 大，在河道治理、环境监测等生产实践中具有广泛的。由误差传播规律可知，,,r，M,,0.085(m)成应用前景。 ， (2)传统的地形图精度分析是建立在对地物点该影像地图中误差为: 122222 m,,(m，m，m，m),,4.23(m)1234的点位中误差评估之上的，而对于栅格数据结构的显然，其中纠正误差、m:m:m:m,30:2.5:40:11234 影像专题地图来说，用像素概念来估计它的精度是拼接误差占有较大比重。 3.2 影像地图精度估算的检验较为适宜的方法。 参考文献: [1] 陈述彭～童庆禧等(遣感信息机理研究[M](北京:科 对比所制作的黄河滩区影像地图及黄河局部地学出版杜～1998( 出的位移量，n为检测点数。经检验[2] 郝伦～刘瑜～张晶等.地理信息:原理方法和应用m,,4.06m 检 段1:1000地形图上同名地物坐标的位移量(共采集 [M].北京:科学出版杜(2001( [3] 丁军等(城市犬比例尺数字影像地图的研制[J)(地因此影像地图的精度估算，基本符合现实情况。 64个同名像点坐标)，按照下式计算检测点点位中球信息科学～2002(2)( 从以上分析可看出，影响遥感影像专题地图误 ,,,,sisi m,,误差，式中为检测坐标算,si检作者简介,马玉晓(1969-),男,汉族，河南镇平人,工程师,2n差主要来自纠正误差和拼接误差，因此在确定原始 平顶山工学院教师。现为河南理工大学在读颐土,主要从事 影像比例尺，成图比例尺及扫描分辩率后，结合影像摄影测量、矿山测最、地理信息系统的教学和科研工作。结 语 (1)利用RS和GIS集成技术制作的遥感影像专 地图点位中误差限差要求(图上0.5mm)，按比例计 算出纠正误差限及拼接误差限，利用制图软件来控 制主要绘图误差(