李瑞鋒 張昊瓊 張宇瓊

（1.河南省遙感測(cè)繪院，河南 鄭州 450000；2.河南省測(cè)繪工程院，河南 鄭州 450000）

1 航空攝影測(cè)量簡(jiǎn)介

航空攝影測(cè)量主要是利用航空器得到被攝物體的影像，通過(guò)一系列技術(shù)手段來(lái)獲取各種地理信息。 攝影測(cè)量的特點(diǎn)是不接觸被測(cè)對(duì)像， 間接地采集被測(cè)對(duì)像的幾何信息和物理信息，不受地區(qū)、國(guó)界限制，量測(cè)工作和信息獲取分別進(jìn)行；量測(cè)工作大部分在室內(nèi)進(jìn)行，避免了大量的外業(yè)勞動(dòng)和繁雜的數(shù)據(jù)計(jì)算；機(jī)械化和自動(dòng)化程度高。 優(yōu)質(zhì)的航空影像是從事航空攝影測(cè)量的基礎(chǔ)。

2 城市綠色資源

2.1 城市綠色資源的主要組成

公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護(hù)綠地、附屬綠地、生態(tài)涵養(yǎng)林區(qū)。 它們?cè)诔鞘兄兴幍奈恢门c功能大不相同，但都是城市綠色資源的有機(jī)組成部分。

2.2 城市綠色資源的生態(tài)效應(yīng)

城市綠色資源近年來(lái)受到越來(lái)越多的重視， 究其原因在于通過(guò)城市綠化可以緩解城市氣候效應(yīng)、 改善城市環(huán)境質(zhì)量，具有顯著的生態(tài)效應(yīng)。 大多數(shù)綠化植物對(duì)空氣的凈化具有一定的作用。 綠色植物可以有效吸收二氧化碳、二氧化硫等廢氣和有毒氣體，釋放氧氣。 另外還可以抗污滯塵，對(duì)于降低粉塵污染也有顯著效果。 綠色植物對(duì)城市的溫度、濕度具有明顯的調(diào)節(jié)作用，對(duì)于減低環(huán)境噪音也有很大的幫助。

3 航空影像在城市綠色資源提取中的研究

筆者曾參與 “鄭州市涵養(yǎng)林綜合匯總項(xiàng)目”。 鄭州市從2005 年開(kāi)始進(jìn)行生態(tài)涵養(yǎng)林建設(shè)項(xiàng)目，到2008 年底基本完成。在項(xiàng)目建設(shè)的同時(shí)，關(guān)于相關(guān)信息提取的工作也同步進(jìn)行。 鄭州市涵養(yǎng)林的建設(shè)范圍包括鄭州城郊以及下轄五市一縣，不但包括涵養(yǎng)林建設(shè)后專門(mén)建設(shè)的林場(chǎng)， 同時(shí)還包括原有林場(chǎng)、農(nóng)民自留地上種植的樹(shù)木、“退耕還林”林地等，面積廣袤，地形復(fù)雜、林種繁多，利用常規(guī)統(tǒng)計(jì)方法很難得到及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的結(jié)果。 后決定采取航空攝影測(cè)量方法， 分別于2005 年3 月、2007 年12 月以及2008 年11 月進(jìn)行三次航飛作業(yè)， 完成了對(duì)整個(gè)林區(qū)的航拍任務(wù)，通過(guò)內(nèi)業(yè)測(cè)圖與外業(yè)調(diào)繪結(jié)合、內(nèi)業(yè)圖上判讀等技術(shù)手段，及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取了各階段建設(shè)面積、林區(qū)總面積、樹(shù)種分布及面積等信息，同時(shí)這些航片也在提供林區(qū)病蟲(chóng)害預(yù)警、病蟲(chóng)害面積統(tǒng)計(jì)、林木生長(zhǎng)情況分析等方面發(fā)揮了巨大的作用。

3.1 城市綠地面積的統(tǒng)計(jì)

在航空影像上，不同地物有不同的影像特征。 這些影像特征是判讀識(shí)別各種地物的依據(jù)，這種依據(jù)就叫做遙感影像解譯標(biāo)志，又叫判讀標(biāo)志。 解譯標(biāo)志可分為直接解譯標(biāo)志和間接解譯標(biāo)志。 在對(duì)于精度要求不高的情況下，可以直接在航空像片上進(jìn)行判讀。 如果需要精確統(tǒng)計(jì)的話，則需要在計(jì)算機(jī)上借助專門(mén)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 在計(jì)算機(jī)內(nèi)對(duì)綠化進(jìn)行解譯時(shí)，能把綠化覆蓋的邊界準(zhǔn)確地勾繪出來(lái)， 為統(tǒng)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性打下基礎(chǔ)。另一方面，利用計(jì)算機(jī)對(duì)綠化面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以避免采用求積儀進(jìn)行人工量算時(shí)的操作誤差，從而獲得精確的面積統(tǒng)計(jì)結(jié)果。 待調(diào)查區(qū)域內(nèi)所有的綠化都解譯完后，利用GIS 軟件中的面積統(tǒng)計(jì)功能計(jì)算不同功能類別的綠化覆蓋面積和總的綠化覆蓋面積，再結(jié)合土地面積、人口數(shù)可計(jì)算出綠化覆蓋率、綠地率以及人均綠地面積等綠化水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.2 記錄和分析不同生長(zhǎng)期的植物

現(xiàn)在的航攝儀可以提供高精度的彩色照片。 所以可以很直觀地得到很多信息。 植物對(duì)不同光譜段能量的反射和吸收的狀況與其葉綠素含量有關(guān)， 葉綠素能夠大量反射近紅外能量，而吸收大部份的可見(jiàn)光波段的能量。 健康的綠色植物含有大量的葉綠素，通常反射40～50%的近紅外（0.7～1.1μm）波段的能量，吸收將近80～90%的可見(jiàn)光波段（0.4～0.7μm）的能量。 相反，枯萎和衰老植物的在可見(jiàn)光波段所反射的能量要大大高于健康植物的反射值，而在近紅外波段所反射的能量則要低于健康植物的反射值。 因此，在彩紅外影像中，處于成長(zhǎng)期的健康植物呈現(xiàn)出紅色，植物越嫩，紅色越鮮艷；枯萎和衰老的植物則不呈現(xiàn)紅色，而是黃偏紅的顏色。 這樣，處于不同生長(zhǎng)期的植物就能明顯地區(qū)分出來(lái)。

3.3 覆蓋面積的季節(jié)變化分析

如果航片是冬季所攝， 則道樹(shù)中落葉樹(shù)的樹(shù)冠面積要比夏季有明顯減小，可以結(jié)合落葉樹(shù)形態(tài)、生態(tài)習(xí)性加以分析，以便估算出行道樹(shù)在夏季的覆蓋面積。 以鄭州市區(qū)為例，行道樹(shù)中以法桐較為典型，該樹(shù)種屬于落葉樹(shù)，冬季時(shí)絕大部分樹(shù)葉和小樹(shù)枝枯落，同時(shí)某些樹(shù)被修剪，樹(shù)冠直徑縮??；春、夏季時(shí)再生新枝，樹(shù)葉茂盛，覆蓋面積擴(kuò)展，直徑外延。 生長(zhǎng)期內(nèi)的樹(shù)枝，一般以向陽(yáng)、向上方式生長(zhǎng)，依據(jù)園林部門(mén)的積累的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，其平面拓展的狀況為樹(shù)冠直徑外延0.5～1 米。 根據(jù)該經(jīng)驗(yàn)數(shù)值可以大體估算出夏季行道樹(shù)覆蓋的拓展面積，進(jìn)而得出夏季綠化覆蓋的增加比例。

3.4 綠色資源信息更新分析

調(diào)查區(qū)域內(nèi)的綠色資源信息經(jīng)矢量化成圖后， 各個(gè)綠化單元的邊界就被確定下來(lái)。 將來(lái)綠化如果有增加和改造，只要在矢量圖上將相應(yīng)的部分做修改，變化信息實(shí)時(shí)地在矢量圖上反映出來(lái)，并能很快獲得新的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)綠化信息的快速更新。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)水平的不斷提高，航空攝影測(cè)量的成圖快捷、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)將得到更好的體現(xiàn)，也將得到更廣泛的應(yīng)用。 利用航空影象對(duì)城市綠色資源專題提取的研究相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量手段精確性、可靠性、高效率、易于更新等優(yōu)點(diǎn)，將為城市綠化的規(guī)劃和建設(shè)提供直接、重要依據(jù)。

[1]王之卓.攝影測(cè)量原理.武漢：武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社.1990

[2]閆利，劉繼琳，林宗堅(jiān).利用數(shù)字化彩紅外航空影像進(jìn)行城市綠化覆蓋調(diào)查.武漢大學(xué).1999