孫茂存

（楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 楊凌712100）

近年來，我國及各省市相繼建成了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫，我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展要求基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫隨時更新，并保持現(xiàn)勢性，以滿足社會發(fā)展及國家管理的需求。利用遙感影像進行基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新，很多學(xué)者做了相關(guān)的研究，尤其是針對重大工程項目或重點地物進行更新方面［1］。經(jīng)過總結(jié)、對比，并進行了一系列試驗，結(jié)果表明，將遙感影像變化檢測技術(shù)應(yīng)用于地形圖更新中更具優(yōu)勢。

1 當(dāng)前常用地形圖更新方案

目前，常用的地理信息更新技術(shù)是舊版的矢量數(shù)據(jù)（DLR）與對應(yīng)的當(dāng)前最新的數(shù)字正射影像圖（DOM）疊加分析變化區(qū)域，采用綜合判調(diào)法，參考相應(yīng)的專業(yè)變更資料，通過數(shù)據(jù)整合，采用內(nèi)、外業(yè)相結(jié)合的方式實現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的更新。

立體更新也是目前常用的地理信息數(shù)據(jù)更新技術(shù)之一，采用全數(shù)字攝影測量技術(shù)，對比上一代DLG數(shù)據(jù)，結(jié)合最新的各項變更信息資料，對發(fā)生變化的圖形和屬性信息統(tǒng)一更新。

另外，對于變化較大的區(qū)域采用全面更新方案。上述常用方法總結(jié)起來基本上就是采用DOM影像或立體像對，人工比對找出變化區(qū)域，再進行地物更新。人工比對的優(yōu)點是全面、細致；缺點是耗時長，人力、物力及財力消耗大，速度緩慢，無法快速更新。

2 遙感影像變化檢測技術(shù)應(yīng)用于地形圖更新的方案

隨著遙感影像處理技術(shù)的發(fā)展，利用遙感影像分析技術(shù)獲取變化信息的技術(shù)越來越成熟，應(yīng)用也越來越廣泛，在城市規(guī)劃和災(zāi)害檢測方面，以及土地資源調(diào)查中，遙感影像以其獲取周期短、覆蓋面積廣和表達信息豐富詳盡的特點，廣泛地應(yīng)用于地表動態(tài)檢測中［2］；同樣，該技術(shù)在地形圖變更中的應(yīng)用將極大地提高工作效率。

該技術(shù)更新地形圖的思路是：首先，將已有的矢量數(shù)據(jù)及對應(yīng)的正射影像圖與最新的影像數(shù)據(jù)疊加分析，進行變化檢測，導(dǎo)出檢測結(jié)果文件；其次，根據(jù)導(dǎo)出文件，分析變化情況，確定相應(yīng)的更新方法，進行地形圖更新；最后，對變化區(qū)域的地物進行更新，并保證新增地物與周邊地物的協(xié)調(diào)性和準確性。另外，地形圖更新不僅是圖形要素的更新，屬性要素也發(fā)生了相應(yīng)的變化，屬性要素的更新可通過收集相關(guān)的資料進行更新［3－5］。根據(jù)外業(yè)檢核結(jié)果，進行內(nèi)業(yè)編輯處理，形成最新的DLG成果，更新流程如圖1所示。

圖1 應(yīng)用影像變化檢測技術(shù)進行地形圖更新的流程圖

3 利用影像變化檢測技術(shù)進行地形圖更新試驗

3.1 試驗區(qū)域的選擇

本文選擇楊凌城區(qū)15km2面積作為試驗區(qū)，該區(qū)域地勢平坦。試驗采用2010年6月分辨率為2.5m的SPOT5遙感影像和2012年6月分辨率為3m的“資源二號”融合影像，以及2010年生產(chǎn)的地形圖矢量數(shù)據(jù)。

3.2 影像變化檢測及結(jié)果分析

目前，多數(shù)遙感影像處理軟件都具有變化檢測功能，但也僅限于區(qū)域變化檢測。易康（eCognition）軟件優(yōu)于其他同類軟件之處在于它對影像的變化檢測是在進行了獨立的分類后，才進行變化檢測，因此，其檢測結(jié)果包含了區(qū)域變化信息和屬性變化信息2個方面的內(nèi)容，更方便了對變化信息的統(tǒng)計分析。

在eCognition軟件中，對于前時相影像分類是根據(jù)其對應(yīng)的矢量數(shù)據(jù)的屬性信息對影像進行自動分類，而對于后時相影像數(shù)據(jù)則是采用影像最鄰近分類法或模糊函數(shù)分類法進行分類的。

變化結(jié)果的準確程度由分類結(jié)果的正確性決定，只有對分類結(jié)果進行詳細的檢查，提出噪聲數(shù)據(jù)并糾正錯誤數(shù)據(jù)才能保證分類結(jié)果的準確性，進而保證變化結(jié)果的可靠性。

完成前后時相影像分類后，進行變化檢測，將變化檢測結(jié)果和變化檢測類結(jié)果連同屬性字段一起導(dǎo)出為SHP格式文件，方便對變化區(qū)域進行相應(yīng)的統(tǒng)計分析。

通過本次試驗，變化檢測結(jié)果與實際檢核變化結(jié)果統(tǒng)計見表1。

表1 變化檢測結(jié)果與實際檢核變化結(jié)果統(tǒng)計表

3.3 地形圖更新矢量化

根據(jù)檢測結(jié)果，利用數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)更新地物，對發(fā)生變化的居民地、道路和水系要素進行矢量化數(shù)據(jù)更新，由于該區(qū)域地形平坦，植被統(tǒng)一均為旱地，所以不需要對植被要素進行更新。

3.4 試驗結(jié)論

1）采用遙感影像變化檢測技術(shù)進行1∶10 000地形圖更新時，影像數(shù)據(jù)分辨率為2.5～3m即可基本滿足相應(yīng)的技術(shù)要求。

2）遙感影像變化檢測技術(shù)對于大面積居民地和水域的變化檢測結(jié)果較為準確，而對于較寬道路的變化檢測結(jié)果更為理想，基本與人工檢核結(jié)果一致。

3）遙感影像變化檢測結(jié)果的準確性由前后時相影像分類的準確性決定，因此必須對分類檢測結(jié)果進行詳細的檢查，以保證最終變化檢測結(jié)果的正確性。

4 結(jié)語

通過本文的試驗結(jié)論可得出，應(yīng)用遙感影像變化檢測技術(shù)進行地形圖更新的方案是可行的，且與常規(guī)的人工比對全面更新的方法相比較更具優(yōu)勢，可以避免人工比對的遺漏，保證了數(shù)據(jù)更新的完整性和準確性。另外，節(jié)省了時間，提高了效率，利用該技術(shù)可實現(xiàn)地形圖的動態(tài)更新。

［1］趙敏，陳衛(wèi)平，王海燕.基于遙感影像變化檢測技術(shù)的地形圖更新［J］.測繪通報，2013（4）：65－67.

［2］王漢英，張占睦，張一鳴，等.遙感影像變化檢測在地形圖快速修測中的應(yīng)用［J］.測繪工程，2009，18（2）：51－54.

［3］張偉，王曉青，孫國清，等.高分遙感影像震害提取的變化檢測算法改進［J］.地震，2013，33（2）：87－95.

［4］劉虎林，閆浩文，劉濤.空間數(shù)據(jù)變化檢測研究進展［J］.測繪與空間地理信息，2014，37（9）：25－28.

［5］陳鑫鏢.遙感影像變化檢測技術(shù)發(fā)展綜述［J］.測繪與空間地理信息，2012，35（9）：38－41.