■高軍

（遼寧省地理信息院遼寧沈陽110034）

基于地理國情普查遙感影像解譯樣本庫建立的探討

■高軍

（遼寧省地理信息院遼寧沈陽110034）

遙感影像樣本庫的建立是對地理環(huán)境的正確認(rèn)知，也是保證解譯結(jié)果正確的基本前提。利用具有對照關(guān)系的地面照片和遙感影像為主的解譯樣本數(shù)據(jù)，可以為遙感影像解譯者建立對相關(guān)地域的正確認(rèn)識提供支持，也可在解譯結(jié)果的質(zhì)量控制方面發(fā)揮重要作用,同時也為長期監(jiān)測積累實地參考資料。

地理國情 解譯樣本 遙感影像 數(shù)據(jù)庫

0　引言

開展全國地理國情普查，系統(tǒng)掌握權(quán)威、客觀、準(zhǔn)確的地理國情信息，是制定和實施國家發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、優(yōu)化國土空間開發(fā)格局和各類資源配置的重要依據(jù)，是推進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的重要支撐，是做好防災(zāi)減災(zāi)工作和應(yīng)急保障服務(wù)的重要保障，也是相關(guān)行業(yè)開展調(diào)查統(tǒng)計工作的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。為全面掌握我國地理國情現(xiàn)狀，滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的需要，遙感解譯樣本數(shù)據(jù)作為地理國情普查上交的重要成果之一，也是對地理環(huán)境的正確認(rèn)知，同時也是指導(dǎo)和保證內(nèi)業(yè)自動分類和人工解譯的基本前提和重要保證。

1　遙感解譯樣本數(shù)據(jù)庫基本步驟

遙感解譯樣本數(shù)據(jù)的收集分地面照片外業(yè)采集和遙感影像實例內(nèi)業(yè)裁切與整理建庫兩個階段。在地面照片獲取后，經(jīng)過整理，形成屬性完整的地面照片集后，通過人工。人機(jī)交互實現(xiàn)自動的建庫。

（1）通過EXIF或記錄信息獲取地面照片基本信息；

（2）計算地面照片文件標(biāo)識符；

（3）地面照片文件改名；

（4）照片與影像配對；

（5）影像裁切；

①技術(shù)裁切范圍；

②裁切；

③同時根據(jù)地面照片標(biāo)識符對裁切文件命名，提取影像實例文件數(shù)據(jù)信息；

④建立地面照片與影像實例之間的對應(yīng)關(guān)系。

（6）將生成的三個文本文件入庫

2　照片采集總體原則

采集的地面照片需充分保證樣本的典型性。每一個樣本應(yīng)能夠代表所屬的覆蓋類型，能綜合反映該類型的總體特征，或者突出反映該類型某一方面的特征；在地表地物分布和覆蓋類型相對比較一致的一定區(qū)域內(nèi)，樣本總體在數(shù)量上應(yīng)能代表該區(qū)域的整體特征，在分布上應(yīng)貼近地物和覆蓋類型分布的趨勢。

地面照片反映的地表季相或覆蓋狀態(tài)應(yīng)盡可能與遙感影像的時相接近；如果季相差別較大，需確保通過照片判別出的地物或覆蓋狀態(tài)與影像上判別出的一致，否則不應(yīng)作為樣本保留。

3　遙感影像實例采集要求

對應(yīng)地面照片，根據(jù)其姿態(tài)信息，從經(jīng)過正射處理的可用遙感數(shù)據(jù)源中裁切長寬511*511像素大小的高分辨率遙感影像，并盡可能把地面照片拍攝的主體地物置于影像的中間部分，同時保證拍攝點也位于遙感影像實例范圍內(nèi)。對于遠(yuǎn)距離拍攝的地面照片，如果的確無法將拍攝點和拍攝的主體地物同時置于511*511像素大小的遙感影像范圍內(nèi)，可以將裁切范圍擴(kuò)展至1023*1023。

4　地面照片和影像實例屬性要求

遙感解譯樣本數(shù)據(jù)包含兩類，一是地面照片，采用JPG格式，照片標(biāo)識符用32位字符表示；二是遙感影像實例數(shù)據(jù)，裁切的遙感影像實例文件采用非壓縮的TIFF格式，遙感影像實例文件的文件名依據(jù)對應(yīng)的地面照片標(biāo)識符進(jìn)行命名，同時利用TIFF WORLD文檔記錄影像的坐標(biāo)信息；利用投影信息文件記錄影像的投影信息。兩類數(shù)據(jù)分別從不同的側(cè)面反映地物影像形態(tài)特征，起到相互印證的作用，存在一對一、一對多、多對一三種對應(yīng)關(guān)系，可以幫助解譯人員更高效地認(rèn)知遙感影像所蘊(yùn)含的信息。通過選擇有代表性的地物類型，采集實地影像資料，建立遙感影像解譯標(biāo)志數(shù)據(jù)庫，指導(dǎo)自動分類和人工解譯。

5　遙感影像解譯樣本庫建立

地理國情普查對遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)庫整理有著嚴(yán)格的規(guī)定，遙感解譯樣本照片、影像、數(shù)據(jù)庫中各表的信息相互關(guān)聯(lián)，項目繁雜，內(nèi)容多樣，采集樣本數(shù)據(jù)又具有典型性、多樣性、充分性、一致性特點，因此采用傳統(tǒng)人工方法不但效率低下，而且很難做到面面俱到，全部覆蓋，一次到位的效果。

采用先進(jìn)設(shè)備采集帶有相機(jī)姿態(tài)參數(shù)和相機(jī)成像參數(shù)信息地面照片，利用先進(jìn)遙感解譯樣本軟件完成相應(yīng)的屬性錄入和照片屬性的提取，根據(jù)地面照片屬性的坐標(biāo)信息完成對應(yīng)影像的自動裁切和標(biāo)注，進(jìn)而根據(jù)照片和影像屬性完成標(biāo)準(zhǔn)遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)庫。對于大量的地面照片在無需手工定位批量完成遙感影像實例裁切，大大提高了工作效率，同時對大容量影像無法裁切上取的了重大突破，具體優(yōu)勢如下：（1）遙感影像自動化批量裁切。通過能夠讀取帶有位置參數(shù)的實景照片屬性的解譯樣本裁切軟件，直接鏈接糾正好的遙感影像，自動完成與地面照片對應(yīng)的遙感影像實例裁切，進(jìn)而建立標(biāo)準(zhǔn)遙感影像樣本數(shù)據(jù)庫。（2）照片屬性自動查錯、糾正。在地理國情監(jiān)測處理軟件的基礎(chǔ)上，經(jīng)過二次開發(fā)，通過對遙感影像地物點與拍攝點位置的自動計算得出倆者之間的關(guān)系，進(jìn)而對照片方位角、距離、拍攝點經(jīng)緯度等屬性進(jìn)行比對查錯和糾正。（3）實現(xiàn)了地面照片與對應(yīng)影像實例可視化查詢對照。通過樣本解譯系統(tǒng)軟件對樣本數(shù)據(jù)庫的代碼、照片文件名、影像文件名等屬性一項或多項的檢索自動鏈接與其相關(guān)的照片、影像實例及屬性，建立對應(yīng)關(guān)系。實現(xiàn)了地面照片與影像實例可視化對照，便于解譯樣本數(shù)據(jù)的檢查和修改，并對修改后的屬性自動更新到解譯樣本數(shù)據(jù)庫，更加直觀，方便。

6　結(jié)束語

遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)庫的建立是科技創(chuàng)新在地理國情普查中具體實踐，為地理國情普查中的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量切實提高奠定了堅實基礎(chǔ)。完整遙感影像解譯數(shù)據(jù)庫建立和更新在對內(nèi)業(yè)解譯過程中對于疑問圖斑，通過檢索樣本數(shù)據(jù)庫通過地面照片和影像實例的對照得到直觀、正確的認(rèn)知，確保解譯精度可以大大提高內(nèi)業(yè)解譯正確率。同時更新補(bǔ)充了0.2米高分辨率影像實例，對于變化地類和異鐠同物地類增強(qiáng)了判讀依據(jù)。利用先進(jìn)技術(shù)，采取輔助軟件，從而使解譯樣本數(shù)據(jù)庫的建立工作模式轉(zhuǎn)向以計算機(jī)為主和人工檢查為輔的高效優(yōu)化模式，提供了工作效率和質(zhì)量，也是后期地理國情普查項目質(zhì)量評定的重要依據(jù)，也為地理國情長期監(jiān)測及應(yīng)用積累了實地參考資料。

[1]國務(wù)院第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室GDPJ 06-2013地理國情普查遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)定

[2]國務(wù)院第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室GDPJ 06-2013地理國情普查數(shù)據(jù)規(guī)定與采集要求

[3]程滔,袁如金,高志宏,等.遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)一體化整理方法 [J].地理信息世界,2014(5):96-100.

P208[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-253-1