朱向明,李克軍,劉擁軍,王俊芬
(1.巴彥淖爾市沙漠綜合治理中心,臨河 015000;2.清水河縣林業(yè)和草原局,城關鎮(zhèn) 011600)
利用谷歌地球遙感影像對烏蘭布和沙漠森林資源、地類、小班等進行監(jiān)測,能明顯提高監(jiān)測結果的精確性,使監(jiān)測內容更加精細化,有效提高工作效率,檢測工作成果。通過對谷歌地球影像進行輻射校正和幾何糾正、圖像整飾、投影變換、鑲嵌、特征提取、分類以及各種專題處理等一系列操作,能達到烏蘭布和沙漠林地資源規(guī)劃、管理、林地變更、森林督查地類測量、小班劃分、驗收等目的。文章對測量基本的程序、容易導致的錯誤做了較為詳細的總結,通過谷歌地球影像檢測,提高精準度,使林地測量更加精準,減少烏蘭布和沙漠中管理、用地等各種糾紛,有效地保證烏蘭布和沙漠各項管理工作的順利進行。
烏蘭布和沙漠位于內蒙古西部,是我國西北荒漠和半荒漠的前沿地帶,是我國八大沙漠之一。測量觀測區(qū)位于烏蘭布和沙漠東北部的巴彥淖爾市境內區(qū)域,地處東經106°9′~107°10′,北緯40°9′~40°55′。由于特殊的地質地貌,用GPS 采集到的圖形在Arcgis10.3繪圖中無法知道準確性與精度,利用谷歌地球檢查修正GPS采集到的圖形,可以很好地解決這一問題,提高繪圖工作中的準確性與精度。
遙感監(jiān)測是指一切無接觸的遠距離探測,一般是指航空遙感或者是衛(wèi)星遙感,文章所指明主要是利用谷歌地球遙感影像。隨著技術的進步,衛(wèi)星拍攝的照片也逐步應用到測量工作中,精度也愈來愈高,某些地區(qū)民用領域已經達到的分米級的精度,完全能滿足林地測量工作中的需要。通過工作實踐,逐步摸索出了利用谷歌地球遙感影像修正錯誤,提高林地測量中的精度,并且在實踐中取得了較好的效果。至今為止,在烏蘭布和沙漠利用谷歌地球遙感影像修正錯誤,提高檢測測量的準確性和精度,從來沒有出現(xiàn)過任何糾紛。
下面用在烏蘭布和為企業(yè)實際測量中所打的坐標點來說明。首先,GPS中設置中央經線105°,默認坐標,自動打坐標點測量,測量完畢后用Mapsource軟件導出,導出到電腦Excel表格中,然后刪除高程點,僅保留經度(x)緯度(y)兩列,轉變?yōu)閏sv格式,如圖1所示坐標點。
圖1
在Arcgis10.3文件菜單里面的添加x、y數(shù)據(jù),對應x、y 字段,新建“投影坐標系統(tǒng)”名稱為“Projection”投影類型選擇“Transervers Mercator”,F(xiàn)alse Easting 設 為500 000,Central Meridian 設 為105°。然后按照步驟,右擊導出數(shù)據(jù),轉變?yōu)槭噶繑?shù)據(jù)。打開編輯功能,連接各點,生成面圖層矢量數(shù)據(jù)。如圖1,打開屬性表,添加面積字段,設為雙精度,然后計算幾何,將此圖層用Arcgis10.3工具轉變?yōu)間oogle earth谷歌地球遙感影像能識別的kmz格式導入,用谷歌地球遙感影像檢驗數(shù)據(jù),結果是google earth 影像無法顯示面積,只能顯示點坐標,在google earth 中打開面積圖層中將點坐標勾繪,得出面積為146 387 m2,顯然比Arcgis10.3計算出來的面積146 177 m2偏大0.14 %,用谷歌地球影像檢測面積,已經很接近Arcgis10.3 專業(yè)軟件算出來的比較正確的實際面積。
2.2.1 Arcgis10.3 中計算幾何面積計算錯誤及正確操作
原因:經緯度坐標不能計算面積,想要得到正確的圖形面積,需要經過投影變換,將經緯度坐標轉換為公里網格坐標才能計算出正確的面積,還是用上面的數(shù)據(jù),打開Arcgis10.3工具箱里數(shù)據(jù)管理,依次打開投影和投影變換、投影,輸入數(shù)據(jù)集和要素類,再將定義了的坐標系輸入輸出,得出算出來的面積是146 177 m2這一比較正確的結果。
2.2.2 測量繪圖錯誤及修正
原因:圖1 是實際打坐標點繪制出來的面積。在烏蘭布和沙漠現(xiàn)場,地面看似一條直線,實際上已經穿過的彎曲的公路和其他建筑物,在測量繪制面積中,很容易把公路等其他不應該包括的內容包含進去,造成測量面積與實際面積有偏差。如圖2 是實際中的測量面積和修正面積。由于取得坐標點少和不太合理,造成公路穿過了圖斑,在Arcgis10.3繪制圖班時,沒有谷歌地球遙感影像參照是不能發(fā)現(xiàn)的。改正步驟是:用Arcgis10.3 轉換工具,轉為kmz 格式,在谷歌地球上打開觀測可直接發(fā)現(xiàn)錯誤,如圖2中公路穿過小區(qū),顯然,如圖示2測量結果顯示面積大于實際面積,連公路也包含了進去,實際上面積大了(146 387-135 370)/146 387=7.5%。同理,其他建筑、池塘等都可能造成上述錯誤結果,若修正的話,可直接在谷歌地球上取點,增加拐點修正,得到較為精準的結果。如圖3。
圖2
圖3 修正后面積測量圖
2.2.3 用谷歌遙感影像校正坐標
原因:國家有北京54 坐標系,西安80 坐標系,CGCS2 000 坐標系等,而谷歌地球遙感影像使用的WGS84 地理坐標系,這樣就涉及坐標轉換,無論是三參數(shù)還是七參數(shù),都有一定的誤差,在實踐測量中,少則幾十米,多則幾百米。在新一輪退耕還林、林業(yè)工程驗收、全國土地調查落實地界等過程中,造成圖與土地不符現(xiàn)象,使得工作難度加大,解決方法是用谷歌地球遙感影像作為底圖,在Arcgis10.3中校正,可以得到符合要求精度的圖像。
綜上所述,利用谷歌地球遙感影像輔助測量,簡單易行,直觀性好,特別是對于發(fā)現(xiàn)的錯誤及時進行分析修正,提高了烏蘭布和沙區(qū)林地測量準確性,完全能滿足土地轉讓承包國土資源調查等林業(yè)工作在實際中的測量中的應用,而且在一定面積的測量工作中,精度完全勝于人工拉尺的測量工作。