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[中图分类号]P283.8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-43-1
0引言
随着当前科学技术的不断进步，国家对于卫星遥感技术研究的资金不断加大投入，摄影测量正逐渐从单纯的依靠航空摄影测量向航空摄影测量和卫星遥感测量两方面并重发展，基于当前卫星遥感影像的单片测图与修测技术对航天摄影测量极为重要。由于地方经济建设速度的加快，地图的成图速度已跟不上经济发展的脚步，我们对地形图和各种专题地图等地理信息数据的需求量迅速增加，尤其是地理信息数据的现势性要求尤为突出，本文简要介绍如何利用卫星遥感影像的单片测图与修测来进行地理信息数据的快速更新。
1卫星遥感影像应用概述
卫星遥感技术是快速、全面、精确地测定全球地形，搜索目标定位数据以及杀伤武器制导的最有效手段，遥感影像获取的数据可在GIS或专业影像处理平台的支持下，为地形测绘、环境监测和资源勘查等提供信息服务；也可转化为数字化战场所需的军事地理信息，是军事指挥自动化的基础。
随着国家经济建设的不断进步，高分辨率遥感卫星所带来的巨大军事与经济效益，引起全球民用与军事应用领域的高度重视，出现了各国竞相研究开发高分辨率遥感卫星及其应用技术的热潮，在短短的几年时间内有了飞速的发展，出现了卫星遥感技术不断扩散的发展趋势。卫星遥感影像处理技术的不断发展，基于卫星遥感影像处理平台利用卫星遥感影像进行地理信息基础数据库的更新日趋成熟，目前可以获得的普通分辨率的卫星遥感影像主要有：IRS-1D、ASTER、JERS1-OPS、Resours-F的MK4和Kate200、COSMOS的TK-350等；获取的高分辨率卫星遥感影像主要有：QuickBird、Ikonos、EROS-A1、AVNIR、COSMOS的KVR-1000、Resours-F的KFA-3000等。由于可以获取不同分辨率卫星遥感影像数据，因此根据任务需求选择适合的卫星遥感影像数据进行相关地理信息数据的制作。
2画幅式卫星影像的内定向和空间后方交会
2.1画幅式卫星影像的全自动内定向
摄影测量从模拟摄影测量发展到解析摄影测量又到今天的数字摄影测量，内定向也经历了从手工内定向、半自动内定向、全自动内定向的发展过程。作为摄影测量测图的第一步，内定向的本质就是从一种坐标系转向另一种坐标系。
数字影像的内定向的定位是通过利用框标的检校坐标和扫描，首先通过计算扫描坐标系和像平面坐标系之间的变换参数及在数字影像中可能存在的变形。因为原始资料提供给框标的校检坐标，所以找到并精确定位框标点就是内定向的任务，换言之，就是得到框标的精确扫描坐标来求解变换参数。
2.2画幅式卫星影像的空间后方交会
画幅式卫星影像空间后方交会与航空摄影像片空间后方交会的主要区别在于两者关于外方位元素初值的获取方式以及外方位元素之间相关性的处理方式不同。画幅式卫星影像的六个外方位元素之间存在着一定的关联性，在用不同的控制数据解求同一副影像的外方位元素时，计算出来的结果差别较大，但是在控制点分布较为理想的情况下，可以利用最小二乘估计的方法老求解外方位元素。
3单线阵CCD卫星影像外方位元素的解算
3.1线阵CCD影像外方位元素间的相关性
经过大量实验表明，误差方程式中位置参数存在很强的相关性，使得求解精度低甚至无法求解。产生原因主要包括：（1）航天影像主距大，光束窄；（2）行高较高，导致误差方程式的各未知参数系数在数量级中相差巨大；（3）计算过程中引用了大量的待求参数。
3.2克服相关性解求外方位元素的常用方法
主要有：（1）在拥有大量数据的情况下，增加虚拟误差方程，从而使得各参数独立性增加，但其缺点是增加工作量，降低工作效率。（2）在近似垂直摄影的情况下，合并相关项，但由于将合并项参数合并后，其几何意义不易阐明，所以在实际应用中具有局限性。（3）将外方位元素线、角分开迭代求解。但是在数学角度上来看，这种方法不严密，而且所得过于依赖外方位元素的初值。
4引入粗差探测的外方位元素的测算
在解算外方位元素时，画幅式卫星影像和线阵CCD卫星影像需要控制点的地面坐标以及像坐标，但是在实际测量的过程中，粗差的出现是不可避免的，但其存在必然会影像测量的成果，所以将粗差剔除，特别是在外方位元素的解算过程中，十分必要。
粗差产生的原因多种多样，数值差别也有可能很大，通常情况下依靠联系实际通过某种预先处理的手段，将在数据中可能存在的大粗差以及中等的粗差剔除掉。而一些小粗差，则需要通过严格的统计检查。
但是在实际应用中，很多的估计方法，对含粗差的观测值极为敏感，粗差对于其估计的参数会产生极大的影像。而稳健估计便是针对这一状况提出的，其主旨在于构造一种估计的方法，使其可以对粗差具有一定的抵抗能力。
5利用卫星遥感影像测制和修测地形图
因为利用卫星遥感技术获得资料较快，成图迅速，制图成本低廉。而单张像片测图具有相对简单，快捷的特点，所以我们研究画幅式卫星影像同单线阵CCD卫星影像制图具有十分巨大的意义。
由于地形图只能反映出绘测当时的地面状况，但是由于受到工程建设等人为的生产活动以及自然变迁的影响，地形地貌会经常发生变化。所以地形图逐渐就与实际地形不一致，所以为了保持地形图的现势性，保障其使用价值，就需要定期对地形图进行修测。地形图的修测大致分为地物修测，地物修测方式主要是基于正摄影像的地形图修测和利用卫星遥感影像进行的地形图修测。
6总结
限于时间和篇幅的制约，本文只是对当前画幅式卫星影像以及单线阵CCD卫星影像的单片测量技术进行了简单的叙述，是相对于利用高分辨率的卫星遥感影像立体像对技术进行测图的一种补充方法，是对地理信息数据更新方法的一种尝试。
参考文献
[1]张海涛，贾光军，虞欣.基于GeoEye-1卫星影像的立体测图技术研究[J].测绘通报，2010年12期.
中图分类号：P2 文献标识码：A
随着我国社会经济的高速发展以及科技水平的不断提高，在许多城乡规划工程项目的建设当中都普遍用到无人机摄影测量技术，像无人机航空测量技术已经在全国范围内得到了广泛的应用和普及。本文重点研究在大比例尺基础测绘工程当中的无人机影像处理技术，以及无人机影像处理技术的相关应用。
1“大比例尺基础测绘工程”与“无人机影像”
1.1 大比例尺基础测绘工程。基础测绘工程，就是指对某一个区间、空间进行测量，或者是对某个区域的土地及面积进行测量，通过测量到的各种有效信息、资料来绘制地形地图等。在我们这里，通常会在一些大型工程建设之前来对其所在区域进行地形图的绘制工作，或者是在开发处女地（未经开垦的土地或未探索的领域）的时候进行基础航空摄影，来获取基础地理信息的遥感资料。
1.2 无人机影像。无人机影像就是指无人机遥感影像，在新形势下背景下，无人机遥感是遥感的发展趋势之一。无人机遥感影像技术之所以得到了广泛的应用和发展，主要体现在两个方面：①无人机遥感影像技术应用系统具备很多优点、优势，它运行工作的成本较低，再者就是在执行任务的时候灵活性非常强。②无人机遥感影像应用技术是作为卫星遥感、航空遥感的补充而存在和发展的，因为无人机由于自身特性，所以很多的功能是卫星遥感、航空遥感所不具备的。无人机影响的特点：前面也稍微的提及到了一点，无人机摄影相比较于那些载人的常规比较大的航空摄影飞机而言，其摄影相机的小型化、非专业化以及无人机飞行平台的低空化是其独有的特点，同时也是一定意义上的优势。其具体的优势主要表现为，无人机的种类多样化、所搭配的摄影相机也多样化，所以不同种类的无人机搭配不同类型摄影相机，其获取到的影像信息及数据方面的质量也就不同。像幅小、色彩真实、分辨率高是无人机影像普遍存在的特点和优势。
2 无人机影像处理应用技术
2.1 空三加密应用技术。关于空三加密，空三加密是我国无人机影像处理技术的关键所在，同时它也是整个工作流程当中的处理最难点，其质量和程度的好坏直接影响到后续的成果精度的准确性。我国早期发展无人机影像处理技术时，在大比例尺的基础测绘工程过程中，空三加密是当时的主要瓶颈。后来经过综合的运用多项相关的先进技术，以及科学的处理方法和策略，才得以解决这个问题。目前，空三加密多是采用我国测绘科学研究院研究制作的PixelGrid这种高分辨率的远程低空遥感影像一体化测图系统。
2.2 大比例尺基础测绘工程影像数据预处理。无人机影像本身在航空测绘拍摄的过程中，所用到的摄影相机基本上都是非量测相机，所以其所拍摄到的影像图片也存在边缘上的光学畸变，所谓畸变现象在图E中可以看到。这种影像相片的边缘光学畸变，它已经改变了所拍摄区域的实际地面地形位置等方面。所以，在基础测绘过程中进行数据预处理可以更好的对影像图片进行矫正。
2.3 影像畸变改正。前面也提到了影像畸变，无人机影像航空测绘与传统航空摄影有所不同，我们所使用的低空遥感平台，通常情况下搭载的都是非量测摄影相机。就目前而言，我国国内在进行大比例尺基础测绘工程过程中，在无人机影像处理技术的运用领域上，普遍使用的是500D、5D Mark II等民用普通单反摄影相机，它是用来配合定焦镜头来进行空中拍摄的。受到以上这些因素的影响和作用下，无人机拍摄到的影像相片存在着不同程度的畸变现象，如图E所示。所以，我们在测绘的时候为了削弱和降低非量测摄影相机由于畸变而带来的误差，采取以下必要的改正措施。改正模型如下：
①Δx=（x-x0）（k1r2+k2r4）+p1[r2+2（x-x0）2]+2p2（x-x0）（y-y0）+α（x-x0）+β（y-y0）
②Δy=（y-y0）（k1r2+k2r4）+p2[r2+2（y-y0）2]+2p1（x-x0）（y-y0）
①式和②式中的x，y分别表示像素坐标系中像点的坐标，K1和K2为影像图片畸变系数，P1，P2表示偏心畸变系数。通过计算来对其进行还原。
结语
在大比例尺基础测绘工程中，运用无人机影像处理技术可以更方面的获取地形图等相关资料。无人机本身具有机动化、快速航测拍摄等优势特点，所以获取的影像图片也具有高分辨率特点。在运用的过程中，像一些技术性的处理措施是非常重要的，它可以帮助无人机航测过程中提高其工作运行的效率，更好的为相关部门进行大比例尺基础测绘工程提供服务和保障。
参考文献
中图分类号:TP317.4文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)10-2463-03
Solution of Remote Sensing Image Processing Based on NASA World Wind
ZHI Jing-jing1,2,3 , MA Xiao-fei1, QIAO Bao-jun1,2,3 , PAN Wei1,2,3
(1.College of Computer and Information Engineering, Henan University, Kaifeng 475001,China;2.Institute Of Remote Sensing Applications Chinese Academy Of Sciences, BeiJing 100101,China;3. Demonstration Center for Spaceborne Remote Sensing National Space Administration, BeiJing 100101,China)
Abstract:This paper studies on the visualization of massive remote sensing datas. considering the problems of splicing between the remote sensing images in application of NASA World Wind, author designed a solution of remote sensing image processing Based on NASA World Wind. The solution focuses on a single remote sensing image, based on the NASA World Wind layer multi-resolutions technique , improved single-image multi-resolution techniques, thus avoiding the problems in splicing between the remote sensing images. The solution are effective to avoid he problems of splicing between the remote sensing images,and experiments show that accurately display remote sensing images.
Key words: Worldwind; GeoTIFF; Image Display; Java Three-Layer Architecture
美国副总统Gore的“数字地球:二十一世纪认识地球的方式”演讲掀起了数字地球的研究热潮。1998-2001年间,美国政府资助了由美国航空航天局牵头、数字地球跨部门协调机构(Inter-agency Digital EarthWorking Group),IDEwG负责协同的“DigitalEarth Initiative”研究行动,致力于数字地球的研究[1]。NASA World Wind 是一款由美国宇航局(NASA)和合作伙伴――开源社区,共同开发的三维地理信息系统[2]。该数字地球采用一种新颖的方法,以高传输宽带速度为行星和其他天体包括卫星数据和其他数据提供高达TB级的影像和数字高程模型数据服务,包括地球,月球,火星,金星和木星,这些天文级数据量的数据通过斯隆数字天空调查局有效地处理。World Wind 既是一款可以为公众提供动态科学数据的地理浏览器也可以作为一个对陆地、海洋、天空和宇宙进行任务操作的平台。World Wind 作为一个开放源代码工程的最重要特性是它是唯一拥有将多种公开和专用地理数据聚合功能,不但可以提供NASA自身的数据,还可以提供从其他政府部门、行业和普通大众中得
到的数据。World Wind 在地图显示的通过采用使用多分辨率图层技术[3],达到快速浏览、放缩遥感影像数据。但是NASAWorld Wind使用多分辨率图层技术是针对全球数据进行处理的。我们拿到的卫星数据往往不是全球数据,而是以景为单位的区域数据。因此World Wind在处理非全球数据过程中存在一系列的问题。
1 NASA World Wind多分辨率图层技术及其在遥感影像处理中面临的问题
本文针对这些问题,提出针对单景或多景遥感影像显示的多分辨率图层技术方案,该方案有效地解决了World Wind的多分辨率图层技术在处理非全球数据过程中存在的问题。
1.1 World Wind 多分辨率图层技术
为了使用户缩放到不同区域时逐渐地显示更多的细节,World Wind 采用了多分辨率图层技术。所谓多分辨率图层技术[4]就是对被显示的数据进行重采样,提取不同分辨率的图层,然后根据Worldwind的视距显示不同分辨率的图层。Worldwind 首先对地球进行网格划分,在不同的分辨率层次上划分大小不同的网格,并进行编号[5]。在0层,World Wind 将地球分成50块瓦片,每一块影像跨度为36° x 36°,如图1所示。图层1在图层0影像的基础之上提高4倍的分辨率,也就是说对于同一影像,它被分成18°x 18°的片段,因此产生200块信息的瓦片。在图层2,分辨率提高到含有800块9° x 9°的瓦片,图层3也就是4.5° x 4.5° 而且含有3200块瓦片,以此类推。
当用户启动World Wind的时候,World Wind展现出分辨率最低的地球。用户放大浏览某一区域时,首先判断与该分辨率相匹配的图层,然后根据屏幕上所显示区域的经纬度计算需要显示的网格。World Wind根据网格编号进行通过因特网从服务器上下载与网格编号对应的地图并在网格上显示。
1.2 遥感影像处理中面临的问题
World Wind 多分辨率图层技术中的网格是对全球进行划分,对于处理全球的影像数据比较适合。而我们获取的卫星数据大都不是全球数据,而是以景为单位的某块区域的数据,如果再按照World Wind处理方案进行处理则需要解决一些列的问题[6]。如图2所示。
图2背景为全球网格,其中有两景上下排放的遥感影像。如果按照World Wind的划分方式把地球分成50个网格。当我们拿到要遥感影像后,需要根据遥感影像经纬度信息在全球范围内进行匹配,如上图所示。然后在按照World Wind网格划分方法把遥感影像进行切片。
由于当前切分的数据不再是全球数据而是部分数据,许多切片的数据往往来自多景遥感影像[7]。如网格第二行第五列的切片只有右下角有数据,最上边和最左边的数据不在该景遥感影像中。在第三行第五列网格的遥感影像切片除了来自于图中两景遥感影像还需要从其他遥感影像读取数据才能切出完整的切片。不同景的遥感影像之间还存在边界重叠的问题。因此在处理边界上的切片时需要繁琐的处理。
2 基于单景遥感影像的多分辨率图层技术
World Wind多分辨率图层技术在遥感影像处理中面临的问题主要是由于该技术着眼于全球数据,而我们获取的遥感影像往往只是某一区域的数据之间的矛盾。因此本文在处理遥感影像数据的过程中应当调整着眼点,立足于单景遥感影像进行处理,提出基于单景遥感影像的多分辨率图层技术。具体流程图下:
首先,对World Wind只做多分辨率划分,而不再进行网格切分。视点到地表距离的不同划分出多个分辨率等级。如图3所示。
其次,对遥感影像产品同样进行多分辨率划分。最大分辨率为Level n;最低分辨率为Level 0。由遥感影像原始分辨率为最大分辨率[8],重采样低一级分辨率的遥感影像,低一级的分辨率为高一级分辨率的四分之一.根据逐级重采样,一直到重采样的后的文件大小小于mK(m为一个固定值,通常为256)。然后对图像进行基于四杈树切分,每级Level的切片数为4n,如图4所示。
最后,对World Wind分辨率与遥感影像分辨率进行匹配。World Wind根据当前分辨率等级查询与之相匹配的遥感影像图层,再根据屏幕显示区域的地球经纬度信息匹配遥感影像图层中之相匹配的切片。如果没有相匹配的切片,则不进行数据请求。如果有相匹配的切片,则根据经纬度信息请求相匹配的切片数据进行显示。在World Wind与遥感影像进行匹配过程会出现三种情况,如图5所示。
由于World Wind和遥感影像的多分辨率图层划分都是采用1:4进行划分,因此只可能出现以上三种情况。
1)World Wind顶层分辨率对应多个遥感影像图层,取遥感影像图层中的最顶级图层与之匹配。当World Wind的分辨率大于遥感影像最大分辨率时则不再进行请求数据。
2)从遥感影像分辨率等级顶层开始,每个遥感影像分辨率图层有对应一个World Wind分辨率等级,则World Wind根据自身分辨率请求遥感影像图层切片。当World Wind分辨率超过遥感影像最大分辨率时则不再进行请求数据。
3)遥感影像分辨率图层不是从顶层开始于World Wind分辨率顶级开始匹配。在World Wind分辨率没有达到遥感影像顶级分辨率图层时,不请求该遥感影像数据,达到该遥感影像顶级分辨率等级后再请求遥感影像瓦片。当World Wind分辨率超过遥感影像最大分辨率时则不再进行请求数据。
3 实验结果
实验证明基于单景遥感影像的多分辨率图层技术能够快速正确地实现基于NASA World Wind 的遥感影像显示。遥感影像切片过程中不需要考虑不同景遥感影像在同一个切片上的拼接问题。
4 总结
本文通过研究World Wind 地图显示方案,以及该方案在针对非全球遥感影像数据处理过程中的问题,对该方案进行改进,提出基于单景遥感影像的多分辨率图层技术方案。该方案实现了本地遥感影像基于World Wind的显示,同时在遥感影像处理过程中不必考虑各景遥感影像之间的关系,为基于World Wind处理非全球数据提供了重要参考价值。
参考文献:
[1] DAVID G.BELL,L.FRANK, M.CHRIS .NASA World Wind: Opensource GIS for Mission Operations [C].IEEE Aerospace Conference. New York,2007(11):1-2.
[2] 卢海斌,郑文峰,银正彤,杨朝辉,李晓璐.NASA World Wind JavaSDK数字地球客户端开发[J].测绘科学,2009.34(3).169-170.
[3] GORE A Digital earth:understanding our planet in the 21st century 2008.
[4] 王宏武,董士海.一个与视点相关的动态多分辨率地形模型[J].计算机辅助设计与图形学学报.2009,12(8),576-578.
[5] TIFFTMRevision 6.0[S].Washington:Aldus Corporation.2001(8):13-16.
中图分类号：TB21 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（b）-0099-02
现代遥感技术的发展和快捷、多样的商业遥感图像数据的出现，使我们能够很方便地获取所需要的数据，国民经济对遥感技术的需求也正随着遥感数据的普及日益增强。高分辨率商业卫星影像IKONOS，QuickBird和印度卫星IRS数据的出现，大大拓宽了遥感应用范围。现在遥感技术不但用于宏观上的定性分析，而且也可以对局部地物进行定量分析和规划。
高压电力线路设计就是按照一定的原则规划一条从电厂到变压站之间最优的输电线路。按照电力线路设计要求，设计一条优化的线路要求对线路跨区内的地貌、地物和地质情况非常了解，传统的方法要实现这点是非常困难的。遥感图像是地表的真实拷贝，具有覆盖面大、数据现势和信息直观等特点，其光谱信息可以反映地质特征，在电力线路的规划中可以起到很好的辅助作用。利用高分辨率遥感影像进行线路设计能够大大地提高线路设计的效率和质量。在高压输电线路设计工程中，地形变化相对缓慢，利用已有的DEM（数字高程模型）数据建立3维模型，进行通视性分析、弧垂分析以及受力分析，则可以大大减少成本。
1 传统电力线路设计方法
高压电力线路的设计是由专业的设计人员根据一定原则选择一条最佳路径，其主要原则如下。
（1）要求线路尽可能地短、直，降低工程成本；（2）线路走向一定范围内不能有村庄和建筑物，尽量避开建筑物，减少拆迁成本；（3）线路与其他地物进行交叉跨越时需要考虑走向和跨度，减少架设成本和施工难度；（4）塔杆架设要避开一些重要的地物，如输油管道等；（5）塔杆架设处的地质条件要符合要求等。
传统的设计流程如下。
（1）设计人员在1∶5万的旧地形图上粗选。（2）根据粗选的路径到实地踏勘，如不符合要求，修改设计；（3）沿粗选的路径进行航空摄影。（4）进行航测外控测量、内业加密、选线、测量平断面、对房屋和交叉跨越进行统计等大量工作。（5）设计排定杆位。（6）现场定位、复核，然后转入设计提供施工图的内业阶段。
从上面的流程可以看出，线路设计是以空间地理信息为基础的，在传统的设计方法中是以中、小比例尺地形图为基础进行粗选，在粗选的基础上利用现势的航空像片进行摄影测量处理来达到细化、优化方案的目的。但成图时间较早的地形图缺乏现势性，不能反映设计时的地面现状，而且不直观，幅图的大小有限，使得设计人员只能在沿线路约30 km宽的范围内寻找最优线路。如果先对影像进行处理，用遥感影像代替地形图则可以克服地形图的不足。遥感影像比地形图更现势、直观，同时具备地形的量测能力；遥感影像幅面宽，如一景SPOT图像能够覆盖60×60 km2的范围，而一景TM图像能覆盖185×185 km2的范围，这样设计人员的视野更开阔，设计更合理；采用融合等特殊技术对现代高分辨率遥感影像进行处理，在地物判断能力上比航空影像更强。因此，采用遥感影像进行电力线路粗选可以达到粗选和细化相结合的目的，如果确实需要，再采用其他方式对某些专题进行细化设计，这样可以减少设计工作量和成本。
2 应用遥感影像设计电力线路的方法和流程
应用遥感影像设计电力线路的流程见图1。
2.1 数据预处理
数据的预处理包括遥感影像、DEM和控制点数据的预处理。在利用遥感影像之前需要对影像进行检查，确认影像的整体质量，即影像是否存在现有技术不能修正的辐射缺陷，如果是光学影像还要考虑图像上云的覆盖面积是否太大等。另外，还要根据所采用的软件的几何精纠正模型，选用适当级别的卫星影像数据产品。根据应用的需要对影像进行辐射增强等方面处理，突出感兴趣的地物特征。
2.2 遥感影像精纠正
遥感影像在获取时由于搭载平台、传感器、地球曲率和地形起伏等影响往往会造成影像几何畸变，为了改正这些畸变，同时把影像纳入到特定的制图坐标系统中，就需要进行影像几何纠正。遥感影像几何纠正包括两个步骤：（1）计算新图像上相应像素的位置，一般采用已知纠正后图像的位置反算该像素在待纠正图像上的位置。（2）计算纠正后图像上像素的灰度值，如果反算到待纠正图像上的像素位置正好落在像素上，就取该像素的灰度值为纠正后图像的灰度值，否则要根据待纠正图像上的相邻像素来内插。不同类型的遥感影像采用不同的几何纠正模型，纠正模型参数需要通过控制点来精确解算，如果地形起伏比较大，同时几何精度要求又比较高，还需要通过DEM来改正地形起伏引起的投影差，以达到对遥感图像进行精纠正的目的。
2.3 图像接边和镶嵌
电力线路的一个明显特点就是跨越区域成狭长条带状，常常超出一景影像覆盖的范围，这就需要对多景影像进行镶嵌处理，形成能够覆盖整个线路的大影像。在进行图像镶嵌前，为了保证不同影像之间几何位置的一致性，需要对影像进行接边处理；同时为了使得镶嵌后的影像在色调上协调一致，还要进行色调匹配处理。
2.4 图像融合
不同的传感器获取的影像具有不同的特点，例如有的获取的数据的几何分辨率高，有的获取的遥感图像光谱分辨率高，光谱信息丰富等。在电力线路设计中几何分辨率和光谱信息对地物判读和地质条件解译有着重要的意义。为了综合不同影像的几何和光谱优势信息，采用图像融合技术进行处理。
图像融合就是对几何配准好的同源或非同源图像，应用一定的数学模型对相应的像素进行处理，形成一幅能够反映融合前不同图像优势信息的图像，目前常用的方法有：加权、小波变换、彩色变换，主分量变换和边缘增强等融合方法，融合方法的选用要根据应用目的和图像的具体情况来决定。
2.5 线路设计
经过几何纠正和融合处理后的遥感图像，不仅提供了精确的几何位置信息，同时还提供了现势、丰富的地物信息，以此为地理基础结合其他辅助信息、规范和设计人员的专业知识就可以进行线路设计。通过地物判读和地质条件分析可以确定线路的转角位置，并以矢量形式标注在遥感影像上。根据图像几何分辨率对房屋和交叉跨越进行统计和分析，从多个设计方案中优化筛选。对室内判断有疑问的地物，进行野外实地重点踏勘，然后修改、优化设计方案。为了从整体的角度来优化设计方案，将遥感影像和线路设计方案叠加在DEM上进行3维仿真模拟，沿着设计线路飞行，直观表现线路的整体情况。
3 500 kV某变线路设计实践
3.1 工程概况
500 kV某变线路东西跨越约100 km，该地区地形图成图时间较早，地物更新较多，而且湖泊众多，给选线带来很大的困难。根据设计需要本项目采用2011年4月份30 m和5 m地面分辨率的TM多光谱影像和IRS全色影像，影像数据现势性很强，能够很好地反映地面的实际情况。收集线路区域1∶1万地形图和1∶5万DEM作为影像处理的基础数据。本次工程设计的电力线路分为东西走向的两个路径方案比选，线路东西跨越98.85 km，南北跨越34.62 km。使用TM影像与IRS影像进行融合获取的，几何分辨率为5 m的成果影像能够进行选线。
为了与传统的选线方法进行对比，先在地形图上进行线路初选，并将其放样到遥感影像上，再根据影像上的地物状况，修改电力线路上不合理的线路转角，最终选择出一条最佳的电力输电线路。
3.2 影像几何纠正
本项目中地形图是纸质的，为了方便计算机处理和提供工作效率，先把地形图进行扫描，然后对扫描后的地形图进行分块精纠正，改正地形图的几何畸变，生成数字栅格地图（DRG），从DRG上选取控制点对影像进行几何纠正。考虑到沿线山区比较多，地形起伏比较大，为了改正影像上由于地形起伏引起的投影差，在影像几何纠正中需要采用DEM，在使用DEM数据前要对原始DEM数据进行格式转换、拼接等处理。为了改正遥感影像的几何畸变，并将其纳入到指定的制图坐标系统中，需要对遥感影像进行几何纠正处理。为了顾及地形起伏的影响，对TM数据采用结合DEM信息的多项式纠正方案；IRS卫星数据，结合其成像特点，采用项目组研制的特殊方法进行处理。
3.3 接边
因为IRS影像部分区域影像质量较差。根据影像的实际质量，在IRS影像接边时作了接边区的取舍，尽量选择影像质量较好的部分。
3.4 融合
为了综合IRS卫星影像高分辨率信息和TM影像丰富的光谱信息，我们采用影像融合技术进行处理，获取融合二者优势信息的高分辨率遥感图像。
根据IRS卫星图像和TM图像的特点，分别采用加权、彩色变换、主分量变换和边缘增强等融合方法。比较4种融合结果，发现边缘增强融合方法效果最佳，融合后的图像目视效果最好，颜色保持得很好。
3.5 选线
经过上述处理后的遥感影像不仅具有精确的几何位置信息，而且还有丰富的地物表现信息，在此基础上结合线路设计规范和要求，进行线路设计。对线路经过区域附近的地质条件、地物和交叉跨越等进行判断、统计和分析，确定优化的转角点位置。本项目中为了充分利用遥感影像覆盖面宽的特点，本着优中选优的思想，线路分为南北两个方案，最终南方案18个转角点，北方案20个转角点。根据其他资料和初步野外踏勘结果，整个选线过程中先后进行了3次大范围的线路路径优化。图2中黑线为第3次线路设计的南北两个线路路径方案图，两线路起点和终点重合。经过实地勘测最终采用了北线路方案。（如图2）
3.6 三维飞行模拟
把经过处理的遥感影像和设计的线路图叠加在相应的DEM上，用3维的方式对设计结果进行模拟。沿着线路飞行，可以直观、整体地感受到线路完成后的效果，对于线路的整体优化有着重要的参考作用。通过沿线的3维飞行，设计者能够形象具体地判断路线设计合理性。电力线路3维飞行效果如图3所示。
4 结论
现代遥感技术和影像处理技术的发展，大大拓宽了遥感技术应用的范围。本文提出的应用高分辨率遥感影像进行电力线路设计方案，在500 kV该变线路设计实践中取得了良好的社会和经济效益。同传统设计方法相比大幅度节省了工程成本，效率也比传统方式高得多，设计的线路也更为合理，优化效果更好。
经过处理的遥感影像光谱信息丰富，分辨率高，可以分辨出房屋、道路、河流、沟渠、池塘等大量信息，这样进行方案选择就有了科学的依据。本工程根据影像优化路径，将原来在1∶50000地形图中预先选择的路径作了较大改动，避开新增房屋多处，预计比原方案减少拆迁30%。
信息现势性是遥感影像重要的优势之一，符合地面实际情况的地理信息是我们作出正确、合理设计的基础，在线路设计时通过对线路经过区域实际情况的正确掌握，可以对交叉跨越地物进行合理的避让，减少成本和不必要的损失。在本工程中利用卫星影像判读出路径走向附近有一条长达几十公里的白色、灰色条带，根据搜集到的资料分析不是道路，可能是国家西气东输工程的管道，因此在选线时注意调整避让，在初步设计踏勘时，现场利用手持式GPS测量检查确认是天然气管道，经过调整路径成功避开。
上述分析和工程实践表明，通过正确的方法和技术可以把遥感影像应用于电力线路设计中，而且效果明显优于传统方法。随着遥感技术和影像处理技术的发展，其优势会更加突出、明显。
1 引言
遥感是以航空、航天摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术[1]。经过几十年的发展，遥感技术已广泛应用于资源调查、环境监测、情报侦察等各个领域，是开展经济建设、维护国家安全不可或缺的技术手段。
遥感系统由平台、传感、接收、处理等系统组成[2]，完成对探测对象电磁波辐射的收集、传输、校正、转换和理的全部过程，将物质与环境的电磁波特性转换成图像或数字形式。传统的遥感方式主要以卫星和大型固定翼飞机为承载平台，利用星载或机载传感器完成信息采集。受制于卫星回归周期、轨道高度、气象、以及空域管制等因素影响，传统的遥感方式缺乏机动快速的能力，很难满足常态化侦察和实时测绘的需求。
无人机是一种无人驾驶的航空器，经过近一个世纪的发展，已经形成了一个完整的体系。近年来，轻小型无人机成为热点，主要体现为重量越来越轻、体积越来越小，且结构上由固定翼转向旋翼，如大疆的四旋翼无人机，已在多个领域得到广泛应用。利用轻小型无人机进行遥感探测，具有成本低、实时性强、影像分辨率高、作业方式灵活等显著优点，可有效弥补传统遥感方式的不足，因而也是当前的研究热点。
本文以轻小型无人机遥感为背景，分析面临的主要问题，明确其关键技术，给出系统实现方案。
2 问题分析与研究现状
2.1 主要技术问题
轻小型无人机遥感尽管存在较大的优势，但受制于平台、载荷等因素，也存在着一定的局限性，主要体现在以下方面：
2.1.1 平台局限性
轻小型无人机由于自身质量较轻，受风的影响大[3]，影像航向重叠度和旁向重叠度都不够规则，影像倾角过大，且倾斜方向没有规律，对地图测绘及目标识别而言，影像旋偏角大，影响测绘与识别的效率和精度。
2.1.2 飞行高度局限性
轻小型无人机通常飞行高度较低，由于相机焦距限制，容易造成单张影像像幅小、像对多，其数据处理的工作量将会有较大增加。
2.1.3 载荷局限性
轻小型无人机由于结构尺寸较小，其载荷的摄影基线较短，影响测绘成果的高程精度；且所搭载的相机多为非专业量测相机，存在较大畸变，所获取图像需要进行较为严格的前期矫正和后期处理。
由以上可看出，轻小型无人机遥感由于自身条件等原因存在一定局限性，而这种局限性最终体现在影像处理的复杂度进一步提高，虽然遥感影像的处理技术已大体成熟，但是基于无人机影像特点的处理方法还有待更深入的探究。
2.2 研究现状
围绕轻小型无人机遥感的主要问题，国内外学者们提出了很多方法。针对影像校正，传统方法有共线方程校正法和多项式校正法。刘异等人[4]提出了一种以分块方式提取图像中心区域特征点对图像进行几何校正的方法；徐秋辉[5]提出了一种基于POS参数的几何校正方法。针对无人机影像拼接，目前研究的主流是基于特征匹配的图像拼接方法。D.G.Lowe[6]提出了SIFT算法，具有较强匹配性和良好的鲁棒性，但算法复杂度高；陈信华将SIFT算法与最小二乘法结合，实现影像的匹配与拼接。针对影像融合，目前主流的方法有直接平均融合法、加权平均融合法等[7]。
3 关键技术
基于以上分析，我们提出轻小型无人机遥感的重点研究方向，如下所示：
3.1 航线规划
传统的航线规划采用外接矩形包含任务区域的方法进行航摄，效率较低且容易生成较多无效的影像数据。研究如何在不规则任务区域进行高效的航线规划，将有效降低后期处理的工作量。
3.2 影像校正
通常的几何校正需要在航摄区域布设一定数量的地面控制点，但在野外、灾害发生区域等很难得到实测控制点。研究无地面控制点辅助的情况下，如何实现精确的影像几何校正是一个必须关注的问题。
3.3 影像拼接
影像拼接的基本任务是将多幅小范围影像序列拼接成有价值的大幅面影像。SIFT特征匹配算法应用于无人机影像匹配具有精度高、鲁棒性好等优势，但运算量大，无法实现实时匹配。进一步研究兼顾精度和运算速度的算法仍有必要。
3.4 影像融合
轻小型无人机在获取影像时，由行姿态不稳定，以及影像存在光强和色彩差异，影像拼接线附近会有明显的边界痕迹和颜色差异，因此需要对拼接后的影像进行融合处理。传统的加权平均算法是根据固定的矩形重叠形状进行权值分配，但影像拼接后的重叠区域往往不规则，较难满足实际需求。
4 系统实现方案
轻小型无人机遥感系统的总体结构如图1所示。
轻小型无人机遥感系统由三部分构成，分别是控制系统、无人机遥感平台、影像处理系统，其功能如下：
4.1 控制系统
完成无人机航线规划和飞行控制，前者设定无人机的飞行路线，规划飞行任务；后者用行时的实时控制和交互操作。
4.2 无人机遥感平台
该平台是无人机遥感系统的传感器承载平台，由四旋翼无人机、相机、云台、GPS定位系统、以及数传系统等组成，完成对地连续垂直拍照任务，并将其相应位置及飞行状态数据实时回传。
4.3 影像处理系统
该系统对遥感影像进行处理，包括矫正、拼接、融合等。在此基础上，系统可面向具体应用进行扩展，如影像查询与浏览、地图测绘、农林普查、战场侦察、变化检测等。
系统的运行流程如图2所示。
在每次实施作业之前，需对探测区域进行分析，确定飞行航线，然后将该航线注入到遥感飞行平台；遥感飞行平台在控制系统及GPS的协助下，按既定计划进行航摄，获取预定区域内的影像序列；当航摄任务结束后，将所获取的影像回传至影像处理系统，完成校正、拼接、融合等处理，并进行剖分存储。进一步的应用则需针对处理后的大幅影像进行像素和特征处理，从而发现有价值的目标信息。
参考文献
[1]Kemper G.New airborne sensors and platforms for solving specific tasks in remote sensing[C]//ISPRS Congress.Melbourne，Australia，2012.
[2]Li Deren，Sui Haigang，ShanJie. Discusion on Key Technologies of Geographic National Conditions Monitoring[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University，2012，37（05）：505-512.
[3]Lin Zongjian.UAV for Mapping-Low Altitude Photogrammetric Survey[J].ISPRS，2008：1183-1186.
[4]⒁欤李玉霞，童玲.无地面控制点的无人机遥感影像几何校正算法[J].测绘通报，2012（07）：57-59.
[5]徐秋辉.无控制点的无人机遥感影像几何校正与拼接方法研究[D].南京：南京大学，2013.
[6]Lowe D G.Distinctive image features from scale-invariant key points[J].International Journal of Computer Vision（1）：20，2004.
[7]程多祥.无人机移动测量数据处理[M].北京：测绘出版社，2015（09）.
[8]周培德.计算几何-算法分析与设计（第3版）[M].北京：清华大学出版社，2008.
作者简介
中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-00-02
着信息技术的快速发展，卫星遥感技术得到了突破性进展，随着商用卫星IKONOS，QuickBird相继发射成功，卫星遥感突破了米级空间分辨率的局限，极大地促进了各应用行业的科技进步和管理水平。
遥感在国土资源调查评价、土地利用动态监测、土地更新调查以及大中比例尺地形图测绘等方面已取得显著成绩。该文主要介绍高分辨率遥感数据的预处理及图像解译。
1 卫星遥感技术的应用优势
早期的土地整理使用的基础图件为数年前的土地利用现状图，已经变化的土地利用情况则采用实地调查的方式进行部分变更，以变更后的土地利用现状图为底图进行土地整理规划和设计。由于土地利用现状图存在精度不足及时效性的限制，同时受客观条件及主观因素影响，规划和设计的精度较低。目前的土地整理项目对项目区地形图的精度和现势性要求都较高，单靠野外数字化采集数据方法可靠、精度也较高，但外业工作量大，且在地貌起伏大、植被覆盖好的地段施测困难。应用卫星遥感技术可以充分发挥遥感技术的优越性，能够快速及时获取土地整理区域的多时相数据，最大程度地保证监测的及时性及现势性，有效降低人为因素干扰，客观反映实际情况，减少地形、地貌、海拔、气候等自然因素的影响，最大程度地节省人力、物力和财力。随着高分辨率遥感影像的普遍应用以及遥感数字影像分类技术的发展，在专业的地理信息系统软件平台下，通过人机交互解译，根据影像中各地类、地物的色调、形状、阴影、纹理、位置和大小等特征，可直接勾绘出土地整理区域内各地类地物边界，同时赋予所勾绘的地物各种属性，以便进行下一步的数据统计与汇总工作，使工作效率大大提高，这一技术方法具有周期短、精度高、可操作性强、信息提取和更新速度快等特点。
2 研究方法
2.1 总体思路
2.1.1 数据源的选择
首先要根据实际需要购买遥感影像数据源。影像分辨率是决定影像精度的一个重要指标，影像精度要满足相应比例尺地图对于影像识别能力和成图精度要求，同时又要考虑成本。冗余的分辨率会增加卫星影像购买成本和加重数据处理的负担；而若分辨率达不到一定要求，就无法判读细小的地物、降低卫星影像图视觉上形象、逼真的效果，满足不了成图精度。因此我们在选择数据源时，并不是分辨率越高就越好，而是要针对现实情况，综合考虑成本、数据的可得性、成图比例尺等因素。QuickBird遥感影像，重访周期1～6 d，现势性好，地面分辨率高（全色波段为0.61 m，多光谱为2.44 m），空间纹理清晰息。其多光谱波段光谱信息丰富，进行屏幕矢量化时，成图比例尺可达1∶10000或1∶5000；全色波段分辨率高达0.61 m，但因影像上地物颜色比较一致，无法准确分辨地面复杂地物。因此，有必要进行二者之间的数据融合，在保留QuickBird多光谱影像丰富的光谱信息的前提下提高其分辨率，增强图像的视觉效果，提高地物判读准确性，一般来说，融合后的数据可以满足精度1∶2000比例尺图件成图的需要。图1是部分融合后的QuickBird影像图。
其次，遥感影像分辨率的选择除了考虑不同比尺成图对影像分辨率的要求，还要考虑现有可获的遥感影像产品规格，在好几种遥感数据都能满足成图比例尺的情况下，要考虑的是数据源的稳定性、性价比以及选择这种卫星的何种等级的数据产品。
再次，遥感影像的拍摄时间、拍摄时的天气状况也是选择数据源时要考虑的。在土地整理工作中制作项目区地形图，为保证现势性，我们要尽量使用最新日期拍摄的数据为保证地面地物不被遮盖，要尽量选择无云或云量尽可能少的数据源。
2.1.2 遥感数据处理
这里所说的遥感数据处理是指供应商提供的影像到提供给作业员进行影像解译之间的一系列处理，影像处理的质量也直接影响更新精度。影像提供给用户之前一般都会根据用户的要求进行各种不同级别的处理。作为地形图测绘，首先是 要将影像处理成正射影像，这时就需要供应商提供IA级的处理（经过辐射校正、CCD探测器阵列均衡化处理），其它校正由用户
完成。
该文选择ENV图像处理软件对卫星数据光谱特性的分析和图像增强处理。
值得说明的是，在对遥感影像进行正射校正时，包括控制点选择、纠正模型选取、几何纠正精度检查等。纠正计算的方法主要有物理模型、多项式和逐微分纠正几种方式。多项式的校正精度与地面控制点（即GCP）的精度、分布和数量及校正影像的范围有关，对于二次多项式来说，适当地增加GCP的数量可提高几何精校正精度。GCP的均匀分布以及GCP的位置精度高，均可提高几何校正精度。若GCP太少或其自身的定位误差大，或分布不均匀，都会给整个图像校正带来较大影响。在实际工作中，也可以采用RTK技术野外采集控制点的方法来对遥感影像进行校正。
2.2 实现过程
2.2.1 室内解译
该文选择在ENVI软件环境中进行解译和矢量图绘制，解译标志是遥感图象上能直接反映和判别地物信息的影像特征，它是室内解译的依据。主要从目标地物的大小、形状、阴影、色调、纹理、图型和位置与周围的关系等推断出目标地物的属性等相关信息。外业调查是内业解译的基础。通过实地调查，了解研究区的自然、社会、经济状况和水土流失特点、水土保持治理措施等情况，并建立实际地类与影像的对应关系，即影像解译标志。对于QuickBird这样的高分辨率影像的解译标志比较好判断，从图像上基本可以辨别出地物类别。我们在土地整理工作的实际操作也只需要将居民点、道路、沟渠、林地、园地、旱地等地类特征直接沿影像特征的边缘准确勾划出地类界线，进行图斑勾绘。如图2所示。
在进行室内解译时主要遵循以下原则：
（1）多尺度宏观原则：在详细解译之前，首先对影像总体轮廓和研究区生态概况进行研究，以获取整个研究区宏观生态分布类型。
（2）先易后难，循序渐进原则：整个遥感图像目视解译工作往往比较复杂，反复枯燥，工作量较大，需要有足够的耐心，可遵循先易后难，循序渐进的原则。
2.2.2 外业调绘
室内解译过程结束后，要将解译结果带到野外进行实地验证，验证的主要内容是检查解译图各图斑的划分与实际情况的一致性和范围界限的准确性，对解译有误的地方重新进行解译与修改；利用GPS先布设好图根控制点，实测控制点坐标，采集图斑实地边界和新增线状地物的坐标数据及相关几何数据，并实地调查该变化图斑的位置、土地利用状况等属性，将其填写外业记录表上.并绘制外业调绘图。
2.2.3 地形图的制作
将野外采集的各种数据上传至电脑中，在GIS平台下利用数字成图系统，对变化图斑和新增图斑以及新增线状地物进行矢量勾绘，并建立完整的拓扑关系，利用软件相关功能计算出图斑变化面积，再根据外业调查、量测情况，经过添加高程信息，进而编绘生成地形图。主要技术流程见图3。
3 应用中要注意的问题
在利用高分辨率遥感影像数据进行土地整理的地形图制作时，有以下两点问题需要注意：
1）目前土地利用数据信息或图斑变化主要依靠目视解译方法来判读，造成了它易受人为因素影响的局限性，例如：一条干涸的小河流就有可能在卫星遥感图上被误判为一条沙石路；公路两侧的干沟渠被误判为道路等，这就要求作业人员具有丰富的专业知识和作业经验。
2）室内解译完成之后一定要进行外业调绘，尤其是一些新增的线状地物或零星地物，决不能主观臆断，一些在图上难以判断的图斑必须到实地去调查是否变化及测量变化前后的面积，其位置无法在图上直接标出时必须进行实地的野外测量。
4 结语
随着遥感技术的发展，遥感技术将成为土地调查的重要手段，高分辨率遥感影像数据具有现势性好、空间、时间分辨率高等优点，能及时、准确、快速地反映土地利用变化情况，将成为获取土地利用变化的重要信息源。与传统的土地调查方法比较，利用高分辨率遥感影像调查具有快速、省时、省力等特点，能基本满足现代土地利用调查的
需要。
参考文献
中图分类号：TP753 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0027-01
自从20世纪60年代遥感技术问世以来，经过数十年的发展，遥感技术已经被广泛的应用于军事、测绘、环境等领域，并在其中发挥着非常重要的作用。遥感影像图中的地物提取时测绘信息化、现代化发展的重要组成部分，极大的推动了遥感技术的数字化发展。目前，如何从遥感影像中自动提取地物已经成为了遥感领域研究的重点。但是，虽然目前国内外许多专家学者已经对此进行了许多的研究，并且已经取得了一定的研究成果，但是从遥感影像中自动获得地物信息作为一个较为前沿的研究领域，目前缺乏成熟的方法应用于实际当中。
1 种子区域增长法的改进
种子区域增长法是一个较好的遥感影像图地物信息自动提取算法。但是种子区域增长法受限于初始种子的好坏，容易受到噪声点的影响，同时区域增长停止准则的好坏对于增长的速度和增长的结果都有直接影响，如果在增长过程中如果某个像元有多个子集邻接像元，并且像元与多个子集邻接像元的差异都较小时，像元不同的归并方向会对区域增长速度和遥感影像图的地物提取效果造成较大的影响。为此，在应用种子区域增长法实现遥感影像图地物自动提取时，需要对算法进行改进，以获得更好的地物自动提取效果。
在2009年周成虎所提出的面向对象的遥感影像处理思想中，将遥感影像图中地物要素的构成单元看成是unit（基元），并认为unit是根据一定的计算规则，在一定尺度下所获得的由具有相近像元所组成的连通区域，unit内部的像元具有特征相似性。借助unit的思想，在使用种子区域增长法进行遥感影像图中地物自动提取过程中，如果将种子集Ai看成是初始基元，则基元的光谱特征反应了基元内部各个像元的光谱属性。其中种子集Ai的光谱特征计算入式（1）所示。
（1）
其中：Ai表示遥感影像图中的第i个种子集合，即第i个基元；xki表示种子集Ai中的第k个像元，根据遥感影像图中的光谱特征提取方法得到xki的光谱特征f（xki）。根据相同的原理可以获得基元的灰度、纹理、形状等信息。
根据如上的思想，对种子区域增长法进行如下的改进。
（1）根据遥感影像图中的地物光谱特征，选择初始种子点，其主要的方法是采用Otsu阈值法从遥感影像图中获得初步点集来作为种子区域法的种子点，从而加强初始种子点的地物代表性。（2）将种子集作为种子区域法中不断生长的基元。（3）根据航空影像图的精度，计算理想窗口宽度K，用于计算以带辨别像元为中心的窗口内邻域联合特征。在进行联合特征计算时，综合考虑地物的空间低于特征和光谱域特征信息。（4）对于联合特征中的空间特征分量和光谱特征分量赋予不同的权重，采用“加权联合特征”法来计算距离，并且以此作为相似度度量值，并且根据实际情况调整权重，调节空间特征分量和光谱特征分量对特征相似性的贡献量。（5）在增长过程中，基于周成虎所提出的“特征差异最小”的思想，选取特征差异最小的外接区域作为种子的增长对象，在每一次完成种子的增长之后，需要按照加权联合特征差异值大小将种子集中所有外接像元（即外接区域为地物边界的像元）进行排序，最终将像元并入到与之特征差异最小的种子点击，同时选择下一个遥感影像图中的像元进行增长，直到遥感影像中的所有像元处理完毕。
2 改进种子区域增长法的应用于实验
实验数据采取如图1所示的一幅精度为1m的QuickBird航空影像图。
如图1所示，航空影像图主要包括建筑物和道路等地物，采用传统种子区域增长法和改进的种子区域增长法提取遥感影像图中的建筑物地物信息的结果分别如图2和图3所示。
从如上的实验结果来看，两种算法都较为清晰的获得了建筑物结果，建筑物轮廓波爱吃了原有的规则性。但是通过改进种子区域增长法与传统算法的对比可以看出，改进种子区域增长法更好的去除掉了建筑物地物提取时的树木噪声，所获得的地物轮廓更加精确，具有更好的遥感影像图地物自动提取效果。
3 结语
随着遥感技术的发展，在为人们提供更加丰富的数据来源时，也推动了影像处理等技术的发展。遥感影像地物自动提取技术有利于遥感影像处理的自动化和全数字化，是一门基于高分辨率遥感影像的新兴技术，有利于减少遥感影像处理成本，提高处理效率，是遥感影像技术重要的发展方向。在本研究中，主要通过对种子区域增长法的分析，针对其在遥感影像地物自动提取中所存在的易受噪声点影响等问题，提出改进的种子区域增长法。
Abstract: Urban Remote Sensing Information is one of the urban resources. This paper describes the methods and situation of application of the Remote Sensing Information in urban planning and management， analyses some practical questions， and previews its prospects.
Key words: Remote Sensing; urban planning; application
一、引言
遥感技术（Remote Sensing）是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善，服务领域因之而不断扩展，受到普遍重视，显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。
城市遥感信息是城市重要的信息资源之一，遥感技术在城市规划与管理方面的应用目标可以归纳为：快速实现城市范围国土资源与生态环境的多层次、全方位综合调查，系统地研究城市资源与环境的空间分布规律及其相互联系、相互制约的关系，按不同层次、不同内容编制系列基础图件，客观、真实、系统地反映城市的建设成就和存在问题，为制定城市国民经济和社会发展的中长期规划、国土资源和生态环境的综合整治规划以及城市经济可持续发展规划提供科学依据。
二、遥感资料的制图应用
1） 航天遥感制图
所谓航天遥感是指以航天器为传感器承载平台的遥感技术。航天遥感实践中，针对具体应用需求，选择不同的传感器如：成像雷达、多光谱扫描仪等，通过卫星地面站获取合适的覆盖范围的最新的图像数据，利用遥感图像专业处理软件对数据进行辐射校正、增强、融合、镶嵌等处理，同时，借助应用区域现有较大比例尺的地形数据，对影像数据进行投影变换和几何精纠正，并从地形图上获得境界、城市、居民点、山脉、河流、湖泊以及铁路、公路等典型地貌地物信息和相应地名信息，进行相应的标注和整饰，制作数字正射影像图。
当前，高分辨率卫星遥感技术的发展已经到了一个前所未有的高度，法国SPOT 5和美国IKNOS、QUICKBIRD卫星影像的地面分辨率分别达到2.5m、1m、0.61m，据估计，在未来两年内，更高分辨率的卫星遥感影像将进入商业运行。这就使得卫星遥感技术突破了仅能进行定性分析的局限，而跨入定性和定量分析的新境界。因此，航天遥感制图应用也更为活跃，展示出非常好的前景，不仅在国土资源调查、土地利用监测、城市规划监测、重点风景名胜区监测中有了典型应用，而且，国家863计划信息获取与处理技术主题重大课题还开展了利用分辨率为0.61m的QUICKBIRD卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究。此外，高分辨率卫星遥感影像还可提供立体像对，可用于直接生成DEM数据，甚至可以进行大比例尺地形图的获取与更新测绘。
用于遥感影像处理的专业软件如Erdas、PCI、ENVI、Er Mapper等都来自国外，软件比较成熟，功能较多，并且有些软件还将卫星传感器的参数引入影像处理中，以提高精度。近几年国产化遥感影像处理专业软件相继涌现，如ImageInfo、IRSA等，为遥感影像的广泛应用提供了具有自主知识产权的、高性价比的实用工具。 2） 航空遥感制图
所谓航空遥感是指以航空器如飞机、飞艇、热气球等为传感器承载平台的遥感技术。根据不同的应用目的，选用不同的传感器：如：航空摄影机、多光谱扫描仪、热红外扫描仪、CCD像机等，获取所需资料包括：航摄像片和扫描数据。其制图应用一般包括两大方面：
（1）摄影测量制图
在测绘领域中，摄影测量学已经是一门从理论到实践都非常成熟的学科。按照陈述彭院士主编的《遥感大辞典》给出的定义，摄影测量完全符合遥感的广义定义，与狭义定义虽不够贴切，但从总体上讲，它具有遥感的诸多特征。在我国应用摄影测量的原理和方法测绘地形图有相当长的历史。目前，1:5000及其以下小比例尺地形图的测绘，基本上都采用摄影测量方法施测。在城市测量方面，由于要求成图比例尺较大，过去由于航测仪器及作业水平的局限一直徘徊于有关实验，主要原因是，对于平面精度，只要工序控制完善尚能满足要求，但高程精度难以满足《城市测量规范》的要求。而近年来，计算机技术的发展给摄影测量制图带来了新的发展和变化，不仅在内业测图仪器上实现由测绘线划图到直接测绘数字地形图的转化，而且诞生了抛开了传统的摄影测量仪器设备，以软件实现地形数据采集与处理的数字摄影测量技术，这无疑是摄影测量技术发展史上的一次革命。数字测绘成果既可以通过硬拷贝输出获得线划图件，又可以借助相关的编码技术及格式转换接口，直接为GIS提供基础数据。
在我国测绘工作者的努力下，我国的数字摄影测量技术水平站在了世界先进的行列，这是中国测绘人可以引以为自豪的。与国外相关产品相比，具有我国自主知识产权的VirtuoZo NT和JX－4两大数字摄影测量系统，性价比更为出色，近几年迅速占领国内城市测绘的制高点，展示了极为广阔的发展前景。目前，应用数字摄影测量技术进行城市大比例尺地形图的测绘与更新，已经非常普遍，很多城市测绘部门已经形成了一定规模的生产能力。
实践表明，应用摄影测量技术进行城市大范围大比例尺空间基础信息的获取与更新，平面精度完全可以满足规范要求，在高程精度方面需要进行特殊的处理（如铺面水准实测）。与常规地面测量相比，其主要的优势在于周期短、成本低。
（2）正射影像图制作
正射影像图是一种既具有地物注记、图面可量测性等常规地形图的特性又具有丰富直观的影像信息的一种图件，是将航摄像片的中心投影经过机械式的或数字式的纠正转变为正射投影形式而生成的影像图件。正射影像图制作的优势在于，生产周期短、成本低。
正射影像图分为“常规正射影像图”和“数字正射影像图”两大类，前者是通过影像拷贝和正射投影仪纠正工艺，以纸基或胶片基承载的平面型影像图件。后者则是应用数字摄影测量技术和工艺制作的以数字形式存在的影像图件，可以方便地输出成纸基或胶片基图件。目前，由于计算机技术和影像处理技术的发展，以数字形式存在的影像图件在生产技术上日趋成熟并不断完善，已经占据主导地位，并与方兴未艾的城市 GIS 技术相得益彰，应用广泛。特别是数字影像图在色彩处理方面的优越性，使其更具应用价值。
利用正射影像图勾绘地物图形进行地形图生产，就是曾经广为应用的像片图测图，这种技术现在仍然有其生命力，2000年实施的“数字海淀城市智能管理信息系统”就是利用城市航空遥感制作的1:2000正射影像图实现地物信息的勾绘并建立系统数据库的。从2002年开始，北京市每年都进行航空摄影，并利用航摄资料制作大比例尺数字正射影像图，逐渐积累将会形成一个记录北京市城市年度变化的信息丰富影像图库。同时，由于城市基本地形和像控点数据变化较小，形成了有效的可持续利用的DEM和像控点库，使正射影像图生产更为经济和快速。
在正射影像图上叠加某些地形信息，如道路信息、房屋信息等，制作复合式正射影像地形图，信息更为丰富，表现力更强，其在城市规划与管理方面的应用更具直观性。
三、遥感影像资料的规划设计应用
城市大比例尺地形图是城市规划设计、管理中应用最为广泛的一个图种，而遥感影像图在规划设计中的应用仍然举步维艰。1992年开展中德技术合作时，国内第一条完整的正射影像图生产线在建设部建成，建设部曾发文推广正射影像图在城市规划设计中的应用，但收效甚微。究其原因主要是，尽管城市大比例尺正射影像图或影像地形图对于城市规划设计的辅助作用要优于线划地形图，但其在城市规划设计及管理方面的应用没有形成易操作的技术思路和方法，没有充分地展示其功能特点和未来发展趋势。1996年完成的建设部科研课题《广州市大比例尺数字正射影像图制作及在城市规划中的应用》研究，应用航空摄影资料制作2054幅1：2000数字影像图和504幅1：5000伪彩色数字影像图，并建成区范围调查、绿化覆盖率调查、水系调查、重大违章建筑的监测等方面开展应用研究，取得了较好的效果，这是国内第一个大范围大比例尺正射影像图生产和应用的实例，是一次有益的、意义深远的成功尝试。
最近几年，由于计算机技术以及数字正射影像图生产技术的发展，数字正射影像图在城市规划设计、建设和管理中的应用日趋活跃，其特点正在被城市规划行业认同并在应用实践中得到进一步发掘，生产市场也日益扩大，城市在进行以基础信息获取与更新为目的的航摄时，一般都要求开展数字正射影像图的制作。
在城市规划设计、建设和管理中，为了更真实、直观地了解城市的地形地貌及环境状况，对数字高程模型和数字景观模型等数据的需求也日益增多，利用遥感信息进行数字高程模型和数字景观模型的生产，在技术上已经日臻完善。实践中人们认识到，应用航空遥感信息进行生成数字高程模型（DEM）所需要平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集的采集，比地面测绘或其它方式更为经济和快速。作为模型化的城市现状的表现形式，城市景观模型对于总体规划设计思想的形成以及把握城市建设和发展的方向，具有重要的作用。传统的城市景观模型是以纸板或其它材料制作的非数字式模型，要想做得逼真，费时费钱。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能，在计算机上非常逼真地再现城市现状，并可以多视角浏览，以辅助规划设计与建设的参与者及决策者开展相关工作，毫无疑问，其基础资料来源于各类遥感信息。
除此之外，近景摄影测量和三维激光扫描技术的遥感特征也应被正视，它们面向城市的现实目标体进行信息的获取，对城市规划、建设和管理的信息支持作用也是不可低估的，如文物保护测绘、城市标志性建筑和街区的三维建模等。
转贴于 四、专题遥感调查与研究
城市规划、建设和管理是一个长期的过程，是一个包括城市方方面面的系统工程，与城市的历史、人文、地理环境以及经济建设紧密相关，因此，通过对一些可能影响城市建设和发展的专门课题的调查与研究，获得指导城市规划与建设的决策的信息，有着巨大的社会效益和经济效益，对于城市社会、经济、环境等协调发展具有重要意义。
遥感图像资料是地表光谱特征通过大气层的传播，被航空或航天传感器接收记录为光谱数据，或直接反映在感光介质上成为像片资料。不同的地表覆盖，不同的地物特征，反映为遥感资料的不同色度值、亮度值，它们是地表反照率的函数，为计算机自动分类和准确的目视判读提供了可能，从而提高调查工作的效率和效益。
卫星遥感信息覆盖的范围大，虽然其分辨率有限，但对于宏观定性分析，有着重要的作用与价值。从七十年代中期开始，我国就利用陆地卫星像片开展区域地质调查以及土地资源调查。现在卫星传感器的种类很多，分辨率大大提高，其信息可应用于大范围的区域规划，尤其城市群的规划建设，有巨大效益，应用遥感技术可以开展很多专题的调查研究，如：1）城市土地利用现状调查；2）城市历史变迁动态研究；3）城市水系调查；4）城市道路网络调查；5）城市污染源分布调查；6）城市垃圾调查；7）城市热岛效应调查；8）城市绿化现状调查；9）城市在建工地调查；10）城市旧城改造调查；11）城市防汛设施分布调查；12）城市违章建筑现状调查等等。由具有遥感信息判读经验的技术人员，对包括卫星遥感影像、彩红外影像、多光谱扫描影像以及历史遥感影像等资料进行人工判读识别，结合计算机模式识别与分类等专门技术提取相应的专题信息，然后进行实地调查核实，确定研究对象的性质、特征以及规模等。综合各专题的调查研究，制作专题图件，总结和分析城市建设的成就以及存在的问题，揭示城市资源与环境的空间分布规律及其相互联系、相互制约的关系，提出对于城市可持续发展规划与管理决策等有现实借鉴价值的建议。
国土资源部将土地利用动态遥感监测列入新一轮国土资源大调查“一项计划、五项工程”中，对全国66个人口50万以上的城市进行土地利用变化监测，其成果直接应用于国土资源调查、耕地保护、规划和土地执法检查、土地利用管理及检查各地统计数据的可靠性，为土地管理的依法行政提供了真实可靠的信息支持。该项目最初是利用TM遥感数据，现在已经发展到利用分辨率为2.5m的SPOT 5卫星遥感数据，使监测信息更为准确，定量分析的置信水平更高。项目从1999年开始，目前仍在进行中。北京市于2001年开展了基于卫星遥感影像的土地利用详细调查工作，摸清了城市土地利用现状，为规划和土地管理决策提供了可靠的依据。建设部于2002年底开展全国城市规划监管和国家重点风景名胜区监管项目，也是利用2.5m、1m、0.61m等分辨率的卫星遥感数据与地形、规划数据进行比对，发现和监管违法违规的建设活动，应用效果非常显著。
五、遥感信息的GIS应用
GIS（地理信息系统，Geographic Information System）是一门新兴的边缘学科，是一个在计算机硬件、软件和网络支持下对空间信息进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示和应用的技术体系，是一个在各个领域得到广泛应用的智能化系统。从80年代初开始的二十年间，GIS在我国由探索到实际应用，经历了一个成绩辉煌的发展时期，在许多方面发挥了重要的作用。
我国的GIS研究和应用是以遥感为先导的，而且遥感技术和GIS技术同被列为数字时代的高新技术和核心技术。城市遥感信息是城市空间信息的一部分，也是城市GIS的研究对象。与矢量信息相比较，遥感信息的综合、多层次、多时相、形象直观的优点，可使GIS的分析、显示和决策应用功能能够得到更为生动的表达，其成果使多种层次的使用者如身临其境。有学者预测，随着城市信息化的推进，大量的城市GIS的建设与应用，对城市空间信息的需求将越来越多，人们将面临巨大的信息获取与更新的压力。从技术、经济等角度考虑，遥感技术将成为解决这一问题的最优的和最有发展前景的技术之一。
六、结语
目前，“数字地球”已经成为信息时代的战略制高点，世界各国政府和有识之士正在付出巨大的关注和行动。作为对应策略，我国的“数字中国”规划已经提上议事日程，而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”的建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支，与城市的其它信息相比，有其特点和应用优势。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展，人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入，因此，遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛，必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设，对于提高城市建设的决策、规划和管理水平，提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益，以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。
转贴于 [参考文献]
[1] 华瑞林. 遥感制图. 南京：南京大学出版社，1990
[2] 庄逢甘，陈述彭. 卫星遥感与政府决策. 北京：宇航出版社，1997
中图分类号：P231 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（b）-0000-00
在高速发展的信息时代，如何快速获取地理空间数据已经成为研究的热点。相对于传统的测量方法，以人造卫星、大飞机等为平台的航天航空摄影测量已经广泛应用，但是受气候、天气、机场等因素影响巨大，尤其是在广西，全年的有效作业时间少，即使是利用卫星进行摄影测量，周期也比较长，无法满足影像应急需求。而运用无人机作为平台的低空遥感方法机动灵活，受外界因素的制约较小，能快速获取空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析。同时无人机遥感具有成本低、机动灵活、高时效、高分辨率等优点，是传统卫星遥感和航摄的重要补充。而将CORS系统和无人机低空遥感技术进行结合，为提高无人机遥感精度和后期数据处理中提供了更好的保障。
1试验区概况
此次实验区位于南宁市郊区北面，面积约80亩，准备进行规划建设。片区是已经进行过土地平整的耕地片区，地形起伏不大，有一条近5米的河流沿地块西面、北面和东面流过，地块四周周边回填造路，路面宽约3米，道路同时又是防洪堤坝，以防河流涨水时对片区内经济作物造成影响。测区内有菜地、果园、鱼塘和管理用房等。为协助业主合理规划试验区的土地，合理调整土地利用结构、提高土地集约利用效率，决定利用最高效的方式对试验区开展航拍，获取试验区高分辨率影像。
2 CORS和无人机遥感技术特点
2.1 CORS系统
CORS系统，即利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（Continuous Operational Reference System，缩写为CORS）。具体指利用地面布设的一个或多个基准站组成GPS连续运行参考站，综合利用各个基站的观测信息，通过建立精确的误差修正模型，通过实时发送RTCM差分改正数，修正用户的观测值精度，在更大范围内实现移动用户的高精度导航定位服务。广西连续运行参考站系统（以下简称：GXCORS）是利用现代卫星定位、计算机网络、数字通讯等技术进行多方位、高深度集成的先进测量系统。它可以全自动、全天候、实时提供网络覆盖区域的高精度三维坐标和时间信息，是广西全区实现自治区现代化管理、城市现代化管理、数字广西建设、数字城市建设等不可缺少的重要组成部分。GXCORS的建成是以GPS 全球卫星定位系统观测技术为主，并能兼容GLONASS系统，满足广西全区基础测绘、国土规划、土地管理、工程建设、形变监测、交通监控、港口管理、公共安全等方面对定位导航服务的需要。试验区坐落在GXCORS服务区域内，此次是利用GXCORS定位服务功能进行试验区内像控制点坐标数据采集。
2.2无人机低空遥感技术
无人机低空遥感技术，则是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，具有自动化、智能化、专用化等作业特点，快速获取空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。
此次实验采用的无人机设备是大疆精灵2代，其通过陀螺仪、加速计、GPS 位置、方向传感器、高度传感器等进行姿态检测和控制，有效稳定了飞行姿态。利用3轴云台搭载小相机，可控制俯仰和滚转的相机云台带陀螺自稳功能，能够进行低空影像拍摄。
3 CORS和无人机结合作业流程
将CORS系统和无人机遥感技术进行结合，作为一种便捷的获取高分辨率影像的技术方法，具体操作方法流程有以下方面。
3.1 实验区域的原始影像获取
选择实验区域内适合起飞的较平坦的地方作为无人机起飞降落的大本营，基于谷歌地图对试验区域进行区域分析，并结合区域内地形及航飞范围进行航线规划。由于此次试验区地处郊区农村，范围较小，在谷歌地图上没有缩略图可以利用，因此根据测区情况，首先进行了两次试飞，两次的航线在系统中形成后才对整个试验区进行进一步的航线规划，此次试验规划航线数10条，每条航线30张影像。由于试验区范围形状不规则，而且周边有河流，为了保证无人机安全，对试验区采用了不规则航线规划设计，保证试验区内100%航摄覆盖。测区是农作区，不涉及到人员的安全问题。
3.2 摄区内像控点坐标采集及处理
根据试验区大小和地形特点，同时根据像控点分布的要求，该项目利用GXCORS系统进行试验区像控点采集。仪器采用海星达IRTK2S三星双频GPS流动站一套。首先，建立项目和坐标系统管理，坐标系统采用国家2000大地坐标系，投影为中央子午线108度三度带高斯投影，高程采用1956黄海高程系统。用蓝牙技术连接手簿和接收机，通过GPRS接入GXCORS。RTK采样间隔为1秒，每个点观测历元不少于10个。在像控点测量前，对测区附近的高等级控制点进行检测，平面和高程较差均满足要求。
像控点选择实验区内明显的屋顶角点、道路交叉口和田埂交叉点，实测这些特征点的精确坐标及高程，选择其中20个作为影像纠正控制点，50个作为检查点。整个项目的航飞及像控采集所用时间约为1.5小时，采集时间段为上午8点半至10点。测图线划图效果如图2所示。
3.3 影像处理
数据处理软件是Pix4D，Pix4D是集全自动、快速、专业精度为一体的无人机数据和航空影像处理软件。无需人工干预，即可将数千张影像快速制作成专业的精确的二维地图和三维模型。Pix4D数据处理流程如图1所示。
图1Pix4D软件作业流程图
影像处理分两步进行，首先是影像粗校正，主要是利用数据处理软件对原始影像进行初步拼接和正射处理，得到粗校正影像，同时可以检查航拍相片是否齐全可用；其次，利用采集的像控点坐标对影像进行进一步纠正，对精纠正影像进行重采样得到具有正确坐标的高精度影像。
最终输出的成果有数字表面模型及正射影像，栅格数字表面模型（DSM）最终保存为GEOTIFF文件，可选择生成合并瓦片形式，即生成一个融合的大文件，也可以生成分块的瓦片形式。正射影像图可以生成GeoTiff格式。正射影像成果如图3所示。
图2 线划图局部成图 图3局部正射影像
软件最终还提供生成谷歌地图瓦片和KML文件，瓦片和LML文件可以在GoogleMaps中显示生成的影像。
软件最终还生成三维模型成果，用正射影像、DSM生成OBJ格式文件。（在三维建模时使用，可以在3DMAX中打开）三维效果如图4所示。
图4 三维地表模型
4 结语
无人机的航摄规模、精度以及其作业模式非常适合较小区域，其成果与传统的航摄成果相比较，具有分辨率高、作业效率高、周期短、轻便灵活、突破云雾天气影响等优势，采用先进的处理软件对采集的数据进行处理，成果更加丰富、直观。结合GXCORS进行作业，充分利用CORS具有连续运行、坐标统一、高精度、覆盖广和不受天气影响等特点，CORS辅助采集地面控制点有效弥补无人机硬件设备的缺陷引起的位置精度不足，为后期数据精纠正处理提供精准的像控点坐标。实验区的数据采集到最终成果生成仅用了一天半时间，相对以往的航空摄影测量效率有很大的提高。
参考文献
[1] 连蓉.四旋翼无人机影像获取及DOM 生产研究[J].地理空间信息，2014（1）：80-83，10.
中图分类号：P231.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）10-0071-02
创建省级园林城市（县城）是深入贯彻科学发展观，全面落实省委、省政府关于建立鄱阳湖生态经济区部署的具体行动，对建设绿色生态江西，营造优美、舒适的人居环境，保持全省经济平稳较快发展，具有十分重要意义。
为了加强建成区生态环境建设，创造舒适人居环境，促进城市可持续发展。本课题利用无人机低空航摄数码技术开展了县域绿化遥感测定工作，以检验城市绿化、创建园林城市工作的成果和检查绿地系统规划的执行情况，为省级生态园林城市复检提供客观数据。
1 研究目的
为全面查清芦溪县建成区范围内的城市绿地及绿化覆盖情况，配合“江西省园林城市”申报工作，采用无人机摄影遥感方法，通过RS、GIS、GPS和计算机网络等技术方法，按照统一标准，统计各项指标数据，分析无人机遥感技术的优势，检验该县绿地规划系统执行情况和城市绿化及生态环境建设情况，为城市发展总体规划提供科学依据。
2 研究方法
2.1 区域概况
芦溪县位于江西省西部，东径113°55′—114°16′，北纬27°25′—27°47′，境内东南面多山，地势较高，西北低平。全县总面积960平方公里。县人民政府驻芦溪镇，建成区面积5.65平方公里，人口3.9万。
林业资源现有树木品种64科、400多种，药用植物有500余种。全区活立木蓄积量200余万立方米，毛竹蓄积量3000余万株。是萍乡的重点产林区、茶叶区和中药材区。
2.2 数据来源
2.2.1 影像获取
无人机航摄系统具有灵活机动、高效快速、精细准确等特点，在高分辨遥感影像快速获取方面具有明显优势，是传统航空摄影手段的有力补充，弥补了现有卫星遥感、有人机航空遥感在及时性与精细度方面的不足（如表1）。
2.2.2 影像处理
根据技术要求，在提取绿化遥感解译信息前需对原始影像进行像控、拼接、纠正、调色等预处理，使用于解译的遥感影像色彩丰富、绿色植被信息特征突出。影像处理具体实施步骤如下：（1）利用大比例尺地形图资料，结合影像清晰的特征点，选点均匀分布，通过ERDAS软件进行几何纠正，误差控制在一个像元。（2）无人机航摄原始影像为0.2米高分辨率数码影像，满足测定影像要求。（3）对影像的色相、亮度、饱和度进行处理，使颜色符合人工解译效果。利用ERDAS遥感软件对影像进行色彩增强处理，形成新的突出植被信息的影像文件。（4）由于获取的影像数据覆盖芦溪县建成区范围，所以无需镶嵌。
2.3 实施方案
2.3.1 分类体系（如表2，3，4）
2.3.2 信息提取
城市绿化信息的提取首先是绿化覆盖范围的图斑勾绘。采用人机交互方式，以提高作业效率及准确率，依据《江西省城市绿化遥感测定细则（试行）》和城市园林绿化评价标准来勾绘，借助人工目视解译等手段，对遥感影像中的绿色植被范围进行判定。
（1）绿化覆盖范围勾绘。绿化覆盖面积是指城市中乔木、灌木、草坪等所有植被的垂直投影面积。绿化覆盖范围一般采用计算机自动解译再人工干预的方法，提取绿化覆盖信息。选用遥感软件eCognition对影像进行面向对象的分类，输出分类结果，再结合人工目视解译，对结果进行检查并修改，剔除建成区范围内的农田、菜地以及池塘浮萍等假植被覆盖信息，获得建成区范围内真正意义上的绿化覆盖信息。
（2）绿地范围勾绘。绿地的判断按照《江西省城市绿化遥感测定细则（试行）》对五大类绿地的定义执行。具体描述如下：1）公园绿地。解译标志：参照绿地规划确定公园名称，颜色以墨绿色或绿色为主，形态上多以云朵状的乔木林和面状分布的花草地为主，有一定的艺术布局，规模较大。2）附属绿地。解译标志：颜色以墨绿色或浅绿色为主，分布于建筑物之间，有规律的排列，既有云朵状树冠的乔木，也有线状、环状或面状的草地或灌木花草地。3）防护绿地。解译标志：形态上呈现带状排列，色彩呈深绿色。如道路绿化用地主要分布于街道的两旁或中间。4）生产绿地。解译标志：呈绿色，几何形态规则。同时，由相关部门提供划定资料协助确认。5）其他绿地。解译标志：一般是城市中间或的大片绿地，可结合影像周围环境加以判断。
（3）利用其他资料补充。利用建设局提供的绿地相关资料，对所勾绘的绿化覆盖和绿地图斑范围进行核实和修改。在建成区范围内，影像信息包含了多种地物信息，并且地物相互交织在一起，这对绿化绿地信息的提取带来诸多干扰。所以需要其他来源的资料数据作为补充，以对绿化绿地范围进行检核及修改。
（4）属性信息的输入。绿地范围确定后，需对勾绘的绿地图斑进行属性信息的确认。根据解译标志及其他相关信息对所勾绘的图斑进行归类。因此，在进行属性录入前，对矢量数据的属性结构做了一定设计，使得属性录入时既准确又快捷，统计绿地相关面积时实现了自动化。
3 成果分析
芦溪县建成区内的绿化三项指标基本达到省级园林城市的标准，建成区总体绿化情况良好；公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地和其他绿地总体布局趋于合理。但也存在新建居民小区和老城区绿地率偏小的现象。在新建居民小区、老城区改造过程中，加强绿地绿化建设，以及主干道和其他道路绿化带建设及养护，并对建成区内的绿地绿化进行合理布局，努力促使芦溪县特有绿地生态系统的建设，提高园林绿化质量及面积。
日前,天目创新公司召开用户大会并了WorldView-2新产品。DigitalGlobe公司全球副总裁Rafay Khan认为,未来高分辨率卫星将有广泛的应用前景。我们有理由相信,随着传感器技术的不断发展,人们将能通过卫星影像获得地表、地下的各类信息,对这些信息的分析和利用将极大地促进智慧地球的建设。
