■侯炳吉
(华北地质勘查局五一九大队 河北 保定 071000)
基于遥感影像的农村宅基地地籍测量方法探讨
■侯炳吉
(华北地质勘查局五一九大队河北保定071000)
随着全国农村宅基地使用权建库的不断开展,对数据质量的控制要求也越来越重要,农村宅基地测量是农村宅基地确权登记发证工作的基础性工作。本文首先介绍了农村宅基地的基本特点,然后简要分析了我国农村宅基地地籍测量现状,接下来详细说明了基于遥感影像的农村宅基地地籍测量方法,。
宅基地数据质量控制
所谓农村宅基地,是相关农村集体组织为了满足农民的生活需求而分配给农民用于建造住所的土地。相较于城镇规划,农村宅基地具有特点单一、测量范围小、分布广等特征,而针对农村宅基地的位置、面积、属性以及宅基地之间的空间关系等的调查测量就需要依靠一定的技术来实现。随着测试新技术的发展,GPS-RTK以及RS全站仪数字测试等新技术逐渐被应用在农村宅基地的综合测绘中,下文就GPS-RTK技术在农村宅基地用进行研究。
在遥感成像的过程中,由于各种因素使遥感影像失真,为了使遥感影像更好反映原始地物特征,在进行分析应用之前,都必须进行相应的影像预处理。作为研究对象的大巴山地区的遥感影像(见图1(a))在中心区域的色彩丰富、饱和度高、灰度较均匀,但是可以明显看出左边部分曝光度过高,灰度过于集中,层次较少,明度和饱和度较低,不适合直接用于三维叠加.因此需要对原始图像进行辐射增强的处理。首先使用Photoshop对左边亮度过高部分进行了灰度系数校正,校正系数为0.55,同时设置了曝光度为0.16,使显示亮度和其他区域相对统一。在处理过程中发现图像的灰度直方图主要集中在左侧,整幅图色调偏暗,因此对直方图进行了均衡化处理使影像的灰度概率密度均匀分布。基本原理如下:设非均匀概率密度函数为P(r),变换函数为T(r),均匀概率密度函数为P(s),其中,s=T(r),可知直方图均衡化的关键是求得T(r).假定T(r)满足:1)在区间0≤r≤1内是单调递增函数,且满足0≤T(r)≤1;2)反变换r=T-1(s)存在。那么由概率论知,P(s)=P(r)dr/ds,又因为直方图均衡化时P(s)=1,所以有ds=P(r)dr,两边积分得s=∫r0P(r)dr=T(r),显而易见s在定义域内是均匀分布的。经过辐射增强后可以看出高亮度区被压缩,低亮度区被扩展,图像质量明显改善。图1(a)为原始图像,1(b)为辐射增强后的图像。
图1 辐射增强前后影像图
为了保证影像校正后的质量,分别对1∶50000大巴山地区地形图和TIN模型进行控制点选取。在选取过程中发现影像图范围过大,因此对影像图进行了适当裁切。在TIN模型中选择了容易识别的点如河流的交叉点、山脊线的交叉点等.多项式校正控制点的最少数目是((t+1)×(t+2))/2个,其中t是多项式阶数。为了提高精度,选择了二次多项式,控制点为图中均匀分布的6个点。本研究遥感图像的几何校正使用ERDASIMAGINE9.0,其中的Au-toSync模块能通过动态监测不同分辨率精确判断纠正点的位置。
基于统计分析的高分辨率遥感影像土地利用变化检测原理是将大比例尺(优于1∶5000最佳)土地利用现状图与高分辨遥感影像进行匹配、叠加,利用土地利用现状图图斑边界将影像图分割为多个分割单元,并对分割单元的灰度值(f)、灰度均值(fmean)、灰度标准差(fstd)的特征进行统计,分析其变化情况,从而监测影像变化,其中数据源要求待研究区域高分辨率遥感影像现势性优于对应区域的土地利用现状图。
4.1对于遥感影像实施的处理
在进行正射校正之前,首要的是对于遥感的影像实施一种预处理,预处理主要包含影像的调整以及去掉那些并不需要的灰色与斑点等等,从而实现提高我们遥感影像具体的清晰度;在这之后要对它实施具体的正射校正。在本试验区内部分别而且比较均匀地选择了四个与十六个主要的界址点作为是我们的基本像控点,接下来进行一次的多项式以及三次的多项式的正射校正,两者的结果差别性比较小。
4.2对于遥感影像的具体解译
为了能够彻底提高进行图像解译实际的精度,首要的就是应该在测量界址点的时候对于图像能够进行一种野外的调绘,并且把外业测绘相关的地籍要素能够有效叠加到我们遥感的正射影像图之上,借助这种方式从而为我们的控制与参照实施地物各种要素的合理解译;在这之后把解译之后的地物的图形和全野外的数字化所测绘的实际地物图形开展一种具体的比较。
4.3试验基本的思想以及技术的流程
进行地籍测量主要所包含的内容有测定出我们农村宅基地的界址点实际位置以及测绘相应的地籍图。本篇文章当中所要研究的基本方法是先行采用全站仪或者是GPSRTK来测量出我们所要研究的宅基地的实际界址点,在这之后用测出的界址点来作为是一种基本像控点从而对于具有高分辨率的遥感影像开展正射校正,要不断参考外业测绘所选取的主要界址点和界址线,从遥感的正射影像图之上对于地物绘制的地籍图做出合理的解释。
基于遥感影像分割单元的土地利用变化快速检测的方法,是利用土地利用现状图的图斑边界切割遥感影像,分析分割后的单元内灰度值分布情况,根据灰度值是均一分布还是呈现两个以上的聚类,判断图斑是否发生局部变化,根据灰度均值与其他同质区域像素均值比较,判读图斑是否发生全部变化。利用该方法对某城市2013年高精度遥感影像与2012年土地利用现状图叠加,对938个图斑进行土地利用变化检测,发现变化图斑12个。
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P2[文献码]B
1000-405X(2016)-9-213-1