遥感卫星影像在地理国情普查中的应用

杨博锦

摘要    为摸清我国地理环境要素的基本情况，2012年国家启动了首次全国性地理国情普查。这项工作数据量大，空间范围广，传统的野外测绘方式难以胜任，因此本文对遥感卫星影像在地理国情普查中的应用方面展开了研究。

【关键词】遥感卫星影像地理国情普查应用

我国国土面积高达960万平方公里，地形环境复杂（不仅有山脉、高原，还有沼泽湿地、河流、平原、戈壁沙漠）。近年来，社会经济在加速发展，城市化不断扩张，各种洪涝灾害、地质灾害又频繁发生;因此，非常有必要对土地资源与环境开展大规模监测。——2012年，国家测绘总局正式启动全国地理国情普查监测，这一重大项目标志着中国地理测绘事业迈上了一个新的台阶。

1 地理国情普查

国情是一个国家自然地理环境、某一时期社会经济发展状况等各方面情况的总和，是国家制定发展战略和政府的客观依据。地理国情，指的是本国领土范围内地球表层自然、生物和人文现象的空间变化以及它们之间的相互关系、特征。地理国情在内容上，涵盖本国国土概况、地形、地貌特征、地理區域特征、铁路、高速公路、道路交通网络、江河、湖泊、领海分布、地表植被覆盖、荒漠的位置、范围、面积，城市布局、城乡空间分布、城市化扩张、环境与生态状况、生产力空间布局等等。

地理国情普查，是重大的国情国力调查。这项工作需要运用GPS全球定位技术，GIS地理信息系统技术、遥感技术等先进测绘技术，综合各时期已有的地理测绘成果，对本国地形、水系、交通、地表植被覆盖等要素进行动态、定量、空间化立体监测，并统计分析其变化量、变化频率、变化趋势，形成全面的监测数据。地理国情普查，可以让国家全面获取本国地表自然、生态、人类活动的基本情况，为建设环境友好型、资源节约型社会提供重要的决策依据。

2 在地理国情普查中应用遥感卫星影像

地理国情普查意义重大，要求准确、实时、大面积地获取监测数据，传统的野外人工测绘（外业）显然根本不可能完成这项重大任务。因此，航空遥感成为第一次全国地理国情普查的主力军。但航空遥感受飞机飞行高度、续航能力、姿态控制的影响较大，难以进行全天候遥感测绘作业，难以实施大范围的动态监测。

而卫星遥感的视点更高（卫星运行高度远在飞机之上），视域更广，数据采集快、可进行重复、连续观察。——所以，我们应当在地理国情普查中充分应用卫星遥感影像。

2.1 应用高分辨率卫星遥感影像

通过高分辨率卫星对我国国土进行全面扫描，采集地理国情数据，作为地理国情普查的基础数据。但高分辨率卫星遥感影像可能存在较大的单景影像幅面，所以需要采用RPC校正法、卫星控制点库与DEM纠正法进行纠正，方能获得精确的基础影像。此外，还需要对卫星遥感集影像的时点数据进行核查、更新，保证时点数据准确无误。

技术人员获取高分辨率卫星遥感影像后，要通过坐标、像元空间分辨率，对影像进行几何校正，然后进行影像分割，计算机自动分类、人工解释与编辑。

2.2 应用中分辨率卫星遥感影像

高分辨率卫星（分辨率在2.5米以上）获取数据的周期较长，而且费用较高，难以对某些地区进行长期遥感监测。因此，可以应用中分辨率卫星（分辨率在15～30米）补上这一短板。

中分辨率遥感卫星回收影像的周期较短（高分一号WFV传感器回收数据只需4天），可以在时点时间内及时获取数据，而无须再对时点数据进行核查、修正;而且中分辨率卫星像幅在130公里以上，可以获取大面积的地理信息;中分辨率卫星的光谱分辨率比高分辨率卫星更高（中分辨率卫星遥感影像有9个波段，而高分辨率卫星只有4个波段），可以让技术人员通过光谱影像快速识别地理信息的变化。

2.2.1 侦测变化点

利用中分辨率卫星，可以在时点时间内对地物进行核查，采集完整的数据，工作量小，周期短，费用较低。技术人员通过计算机分析卫星获取的遥感影像，可以快速发现某一地区出现了哪些地类变化，然后再采用无人机航空拍摄或外业测绘，采集地物的详细信息。

2.2.2 具体流程

2.2.2.1 融合遥感影像

技术人员在采集到中分辨率卫星的遥感影像后，要进行多光谱全成与全色光谱融合（包括432波段合成、543波段合成、753波段合成），获取15米多光谱影像。

2.2.2.2 增强影像

一般不需要对影像进行增强处理，但若拍摄区域大气中气溶胶（雾、烟）过于浓重，可采用滤波处理方法增强影像。

2.2.2.3 色彩均衡化

采用均衡化方法处理影像的色彩，改善遥感图像的视觉效果。

2.2.2.4 裁切影像

可按照1：50000标准图幅划分、裁切影像，尽可能将影像裁切成矩形。

2.2.2.5 进行对比分析

通过计算机进行对比分析，采用不同影像叠加、色彩差异分析获取地物变化的具体区域面。

2.2.2.6 注意问题

在中分辨率卫星遥感影像中，可能出现较多的云。技术人员可以采用拼接方法处理这些云团，把它们拼接为少云影像。

对于不同的地理信息要素，可采用不同的光谱波段：监测地表植被变化，采用543波段合成效果较好;监测水体变化，采用754波段合成或753波段合成效果较好。

3 结束语

在地理国情普查中，充分利用卫星遥感影像，可以提高地表信息采集效率，节约人力、财力等成本开支，减少数据采集周期。因此，我们应当大力推广卫星遥感技术，以提升地理国情普查的质量。

参考文献

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