利用QuickBird高分辨率遥感影像更新城市大比例尺地形图的研究
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摘要
QuickBird影像是目前世界上分辨率最高的商业卫星遥感影像(分辨率高达0.61米)。QuickBird影像的应用范围很广，作为城市基础空间信息的主要组成部分，本文就从QuickBird影像的处理、多尺度影像数据库的建立到城市大比例尺地形图的更新进行了如下几方面的研究：
1、研究了QuickBird遥感影像几何纠正原理与方法，为了进一步提高影像纠正的精度，研究了在DEM支持下QuickBird影像正射纠正的技术流程和方法，并结合实验对两种模式下QuickBird影像纠正精度进行了比较和分析。
2、利用正射影像，建立了QuickBird高分辨率多尺度影像数据库，基于Mapobiets(简称MO)开发了阜新市遥感影像浏览系统。该系统具有浏览速度快(可实现整个阜新市区的快速浏览)、集成性(将矢量数据、影像数据和地名等属性数据集成为一体)等特点，从而在城市规划、交通规划、土地利用管理和监测、城市绿地覆盖调查和城市环境评估等中得到广泛的应用。
3、提出了一整套基于QuickBird正射影像更新城市大比例尺地形图的技术流程和方法，并给出了相应的试验，获得了可靠的精度。
总之，利用QuickBird正射影像建立的影像数据库，可作为城市基础空间信息数据的主要组成部分，利用正射影像更新大比例尺地形图，具有作业速度快、生产周期短、现势性强、精度高等优点，是目前更新城市大比例尺地形图的有效途径。
The QuickBird images is the highest resolution images in commercial circle in the world ( the resolution of QuickBird reached to 0.61 m ) at present .The application of QuickBird is very wide ,as the main section of city basic spatial information , this paper carried out several studies from QuickBird images processing , the building of multi-scale images database to urban large-scale topographical maps updating as follows:
1 The research focus on the theory and method of QuickBird remote sensing images geo-correction ,on the technical procedure and method of QuickBird images ortho-correction based on DEM data so as to improve images correction precision , image correction precisions of QuickBird under two model combined with corresponding tests are compared and analyzed .
2 The multi-scale images database of high resolution QuickBird images is builded by using of ortho-images ,and the remote sensing images browsed system of Fu Xin city based on Mapobjets (Its' abbreviation is MO) is setted up . The system has the characteristics of fast browsed ( can browse quickly total Fu Xin city ) and integrated ( the vector data images data and toponym etc. attribution data are integrated ) ect. So the system is widely applied in city planning communication planning the management and monitor of land using the investigation of city afforest coverage and the evaluation of city environment areas etc.
3 The paper give out a complete technical procedure and method of urban large-scale topographical maps updating based on QuickBird ortho-images , and the corresponding tests are given too , and obtained credible precision .
All in all , build up images database which is the main part of city basic spatial information data utilizing QuickBird ortho-images , people can
achieve high work efficiency, save work time, get more veritable products, and obtain high precision etc. while using QuickBird high-resolution remote sensing images which Ortho-rectified to renew urban large-scale topographical maps , It is an effective method to update large-scale topographical maps by using of QuickBird high-resolution remote sensing images at present.
1、研究了QuickBird遥感影像几何纠正原理与方法，为了进一步提高影像纠正的精度，研究了在DEM支持下QuickBird影像正射纠正的技术流程和方法，并结合实验对两种模式下QuickBird影像纠正精度进行了比较和分析。
2、利用正射影像，建立了QuickBird高分辨率多尺度影像数据库，基于Mapobiets(简称MO)开发了阜新市遥感影像浏览系统。该系统具有浏览速度快(可实现整个阜新市区的快速浏览)、集成性(将矢量数据、影像数据和地名等属性数据集成为一体)等特点，从而在城市规划、交通规划、土地利用管理和监测、城市绿地覆盖调查和城市环境评估等中得到广泛的应用。
3、提出了一整套基于QuickBird正射影像更新城市大比例尺地形图的技术流程和方法，并给出了相应的试验，获得了可靠的精度。
总之，利用QuickBird正射影像建立的影像数据库，可作为城市基础空间信息数据的主要组成部分，利用正射影像更新大比例尺地形图，具有作业速度快、生产周期短、现势性强、精度高等优点，是目前更新城市大比例尺地形图的有效途径。
The QuickBird images is the highest resolution images in commercial circle in the world ( the resolution of QuickBird reached to 0.61 m ) at present .The application of QuickBird is very wide ,as the main section of city basic spatial information , this paper carried out several studies from QuickBird images processing , the building of multi-scale images database to urban large-scale topographical maps updating as follows:
1 The research focus on the theory and method of QuickBird remote sensing images geo-correction ,on the technical procedure and method of QuickBird images ortho-correction based on DEM data so as to improve images correction precision , image correction precisions of QuickBird under two model combined with corresponding tests are compared and analyzed .
2 The multi-scale images database of high resolution QuickBird images is builded by using of ortho-images ,and the remote sensing images browsed system of Fu Xin city based on Mapobjets (Its' abbreviation is MO) is setted up . The system has the characteristics of fast browsed ( can browse quickly total Fu Xin city ) and integrated ( the vector data images data and toponym etc. attribution data are integrated ) ect. So the system is widely applied in city planning communication planning the management and monitor of land using the investigation of city afforest coverage and the evaluation of city environment areas etc.
3 The paper give out a complete technical procedure and method of urban large-scale topographical maps updating based on QuickBird ortho-images , and the corresponding tests are given too , and obtained credible precision .
All in all , build up images database which is the main part of city basic spatial information data utilizing QuickBird ortho-images , people can
achieve high work efficiency, save work time, get more veritable products, and obtain high precision etc. while using QuickBird high-resolution remote sensing images which Ortho-rectified to renew urban large-scale topographical maps , It is an effective method to update large-scale topographical maps by using of QuickBird high-resolution remote sensing images at present.
引文
[1] 测量学，武汉测绘科技大学《测量学》编写组，测绘出版社，1996。
[2] 孙家柄、舒宁、关泽群，遥感原理、方法和应用，测绘出版社，1997。
[3] 张凤举、张华海、赵常胜等，控制测量学，煤炭工业出版社，1999。
[4] 李志林、朱庆，数字高程模型，武汉测绘科技火学出版社，2000。
[5] 徐青，地形三维可视化技术，测绘出版社，2000。
[6] 朱述龙、张占睦，遥感图象获取与分析，科学出版社，2000。
[7] 张永生，遥感影像信息系统，科学出版社，2000。
[8] 李德仁、周月琴、金为铣，摄影测量与遥感概论，测绘出版社，2001。
[9] 周成虎、骆剑承、杨晓梅等，遥感影像地学理解与分析，科学出版社，2001。
[10] 傅肃性，遥感专题分析与地学图谱，科学出版社，2002。
[11] 赵英时等，遥感应用分析原理与方法，科学出版社，2003。
[12] 潘菊婷，利用卫星图像更新地形图的探讨，测绘通报，1995．2。
[13] 方涛、龚健雅、李德仁，影像数据库建立中的若干关键技术，武汉测绘科技大学学报，1997．9。
[14] 韩玲，关于遥感影像几何校正中纠正变换方法的探讨，西安地质学院学报，1997．12。
[15] 于河水、孟洁、刘治枝，1∶1万地形图数字化成图技术探讨，地图，1998．2。
[16] 余鹏、刘丽芬，利用地形图生产DEM数据的研究，测绘通报，1998．10。
[17] 杜云艳、周成虎，水体的遥感信息自东提取方法，遥感学报，1998．11。
[18] 杨大强、江南，基于MapObjects的无锡市可持续发展决策支持
系统，计算机与地图，1999．2。
[19] 刘兆礼，遥感影像屏幕数字化高效方法研究——显著地物的矢量跟踪方法，地理科学，1999．6。
[20] 王涛、阎守邕、王世新，遥感图像人机交互判读系统的关键技术，中国科学院研究生院学报，1999．10。
[21] 贾永红、李德仁、孙家柄，多源遥感影像数据融合，遥感技术与应用，2000．3。
[22] 廖朝俊，中小城市大比例尺地形图数字化更新方案，城市勘测，2000．3。
[23] 林宗坚，用航空航天影像更新地形图地物要素的栅格化方法，中国工程科学，2000．4。
[24] 陈兵兵，在地形图更新测制中旧有调绘成果的利用，衡阳师范学院学报，2000．6。
[25] 冯伟，多源遥感影像数据融合方法研究，遥感学报，2000．10。
[26] 唐绍军、王飞，数字地形图快速修测研究，测绘学院学报，2001．3。
[27] 王金鑫、李栓柱，关于1∶1万地形图更新工程若干问题的探讨，测绘技术装备，2001．4。
[28] 许素芹、王同合、徐青，利用Landsat TM图像更新地形图，测绘学院学报，2001．9。
[29] 王峰、史文中、程朋根，航空影像与地图的配准纠正，武汉大学学报，2001．10。
[30] 王密、龚健雅、李德仁，大型遥感影像数据库的空间无缝数据组织，武汉大学学报(信息科学版)，2001．10。
[31] 范文义、崔林丽、史军，遥感图像与矢量图形叠合显示方法，东北林业大学学报，2001．11。
[32] 刘志丽、陈曦，基于ERDAS IMAGING软件的TM影像几何精校正方法初探——以塔里木河流域为例，干旱区地理，2001．12。
[33] 张妍、薄立群、路兴昌，基于WEB的东北地区遥感数据库系统的设计与研究，国土与自然资源研究，2002．2。
[34] 郭海涛，基于卫星遥感影像的单片测图与修测技术的研究，中国人民解放军信息工程大学硕士学位论文，2002．4。
[35] 朱云，遥感影像的几何纠正及数字融合技术，测绘标准化，2002．4。
[36] 李才兴、陈志军，快鸟卫星特性及高分辨率数据应用前景，卫星应用简报，2002．5
[37] 吴培中，快鸟-2卫星的技术性能与应用，国际太空，2002．10。
[38] 孙成忠、李成名、洪志刚，基于卫星遥感影像的城市地图快速更新技术，测绘通报，2002．12。
[39] 汤权，利用SPOT卫星影像进行1∶10000比例尺地形图更新技术探讨，四川测绘，2002．12。
[40] 李平湘、王智均，高空间分辨率影像和多光谱影像融合的研究，武汉大学学报(信息科学版)，2003．2。
[41] 李俊玲，1∶1万数字线划地形图(DLG)质量控制，河南测绘，2003．3。
[42] 赖震刚、王继，利用ERDAS IMAGINE进行影像的几何精校正，现代测绘，2003．4。
[43] 方门福，城市大比例尺地形图动态修测的质量控制，测绘信息与工程，2003．6。
[44] 孟鲁闽、席晶，利用几何校正法进行不同影像间空间配准，测绘通报，2003．6。
[45] 刘哲、郝重阳、刘晓翔等，多光谱图像与全色图像的象素级融合研究，数据采集与处理，2003．9。
[46] 马艳华，高空间分辨率和高光谱分辨率遥感图像的融合，红外，2003．10。
[47] Varshney P K, Multisensor data fusion, Electronics and communication engineering journal, 1997. 9.
[48] ZHAO Shuhe、FENG Xuezhi、KANG Guoding etc., Multi-source Remote sensing image fusion based on support vector machine ,
Chinese Geographical science, 2002, 12.3.
[49] KONG Lingwang、ZHU Yuanhong、Kurt Muenger etc. ,Wide-band multi-spectral space for color representation, Geo-spatial information science , 2003.6.
[50] LIU Zhengrong ,Methods and prospects of road and linear structure automatic extraction from Remote sensing images, Geo-spatial information science , 2003.6.
[51] LIU Zhifang、ZHANG Jianqing、ZHANG Zunxun etc., change detection based on DSM and image features in urban areas, Geo-spatial information science , 2003.6.
[52] LI Deren、SUI Haigang、XIAO Ping, Automatic change detection of Geo-spatial data from imagery, Geo-spatial information science , 2003. 9.
[53] http://www.digitalglobal.com
[54] http://www.supermap.com
[55] GB《1∶500、1∶1000、1∶2000》地形图图式。
[56] GB《1∶5000、1∶10000》地形图图式。
[57] GB《国家基本比例尺地形图修测规范》。
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[43] 方门福，城市大比例尺地形图动态修测的质量控制，测绘信息与工程，2003．6。
[44] 孟鲁闽、席晶，利用几何校正法进行不同影像间空间配准，测绘通报，2003．6。
[45] 刘哲、郝重阳、刘晓翔等，多光谱图像与全色图像的象素级融合研究，数据采集与处理，2003．9。
[46] 马艳华，高空间分辨率和高光谱分辨率遥感图像的融合，红外，2003．10。
[47] Varshney P K, Multisensor data fusion, Electronics and communication engineering journal, 1997. 9.
[48] ZHAO Shuhe、FENG Xuezhi、KANG Guoding etc., Multi-source Remote sensing image fusion based on support vector machine ,
Chinese Geographical science, 2002, 12.3.
[49] KONG Lingwang、ZHU Yuanhong、Kurt Muenger etc. ,Wide-band multi-spectral space for color representation, Geo-spatial information science , 2003.6.
[50] LIU Zhengrong ,Methods and prospects of road and linear structure automatic extraction from Remote sensing images, Geo-spatial information science , 2003.6.
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[52] LI Deren、SUI Haigang、XIAO Ping, Automatic change detection of Geo-spatial data from imagery, Geo-spatial information science , 2003. 9.
[53] http://www.digitalglobal.com
[54] http://www.supermap.com
[55] GB《1∶500、1∶1000、1∶2000》地形图图式。
[56] GB《1∶5000、1∶10000》地形图图式。
[57] GB《国家基本比例尺地形图修测规范》。