王春陽

摘 要 本文以地理國情普查信息提取為主主題，探討在提取過程中對高分辨率遙感影像的應用研究。首先結(jié)合我國地理國情普查的相關情況對其進行了簡要概述；主要對信息提取的技術流程進行了說明，重點從影像處理、影像分割、過計算機自動分類、人工解譯和編輯、質(zhì)量檢查方面對信息提取的方法做了細致探討。

關鍵詞 遙感影像；地理國情；信息提取

中圖分類號 P23 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）161-0096-02

1 概述

地理國情監(jiān)測是保衛(wèi)國家、了解國家情況、為國家發(fā)展提供數(shù)據(jù)依據(jù)的重要手段，與軍事、民生、經(jīng)濟等密切相關。關于這方面的問題可以通過英國人對我國雅魯藏布江的發(fā)現(xiàn)來加以說明它的重要性和作用；地理國情普查的對象以地表形態(tài)、地表覆蓋、重要地理國情三大要素為準。

2 信息提取技術流程

在我國的地理國情普查方面，包括上面所說的3大要素，而在不同的要素中又包含不同的子類分級；比如，在地表覆蓋方面，有耕地、園地、草地等，其中一級類有12個，二級類有58個，三級類有133個，這些地表信息通過如此劃分之后，利用計算機自動分類處理技術，以光譜、形狀、紋理特征方面的信息分析，可以提取相應的簡化規(guī)則，通常的流程可以分為6個環(huán)節(jié)，具體是影像處理——影像分割——計算機自動分類——人工輔助解譯與編輯——外業(yè)調(diào)查與內(nèi)業(yè)整理——質(zhì)量評價與成果整理，以下進行具體討論。

3 信息提取方法

3.1 影像處理

影像的糾正、融合等就是影像處理技術，一般而言在遙感影像制作方面，首先要進行幾何校正，也就是說，對系統(tǒng)的誤差與幾何進行一些精確化處理，具體是運用控制點加以采集、對模型進行糾正性選擇、對方法的選取加以糾正、還有重復采樣、精度復核檢查等；在這個精確化或者稱之為配準的過程中，會通過坐標、像元空間分辨率、統(tǒng)一影像三者間的關系調(diào)整，使不同的位置獲得對應的影像匹配信息，融合中以分變換、HIS變換為主。

3.2 影像分割

所謂影像分割就是對圖像進行一些劃分，通常以其特征或典型性為劃分標準，并進行一些目標提取，這樣的分割較為清晰、描述合理、易于理解、對應性強，成功指數(shù)非常高，采用的方法為多尺度分割算法，以抽象或壓縮的手段，對影像加以處理，使低分辨率的對象擁有高分辨率的像元信息，通過尺度對象進行地物類型的反饋；以影像分割技術可以最終讓不同目標、相異層次下的信息提取成為可能，分類結(jié)果客觀性可信度高；注意方法運用中的參數(shù)定義，分割尺度過大或過小，都會影響分割后的參數(shù)選擇。例如，以某建筑物為例在經(jīng)過高分辨遙感影像分割后即如下圖1所示；其中的草圖樣式經(jīng)過影像分割后，就會在不同的分割情況下顯示出不同的分辨圖層表示。其中，（a）為原草圖，（b）為圍分割結(jié)果，而分離后的結(jié)果如（c），建筑物處理后對象后顯示為（d）、（e）為它的水平集，當區(qū)域生長分割后就如圖（f），而且還可以將其中的標記分水嶺與均值漂移具體呈現(xiàn)出來，如圖中的（g）與（h）。

3.3 計算機自動分類

以對象為準，面向?qū)ο蠹右苑诸?，就是計算機自動分類方法，通常采用相鄰像素組成對象作為處理單元的語義信息，通常情況下，就是以高分辨率遙感影像作為工具，對影像光譜、紋理等特征加以同質(zhì)提取，再分類、監(jiān)測、提取目標地物特征，對應性非常強，準確率也比較高；包括基本特征、指數(shù)信息、輔助信息、規(guī)則、樣本的獲取、構(gòu)建、嵌入、采集以及自動化分類。為了準確期間，就需要通過迭代步驟加以處理，主要是進行典型對象樣本的校正，還可以利用重復循環(huán)來達到一個復檢，獲得更明確的分類結(jié)果。

3.4 人工輔助解譯與編輯

以分割分類為基礎，進行人工解譯、編輯，主要是對分類結(jié)果進行套合，并以相關數(shù)據(jù)、專題資料，綜合評估后識別、判讀影像，然后對初步判斷結(jié)果加以編輯；比如，地物的刪除、添加、合并、拆分、修正、位置處理、屬性信息修改等。

3.5 外業(yè)調(diào)查與內(nèi)業(yè)整理

地理國情普查，除了利用先進的信息技術、定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感影像技術、計算機軟件分析等之外，還包括實際的現(xiàn)場勘查，所以說這一監(jiān)測任務不僅牽涉到外業(yè)調(diào)查，還包括內(nèi)業(yè)整理，因為在整個地理國情的普查過程中，首先需要對所有的地理情況進行一些實際情況的測繪、信息收集、材料整理等，才能根據(jù)相關情況進行軟件開發(fā)、技術應用等，這些準備工作的完成才能推動后面實際的內(nèi)業(yè)工作持續(xù)開展，所以內(nèi)外兼修、重技術與實踐也是這一工作的重要特征表現(xiàn)之一。

3.6 舉例

以某市的城市影像提取為例。首先，經(jīng)過對城市中的建筑物、植被覆蓋、區(qū)域劃分、生物種類劃分等；其次，分類后獲取生成地物，即可將其進行矢量層轉(zhuǎn)換，經(jīng)過輸出，可命名主要的地物邊緣得到呈現(xiàn)，從而實現(xiàn)規(guī)格化操作與處理。

第一，利用對平頂建筑物邊緣范圍內(nèi)的激光點的平均高度進行一系列運算，從而疊加航空影像得到地形的基準面，進一步即可利用其平均高度搭建較為簡化的三維城市模型。

第二，三維城市模型的搭建主要是靠獨立獲取，因而會出現(xiàn)數(shù)據(jù)配準困難，邊界確定難等問題，然而，利用高分辨率遙感影像進行精準匹配，其中強大的影像處理功能、分割功能即可可靠的對地物進行提取，從而實現(xiàn)這些目標。

4 質(zhì)量評價與成果整理

位置精度、屬性精度是質(zhì)量保障的關鍵要素，以空間位置為例，包括幾何位置接邊超限個數(shù)、圖斑相交、重疊、裂縫等是否存在，還包括對問題的修改、編輯、無縫銜接；在屬性檢查方面，則有所不同，差異也非常明顯，因為屬性檢查主要針對于內(nèi)容的正確性，對邏輯關系非常重視，并且以合理性、適度值等的一致性為原則，具體檢查中包括字段的丟失或保存情況、排序情況、拼接完整程度等。需要注意的是，現(xiàn)在出現(xiàn)的高分辨遙感影像雖然有一些不足之處，但相對于傳統(tǒng)的遙感技術而言，更佳有益于整體上的準確定位，尤其是這一技術的發(fā)展與融合在軍事方面應用較多，現(xiàn)在也漸漸應用于地表的測繪以及其他方面，因而可以說其用途正在逐步擴大。

參考文獻

[1]秦緒文，張過，李麗.影像的模型參數(shù)求解算法研究[J].成都理工大學學報，2014（9）.

[2]張過，李德仁，秦緒文，等.基于模型的高分辨率影像正射糾正[J].遙感學報，2015（12）.