李萌

[摘要]本文從數(shù)字衛(wèi)星影像在新疆兵團(tuán)團(tuán)場規(guī)劃管理應(yīng)用的體會(huì)和認(rèn)識出發(fā)，介紹了WorldView-2高分辨率衛(wèi)星影像的處理方法和應(yīng)用，為高分辨率衛(wèi)星影像在城鄉(xiāng)規(guī)劃管理信息化方面的應(yīng)用提出發(fā)展建議。

[關(guān)鍵詞]WorldView-2 城鄉(xiāng)規(guī)劃 信息化

[中圖分類號] P217 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-203-1

1城鄉(xiāng)規(guī)劃

城鄉(xiāng)規(guī)劃是研究城鄉(xiāng)未來發(fā)展、城鄉(xiāng)合理布局和安排工程建設(shè)的綜合部署，是城鄉(xiāng)建設(shè)和管理的依據(jù)。其包含經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會(huì)發(fā)展、城市建設(shè)與環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方面?？焖侔l(fā)展的高分辨率衛(wèi)星技術(shù)可以快速獲取大量空間數(shù)據(jù)，直觀準(zhǔn)確地表現(xiàn)城鄉(xiāng)規(guī)劃信息，其宏觀、快速、綜合、多層次、多時(shí)相的優(yōu)勢已經(jīng)逐漸成為城鄉(xiāng)規(guī)劃的重要信息源之一。

新疆兵團(tuán)肩負(fù)著屯墾戍邊的歷史使命，大力推進(jìn)生產(chǎn)建設(shè)和城鄉(xiāng)發(fā)展是永恒不變的主題。在當(dāng)前形勢下，兵團(tuán)加快了團(tuán)場規(guī)劃建設(shè)的步伐，引入先進(jìn)的遙感技術(shù)和信息化技術(shù)，保障團(tuán)場規(guī)劃建設(shè)工作的科學(xué)性和高效性。WorldView-2衛(wèi)星影像憑借其優(yōu)良的數(shù)據(jù)質(zhì)量已經(jīng)在兵團(tuán)城鄉(xiāng)規(guī)劃管理中充分發(fā)揮了優(yōu)勢。

2 WorldView -2衛(wèi)星介紹

WorldView2衛(wèi)星是2009年10月美國Digitalglobe公司發(fā)射的商業(yè)衛(wèi)星，運(yùn)行在770km高的太陽同步軌道上。其衛(wèi)星光學(xué)傳感器能夠提供0.5米全色圖像和1.8米分辨率的多光譜圖像。該衛(wèi)星具有4個(gè)業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)譜段（紅、綠、藍(lán)、近紅外）和四個(gè)額外譜段（海岸、黃、紅邊和近紅外 2），譜段的多樣性造就其卓越的制圖能力。WorldView2衛(wèi)星靈活性高，對指令響應(yīng)迅速，具有驚人的高效性，能在1.1天內(nèi)二次訪問同一地點(diǎn)。此外WorldView-2衛(wèi)星容量系統(tǒng)強(qiáng)大，每日可采集一百萬平方公里的數(shù)據(jù)。

3 WorldView -2衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理

WorldView -2衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)處理所需要的資料主要有原始衛(wèi)片數(shù)據(jù)、地面平面控制數(shù)據(jù)和DLG地形圖。其中，原始數(shù)據(jù)是指經(jīng)過數(shù)據(jù)預(yù)處理的衛(wèi)星遙感影像。原始數(shù)據(jù)包含多個(gè)TIF文件，輔助文件包括影像元數(shù)據(jù)文件IMD、有理函數(shù)文件RPB影像分塊文件TIL、產(chǎn)品組成文件XML、產(chǎn)品組成索引文件TXT以及產(chǎn)品快視瀏覽文件JPG。衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)處理工作主要包括有拼接、融合、調(diào)色、糾正、鑲嵌等以下幾個(gè)方面。

3.1影像拼接

WorldView -2原始單景影像數(shù)據(jù)由于受傳輸限制原因而被分割成多塊的TIF格式文件，為了保證數(shù)據(jù)完整性和輔助數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性（RPC文件只針對整景數(shù)據(jù)有效），需要先行拼接，采用ERDAS的Mosaic Images工具完成。

3.2影像融合

遙感影像融合是將單一傳感器的多波段信息加以綜合，以增強(qiáng)影像中的信息透明度和信息描述的完整性。WorldView -2衛(wèi)星數(shù)據(jù)融合的目的是將1.8m多光譜數(shù)據(jù)的光譜信息疊加在0.5m全色影像上，使得融合后影像既具有高的空間分辨率又具有豐富的光譜信息，最終融合成0.5m分辨率的多光譜影像。WorldView -2數(shù)據(jù)采用PCI的PANSHARP融合方法。該算法顏色恢復(fù)較好，接近原始多光譜影像，同時(shí)空間信息銳化明顯，處理效果幾乎不受影像內(nèi)容的影響。

3.3影像調(diào)色

影像調(diào)色是融合后影像處理的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。融合后影像通常亮度偏低、，色彩不夠豐富。需要采用線性或非線性拉伸、亮度對比度、色彩平衡、色度、飽和度和明度調(diào)整等方法進(jìn)行色調(diào)調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)保留多光譜影像的光譜信息和全色影像的紋理細(xì)節(jié)，以便進(jìn)行變化信息分析，達(dá)到自然真彩色的效果。

3.4影像糾正

本次糾正方法采用幾何精糾正，由于本次工作區(qū)域?yàn)楸鴪F(tuán)團(tuán)場中心區(qū)域，地勢較平坦，因此可省略DEM來進(jìn)行正射糾正，僅用地面平面控制數(shù)據(jù)和DLG地形圖作為控制資料對影像進(jìn)行了幾何精糾正，目的是使衛(wèi)星影像的投影方式與DLG地形圖相一致。項(xiàng)目采用衛(wèi)星影像自帶的RPC文件和全國第二次土地調(diào)查數(shù)據(jù)作為平面控制數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正，在此基礎(chǔ)上以大比例尺DLG地形圖為驗(yàn)證依據(jù)，多重保證影像精確度。

3.5影像鑲嵌

影像鑲嵌的目的是將工作區(qū)域的所有糾正后影像圖拼接在一起，使之成為一幅反映工作區(qū)域全貌的完整影像。鑲嵌時(shí)盡量保留時(shí)相新、質(zhì)量好的影像，鑲嵌線應(yīng)沿線狀地物或地物邊界進(jìn)行。應(yīng)做到紋理、色彩過渡自然，保留地物光譜特征差異。

4 WorldView -2衛(wèi)星影像在團(tuán)場規(guī)劃管理中的應(yīng)用

WorldView-2衛(wèi)星影像憑借其高分辨率在城鄉(xiāng)總體規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃、專題規(guī)劃和項(xiàng)目規(guī)劃中發(fā)揮了重要作用。從衛(wèi)星影像上可以清晰識別出城市基礎(chǔ)地理輪廓、道路、水系、綠地、城區(qū)、居民點(diǎn)、工業(yè)用地等基礎(chǔ)信息，作為城鄉(xiāng)規(guī)劃管理的數(shù)據(jù)源；與地形圖相結(jié)合，在大比例尺情況下，為規(guī)劃審批選址、用地紅線提供依據(jù)，提高審批工作時(shí)效性；制作高分辨率衛(wèi)星影像掛圖，并與城市道路、給排水、熱力等專項(xiàng)規(guī)劃數(shù)據(jù)相結(jié)合，將地理信息和規(guī)劃數(shù)據(jù)生動(dòng)直觀的表示出來，為領(lǐng)導(dǎo)決策、科學(xué)部署提供依據(jù)；經(jīng)過影像對比，可對違規(guī)私搭亂建和未在規(guī)定有效期時(shí)報(bào)批等情況實(shí)施規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)察。

5在規(guī)劃管理信息化應(yīng)用方面的建議

應(yīng)進(jìn)一步挖掘WorldView-2衛(wèi)星影像的實(shí)用性，建立城市規(guī)劃、建設(shè)與管理信息化的支撐平臺?；贕IS軟件，首先對影像地物（政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、小區(qū)、道路等）進(jìn)行屬性錄入或上傳（如圖），建立數(shù)據(jù)庫；其次實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集、查詢、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析和顯示，真正實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)規(guī)劃管理工作的信息化；然后進(jìn)一步完善空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，保證信息化工作有序進(jìn)行。

6結(jié)語

隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，高分辨率衛(wèi)星影像用于城市規(guī)劃管理的技術(shù)日趨成熟。傳統(tǒng)的城市規(guī)劃管理方法費(fèi)時(shí)勞力，且常出現(xiàn)地形圖滯后帶來的現(xiàn)勢性偏差，已無法需要。WorldView -2衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃管理中可應(yīng)用在城鄉(xiāng)各級規(guī)劃中，為資源規(guī)劃管理、保護(hù)及合理利用提供科學(xué)依據(jù)。將高分辨率衛(wèi)星影像與先進(jìn)的GIS技術(shù)緊密結(jié)合，對于城鄉(xiāng)規(guī)劃管理工作的快速發(fā)展具有十分重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]章孝燦，黃智才，趙元洪.遙感數(shù)字圖像處理（M）.杭州：浙江大學(xué)出版社，2003.

[2]王賓波，汪祖進(jìn).應(yīng)用RS、GIS等技術(shù)進(jìn)行城市規(guī)劃監(jiān)測管理.城市規(guī)劃，2005.