摘要：遙感影像資料在地圖制圖中發(fā)揮了越來越重要的作用。本文借鑒遙感影像在地圖制圖中的廣泛應(yīng)用，探討了利用遙感影像資料作為數(shù)據(jù)來源進(jìn)行海圖制圖的可行性，以及如何利用遙感影像資料來進(jìn)行海圖編繪。

關(guān)鍵詞：遙感影像 衛(wèi)星影像資料 海圖制圖

0 引言

隨著遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的專題圖、地形圖在制圖過程中都會采用遙感影像資料。遙感技術(shù)的提高也不斷地推動了地圖制圖技術(shù)的發(fā)展水平，并為保障地圖良好的現(xiàn)勢性提供了重要依據(jù)。

同時(shí)，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水上交通越來越繁忙，船舶對海圖的各方面的要求，例如：現(xiàn)勢性、覆蓋范圍、更新周期等越來越高。因此，在制圖過程中，需要不斷的開拓新的外業(yè)資料的數(shù)據(jù)來源為海圖制圖提供服務(wù)。遙感影像在地圖制圖中的應(yīng)用非常的廣泛，為地圖的制作、更新等工作提供了比傳統(tǒng)測量資料范圍更廣、周期更短，獲取方式更簡單的制圖資料，極大的促進(jìn)了地圖制圖的發(fā)展。而在一幅海圖中，陸地部分也是非常重要的要素。由于海圖中陸地部分與地圖有很大的相似性，鑒于遙感影像資料在地圖制圖中的廣泛應(yīng)用，我們相信，遙感影像在海圖制圖中也有廣闊的應(yīng)用前景。

1 遙感影像資料的種類

凡是指記錄各種地物電磁波大小的膠片（或相片）都稱為遙感影像。遙感影像主要有航空攝影裝置拍攝的各類遙感相片（通稱為航片）和衛(wèi)星遙感圖像（通稱為衛(wèi)片）兩大類。

航片一般是由飛機(jī)拍攝的，成像高度一般幾千米到一萬米，幅寬較低。具有比例尺大、碎部詳細(xì)、幾何精度高（分辨率一般在0.2米左右）、可進(jìn)行立體攝影和測量等優(yōu)點(diǎn)。多用于地形測圖，各種專題判讀與制圖。但是航片的獲取成本較高，而且它屬于中心投影，校正處理比較復(fù)雜。一般在局部范圍和制作大比例尺地圖時(shí)使用。

衛(wèi)片是通過人造衛(wèi)星上裝載的對地觀測遙感儀器對地球陸地表面進(jìn)行觀測所獲得的遙感圖像。通常有①以觀察陸地環(huán)境和資源為主的陸地衛(wèi)星圖像；②以研究海洋環(huán)境和資源為主的海洋衛(wèi)星圖像；③以研究大氣為重點(diǎn)的氣象衛(wèi)星圖像。在制圖中用到第一種衛(wèi)星圖像資料居多。相對于航空相片來說，衛(wèi)片的地面分辨率較低、成圖比例尺偏小。但是衛(wèi)片的突出優(yōu)點(diǎn)是：①宏觀性強(qiáng)、覆蓋面積大；②多時(shí)相重復(fù)，資料更新快，現(xiàn)勢性強(qiáng)；③以多波段方式觀測，可反映地物光譜特征；④以數(shù)字方式記錄，除制成圖像產(chǎn)品以外，還可提供數(shù)字產(chǎn)品，便于進(jìn)行各種專業(yè)用途的計(jì)算機(jī)出圖；⑤觀測平臺高，幾何畸變小，在計(jì)算機(jī)圖像幾何糾正之后制作的衛(wèi)片，一般專業(yè)用圖可不經(jīng)糾正直接成圖。此外，大多數(shù)衛(wèi)片都是公開發(fā)售的，沒有保密性，購買使用比較方便，且價(jià)格相對航片來說也比較低，一般相同面積區(qū)域的衛(wèi)片成本不到航片的十分之一。

利用衛(wèi)星圖像制圖，具有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：

（1）根據(jù)衛(wèi)星圖像提供的信息，制圖人員能比較客觀、方便地對制圖區(qū)域提出制圖要求，確定制圖內(nèi)容、制圖范圍以及制圖綜合的數(shù)量指標(biāo)，也可以方便地進(jìn)行圖幅設(shè)計(jì)。

（2）衛(wèi)星不受地面條件的限制，對于地形比較復(fù)雜，傳統(tǒng)測量方法不容易測量之處，也可以較容易得到相關(guān)影像資料。

（3）利用衛(wèi)星影像編制中、小比例尺地圖時(shí)，可以直接使用衛(wèi)星影像資料進(jìn)行信息提取，避免由于多次制圖綜合而引起的圖形變形的缺點(diǎn)，保持輪廓圖形的真實(shí)性。改變了過去中、小比例尺地圖由實(shí)測原圖逐級縮小的成圖過程。

2 目前海圖編繪所采用資料的來源及不足之處

在目前的海圖制圖作業(yè)中，陸地部分主要采用的是經(jīng)外業(yè)修測的地形圖資料，水深區(qū)域采用的是外業(yè)測量資料。對于海圖的陸地部分，主要存在的問題是所采用的經(jīng)修測的地形圖更新慢、資料老舊，所反映的地形往往比現(xiàn)狀要滯后好多。在筆者從業(yè)過程中，發(fā)現(xiàn)很多所使用的地形圖都是上世紀(jì)80年代的資料，現(xiàn)勢性較差。當(dāng)發(fā)現(xiàn)所采用的地形圖資料可能有問題時(shí)，如果此時(shí)再讓外業(yè)重新去進(jìn)行修測，一是時(shí)間來不及，二是專門為一小塊地形而去測量則成本過高。在這種情況下采用遙感影像資料非常方便，也可提高效率，節(jié)省成本。

在制圖過程中，如果同時(shí)有幾種不同來源的外業(yè)地形資料時(shí)，有時(shí)會發(fā)現(xiàn)這些地形資料會有不一致的地方，但是海圖編繪人員無法判斷哪種資料是正確的。此時(shí)，如果有資料更新快、現(xiàn)勢性好的遙感影像資料進(jìn)行比對的話，就能極大的提高制圖資料的準(zhǔn)確性和效率。

對于海圖中的水域部分，目前遙感技術(shù)的水域測量方面也有所發(fā)展，但相關(guān)應(yīng)用較少。筆者在關(guān)于此方面的知識了解不足，所以本文暫不展開討論。

3 海圖編繪適合采用的遙感影像資料

在地圖制圖中，1：10000的地圖所需影像的分辨率為0.8-1米。航片分辨率一般在0.2米左右，遠(yuǎn)超過地圖制圖所需的影像分辨率要求。對于衛(wèi)星影像資料，一些高分辨率衛(wèi)星影像的分辨率都可以達(dá)到1米以上，也可以滿足地圖制圖的要求。在實(shí)際工作中，衛(wèi)星影像資料一般多用在1：5000以及更小比例尺的地圖上。而我中心制作的港口航道圖的比例尺一般都要小于等于1：5000。而且在海圖中，陸地部分要素的要求相對于地圖來說相對要低。因此，就分辨率而言，高分辨率衛(wèi)星影像資料和航片完全都可以滿足海圖陸地部分編繪的需要。但考慮到衛(wèi)星影像資料的價(jià)格比航片要便宜很多，且更購買方便、數(shù)據(jù)處理也更為簡單。因此，在海圖制圖中，我們可以選擇使用高分辨率衛(wèi)星影像資料作為數(shù)據(jù)來源。

用于制圖的高分辨率衛(wèi)星影像資料有：美國的Quick Bird（快鳥） 、GeoEye-1、Ikonos、WorldView、法國的Stop5等的衛(wèi)星影像。我們國家的高分辨率衛(wèi)星影像資料有資源三號、高分2號、天繪1號等。還有SPOT衛(wèi)星圖像；SPOT衛(wèi)星的成圖精度高、可做立體觀測，但其價(jià)格比較昂貴，如果在有其它高分辨率衛(wèi)星影像資料的情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮其它高分辨率衛(wèi)星影像資料。

4 如何在海圖編繪中使用衛(wèi)星影像資料

（1）如果已有多種來源的數(shù)字化制圖資料，但這些制圖資料之間存在不一致的情況時(shí)，可以使用衛(wèi)星影像資料與其它制圖資料進(jìn)行比對，以此來判斷那種制圖資料是正確的，然后再使用正確的數(shù)字化制圖資料進(jìn)行海圖編繪。這樣既可以判斷資料的正確性，又不需要處理衛(wèi)星影像資料。

（2）對于沒有其它數(shù)字化制圖資料來源或者說已有制圖資料現(xiàn)勢性達(dá)不到要求的情況下，就需要直接使用衛(wèi)星影像資料作為數(shù)據(jù)來源進(jìn)行海圖編繪。但對衛(wèi)星影像資料需進(jìn)行處理后再使用。

一般來說，購買來的衛(wèi)片的文件格式主要有TIF、IMG、JPG等格式。買過來時(shí)一般都已做過了基礎(chǔ)處理，在要求不高時(shí)可以直接使用。但用作海圖的數(shù)據(jù)來源時(shí)，筆者認(rèn)為還應(yīng)該用一些影像處理軟件進(jìn)行一些常規(guī)處理。常用的衛(wèi)星影像處理軟件有：erdas、envi等。

利用影像處理軟件進(jìn)行影像處理的步驟主要有：

（1）影像的配準(zhǔn)、鑲嵌、幾何糾正、彩色合成和影像融合。

（2）正射校正；正射校正是利用遙感影像編繪海圖極其重要的操作步驟。

（3）影像解譯。

（4）提取所需要的信息。

（5）根據(jù)所提取的信息按照《中國航海圖編繪規(guī)范》、《中國海圖圖式》等相關(guān)海圖規(guī)范的要求進(jìn)行海圖編繪。

5 結(jié)束語

隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，利用遙感影像作為一個重要的數(shù)據(jù)來源進(jìn)行海圖編繪是一個重要的發(fā)展方向。本文通過研究利用遙感影像進(jìn)行海圖中陸地部分要素的編繪，說明了遙感影像資料能在海圖制圖中發(fā)揮重要的作用，也能減少外業(yè)測量的工作量，能為海圖制圖工作帶來很大的便利，但是筆者在應(yīng)用方法方面研究的不夠透徹。同時(shí)，由于筆者相關(guān)知識的欠缺，沒有進(jìn)行研究關(guān)于遙感影像資料在海圖中水域部分的應(yīng)用。今后，筆者將加強(qiáng)對這些方面的研究。本文如有不當(dāng)之處，懇請批評指正。

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