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浅谈地理国情普查遥感影像解译样本库的制作Discussion on the Construction of Geographic Conditions Survey Sample Library of Remote Sensing Imagery Interpretation闵志欢Min Zhihuan（江西省水利规划设计院，江西 南昌 330029）（Jiangxi Water Conservancy Planning Design Institute，Jiangxi Nanchang 330029）摘 要：遥感影像解译样本库数据对于第一次地理国情普查工作有着至关重要的作用，是内业解译图斑 的重要作业依据，并为将来的自动化内业解译软件储备基础数据。本文对遥感影像解译样本库数据的制作原 理和方法进行了初步的探讨。关键词：国情普查；遥感影像；解译样本库中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1671-4792（2014）12-0064-04 Abstract：Remote sensing image interpretation sample library data plays an important role in geographical na-tional census for the first time, and is an important basis for the industry to interpret the polygon and stock funda- mental data for the future automatic interpretation software of the industry. This paper makes a tentative discuss on the principle and method of construction remote sensing image interpretation sample library data. Keywords：National Census；Remote Sensing；Image Interpretation Sample Library 0 引言第一次全国地理国情普查工作正在紧张有序 进行着，通过开展本次普查可以全面获取地理国情 信息，掌握我国地表自然、生态以及人类活动的基本 情况，分析其空间分布、基本特征及相互关系，为开 展常态化地理国情监测奠定基础。这是一项开创性 的工作，普查内容多、专业性强、产品质量要求高。因 此制作出高质量的遥感解译样本库数据将大大降低 内业解译的难度和外业调绘的作业成本。1 遥感影像解译样本数据简介及内容遥感影像解译样本数据是指用于辅助遥感影像 内业解译而收集获取的地面实景照片和对应遥感影 像等样本数据。这两种数据从不同的侧面反映了地 物影像形态特征，起到了相互印证的作用，可以帮助 内业解译人员更高效地获取遥感影像所蕴含的信息。地面照片与遥感影像之间根据位置和反映的内 容具有一对一、一对多、多对一、多对多四种关系。为 了便于操作起见，每一张地面照片表示一个样本点。 本文将以一对一的关系为例进行阐述。2 遥感影像解译样本数据的采集要求2.1 地面照片的采集要求（1） 采集的地面照片应该充分保证样本的典型 性，每个样本必须与地表覆盖类型保持一致，并且应 尽量保持地表照片和遥感影像的季节时相接近。（2）如果区域范围超过 1000 平方千米，那么每种覆盖类型采样点数量一般不少于 15 个；若区域范 围小于 1000 平方千米，那么每种覆盖类型采样点数 量一般不少于 10 个，并且样本点的分布应尽量与图 斑的分布相一致；各覆盖图斑平均样本点数不少 3 个；对于有些图斑数少于 100 个且总面积很小的覆盖类型至少需要采集 1 个样本点。（3）在野外拍摄样本时应尽量保持水平持握相 机，避免相机记录的照片信息失真，尤其是横滚角信 息。尽量在 200 米范围内拍摄样本点实地景物，避 免照片与遥感影像之间的空间对应关系失真。（4）地面照片采用 JPG 格式，后缀为“.jpg”，照 片名字用 32 位字符表示，前 2 位以“PH”开头，后 14 位表示时间，接着后 13 位表示经纬度，最后 3 位 表示照片方位角。2.2 遥感影像的采集要求（1）对应地面照片的拍摄信息，从经过正射处理 的 遥感数据源图像中可以裁切 2 种 格 式 ，即 511*511 或 1023*1023 像素大小的遥感影像，并且 应尽量把地面照片的拍摄主体地物置于影像中心部 位，同时保证拍摄点也位于遥感影像范围内。（2）裁切好的遥感影像名称前 2 位为“RS”，后面 30 位与对应的地面照片名称相同，后缀为“.tif”； 利用 TIFFWORLD 文档（后缀为“.tfw”）记录影像坐 标信息；利用投影信息文件（后缀为“.xml”）记录影 像的投影信息。（3） 在裁切好的遥感影像上应根据 照片拍摄点经纬度坐标，用与影像颜色 反差较大的颜色（一般用红色、蓝色或黄 色）表示的十字丝表明其位置，并且根据 照片方位角为视角中心标注照片视野范 围。3 遥感影像解译样本数据储存要求（1）地面照片和遥感影像的属性信息储存在统 一的数据库中，要求采用 Access 数据库格式，后缀 为“.mdb”。照片文件和影像文件应该分别存放在数据 库文件相同目录下的 PHOTO 和 SMPIMG 目录中。（2）遥感影像解译样本数据库结构遥感解译样本数据库（即 mdb 文件）由记录地 面照片属性及文件名的 PHOTO 数据表、记录遥感 影像属性信息及文件名的 SMPIMG 数据表以及反映地表照片和遥感影像对应关系的关系表 PHO-TO_IMG 三个表格构成。三个表格之间的关系如下：理浅 PHOTO - PHOTO_IMG -谈 SMPIMG地遥感解译样本数据库采用 Access 数据库格式，国情统一命名为：SMPDATA.mdb。普 查4 遥感影像样本库制作实例遥感笔者自 2013 年 12 月开始接触国情普查工作，影在国情普查的工作中不断地摸索制作遥感解译样本 像解库的方法，如今总结了一点经验，在此与大家分享。 译样笔者单位承接的是江西省某县的地理国情普查工 本库作。地表覆盖内业解译采用的是南方软件公司开发 的作的 idata 国情专版软件；遥感影像裁切工具使用南方 制公司开发的影像截取工具 1.4.03 版；遥感影像样本 数据库使用南方公司的 ExportCollectData7.0 软件 生成；外业样本采集使用的是南方公司在 Android 平台开发的 S520 工业级平板电脑。在野外采集样本照片时，作者严格按照上述地 面照片采集要求进行采集，如图一所示。图一 原始采集照片以上 3 张照片清晰，主体明确，可准确的判断 出照片所摄主体分别是：竹子（0340）、无轨道路面（0601）、阔叶林（0311）。在实地拍摄样本照片时，应 做到照片拍在哪里，样本位置点在哪里，不可偏离 太远，以避免拍摄位置和样本点位置出现错误。外业样本采集完毕后，根据平板记录的样本各 种信息，通过南方公司的影像截取工具裁切遥感解 译样本影像，依次如图二所示。以上 3 张遥感影像图斑类型突出，拍摄位置和 视角方向准确，可作为遥感影像样本数据。结束野65图二 截切后遥感解译样本影像外采集工作之后，根据 S520 平板电脑记录的样本点 经纬度坐标，用样本库生成软件 ExportCollectData7.0 生成该县的遥感样本数据库 SMPDATA.mdb 文件。 SMPDATA.mdb 文件中包含 3 个表格，如表一至表三所示。表一 PHOTO 表中填写数据表二 PHOTO_IMG 表中填写数据表三 SMPIMG 表中填写数据至此，遥感解译样本库基本制作完成，接下来 就是对表格的校对工作。5 PHOTO、PHOTO_IMG、SMPIMG 三表中常见错 误及应注意的事项（1）在 PHOTO 表中，经常出现“AZIM”中方位 角与“FILE”中文件名不一致的错误。值得注意的 是，“AZIM”中的方位角数字取整后再作为“FILE” 文件名后三位数字，而不是四舍五入，所以应该仔细检查这一问题。（2）在 PHOTO 表中，“TILT”俯仰角和“ROLL” 横滚角的角度应该在090 度范围内。如果出 现大于90 度的情况应该删除该样本点。两角通常 情况应该控制在比较小的锐角范围。（3） 在 PHOTO_IMG 表中出现的错误比较少， 通常就是“PHID”与“IMGID”中的名字尾数后 3 位 不一致，所以应该仔细检查。（4）在 SMPIMG 表中，“SRCTYPE”经常会填错 影像类型，这里应该填写“AD0”表示数码航空影像， 而不是图片类型“TIF”。（5）在 SMPIMG 表中，如果四角点经纬度坐标 保留小数位太少，则经常出现四点坐标相同的错误。 因此，应该让四角的坐标保留足够多的小数位数，通 常保持在 10 位小数为宜。6 外业样本采集时常见错误及注意事项（1） 在外业拍摄地面照片时，由于平板电脑 GPS 定位精度问题，经常会出现拍摄点位置不准确 的情况，但是只要控制在 15 米以内，并且照片方位角精度控制在 5 度以内，那么该样本照片仍然可以 作为样本点使用。（2）在野外拍摄地面照片时应该控制好拍摄点 与样本点位置的距离，尽量控制在 200 米范围内。 要做到“拍摄哪里，图斑就在哪里”，以便防止拍摄距 离错误。（3）拍摄地面照片时，经常出现横滚角和俯仰角 异常的情况，所以应该等到两个角度数值基本稳定 后才开始拍摄照片。（4）拍摄地面照片时，经常出现画面曝光过度的 情况，那是因为相机镜头被阳光直射而造成，所以作 业者们应该尽量避免这种情况发生，保证照片的清 晰度。7 遥感影像裁切制作中常见错误及注意事项（1）遥感影像裁切时经常会出现遥感影像上没 有拍摄点位置，或有拍摄点位置却没有拍摄视角范 围线的错误。（2）遥感影像裁切完毕后，经常出现地面照片与 遥感影像反映的主体不一致，这种情况很有可能是 拍摄的位置与样本点的位置不一样，也有可能是因 为实地情况发生改变与遥感影像不一致。这种样本 点只能删除不可作为遥感解译样本点。（3）遥感影像裁切完毕后，有时会出现样本尺寸 错误。作业者们的遥感影像样本尺寸只有 511*511浅和 1023*1023 两种，其他的格式皆为错误，如果出现谈理应该及时修改或者删除。地8 结束语国情遥感解译样本库数据制作工作是一项复杂而繁普查重的工作，在作业过程中必须要细心入微，深入理解遥感每一个步骤，并且需要耐心的比对各项数据，比如影“核对地面照片与遥感影像是否一致，样本库数据中像解CC 码是否与地面照片所拍摄主体一致”等等。详尽译样地制作遥感解译样本库对于地理国情普查工作至关本作库 重要。遥感解译样本库的丰富与完善将大大提高内 的 业图斑解译的效率，给地理国情普查工作节省宝贵 制的时间。参考文献1房龙，高松，于海洋.地理国情普查中遥感影 像解译样本地面照片信息采集录入方法探讨 J.测 绘与空间地理信息，2014，37（06）：53-55.2张岩，边珍，马钢.浅