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WorldView-2数字卫星影像在城乡规划管理中的应用

2016-05-17 15:08:05来源:新疆兵团勘测设计研究院 编辑:浏览:

本文从数字卫星影像在新疆兵团团场规划管理应用的体会和认识出发,介绍了WorldView-2 高分辨率卫星影像的处理方法和应用,为高分辨率卫星影像在城乡规划管理信息化方面的应用提出发展建议。

1城乡规划

城乡规划是研究城乡未来发展﹑城乡合理布局和安排工程建设的综合部署,是城乡建设和管理的依据。其包含经济建设与社会发展﹑城市建设与环境保护等各个方面。快速发展的高分辨率卫星技术可以快速获取大量空间数据, 直观准确地表现城乡规划信息,其宏观﹑快速﹑综合﹑多层次﹑多时相的优势已经逐渐成为城乡规划的重要信息源之一。

新疆兵团肩负着屯垦戍边的历史使命,大力推进生产建设和城乡发展是永恒不变的主题。在当前形势下,兵团加快了团场规划建设的步伐,引入先进的遥感技术和信息化技术,保障团场规划建设工作的科学性和高效性。WorldView-2 卫星影像凭借其优良的数据质量已经在兵团城乡规划管理中充分发挥了优势。

2 WorldView -2卫星介绍

WorldView2卫星是2009 年10 月美国Digitalglobe 公司发射的商业卫星,运行在770km 高的太阳同步轨道上。其卫星光学传感器能够提供0.5米全色图像和1.8 米分辨率的多光谱图像。该卫星具有4 个业内标准谱段(红﹑绿﹑蓝﹑近红外)和四个额外谱段(海岸﹑黄﹑ 红边和近红外2), 谱段的多样性造就其卓越的制图能力。WorldView2 卫星灵活性高,对指令响应迅速,具有惊人的高效性,能在1.1天内二次访问同一地点。此外WorldView-2 卫星容量系统强大,每日可采集一百万平方公里的数据。

3 WorldView -2卫星数据处理

WorldView -2 卫星影像数据处理所需要的资料主要有原始卫片数据﹑地面平面控制数据和DLG 地形图。其中,原始数据是指经过数据预处理的卫星遥感影像。原始数据包含多个TIF文件,辅助文件包括影像元数据文件IMD﹑ 有理函数文件RPB 影像分块文件TIL﹑产品组成文件XML﹑产品组成索引文件TXT 以及产品快视浏 览文件JPG。卫星影像数据处理工作主要包括有拼接﹑融合﹑调色﹑纠正﹑镶嵌等以下几个方面。

3.1 影像拼接

WorldView -2 原始单景影像数据由于受传输限制原因而被分割成多块的TIF格式文件,为了保证数据完整性和辅助数据的统一性(RPC 文件只针对整景数据有效),需要先行拼接,采用ERDAS的Mosaic Images 工具完成。

3.2 影像融合

遥感影像融合是将单一传感器的多波段信息加以综合,以增强影像中的信息透明度和信息描述的完整性。WorldView -2卫星数据融合的目的是将1.8m 多光谱数据的光谱信息叠加在0.5m 全色影像上,使得融合后影像既具有高的空间分辨率又具有丰富的光谱信息,最终融合成0.5m 分辨率的多光谱影像。WorldView -2数据采用PCI的PANSHARP融合方法。该算法颜色恢复较好,接近原始多光谱影像,同时空间信息锐化明显,处理效果几乎不受影像内容的影响。

3.3 影像调色

影像调色是融合后影像处理的重要技术环节。融合后影像通常亮度偏低﹑,色彩不够丰富。需要采用线性或非线性拉伸﹑亮度对比度﹑色彩平衡﹑色度﹑饱和度和明度调整等方法进行色调调整。调整时应保留多光谱影像的光谱信息和全色影像的纹理细节,以便进行变化信息分析,达到自然真彩色的效果。

3.4 影像纠正

本次纠正方法采用几何精纠正,由于本次工作区域为兵团团场中心区域,地势较平坦,因此可省略DEM 来进行正射纠正,仅用地面平面控制数据和DLG地形图作为控制资料对影像进行了几何精 纠正,目的是使卫星影像的投影方式与DLG 地形图相一致。项目采用卫星影像自带的RPC 文件和全国第二次土地调查数据作为平面控制数据进行纠正, 在此基础上以大比例尺DLG 地形图为验证依据,多重保证影像精确度。

3.5 影像镶嵌

影像镶嵌的目的是将工作区域的所有纠正后影像图拼接在一起,使之成为一幅反映工作区域全貌的完整影像。镶嵌时尽量保留时相新﹑质量好的影像,镶嵌线应沿线状地物或地物边界进行。应做到纹理﹑色彩过渡自然,保留地物光谱特征差异。

4 WorldView -2卫星影像在团场规划管理中的应用

WorldView-2 卫星影像凭借其高分辨率在城乡总体规划﹑分区规划﹑专题规划和项目规划中发挥了重要作用。从卫星影像上可以清晰识别出城市基础地理轮廓﹑道路﹑水系﹑绿地﹑城区﹑居民点﹑工业用地等基础信息,作为城乡规划管理的数据源;与地形图相结合,在大比例尺情况下,为规划审批选址﹑用地红线提供依据,提高审批工作时效性;制作高分辨率卫星影像挂图,并与城市道路﹑给排水﹑热力等专项规划数据相结合,将地理信息和规划数据生动直观的表示出来,为领导决策﹑科学部署提供依据;经过影像对比,可对违规私搭乱建和未在规定有效期时报批等情况实施规划动态监察。

5在规划管理信息化应用方面的建议

应进一步挖掘WorldView-2 卫星影像的实用性, 建立城市规划﹑建设与管理信息化的支撑平台。基于GIS 软件,首先对影像地物(政府机关﹑企事业单位﹑小区﹑道路等)进行属性录入或上传(如图),建立数据库;其次实现对数据的采集﹑查询﹑储存﹑管理﹑运算﹑分析和显示,真正实现城乡规划管理工作的信息化;然后进一步完善空间数据基础设施,保证信息化工作有序进行。

6结语

随着遥感技术的发展,高分辨率卫星影像用于城市规划管理的技术日趋成熟。传统的城市规划管理方法费时劳力,且常出现地形图滞后带来的现势性偏差,已无法需要。WorldView -2 卫星影像数据在城市规划管理中可应用在城乡各级规划中, 为资源规划管理﹑保护及合理利用提供科学依据。将高分辨率卫星影像与先进的GIS技术紧密结合,对于城乡规划管理工作的快速发展具有十分重要的作用。

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WorldView-2

卫星类型: 对地观测

所属国家: 美国

分辨率: 0.5米

  绿   近红外 

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