遥感信息提取技术在农业生态景观规划中的应用

第８期　侯亮等：遥感信息提取技术在农业生态景观规划中的应用　９５　性植被的识别。详细记录实体地物的属性及其在相应　遥感影像中的外形特征、布局规律和ＧＰＳ坐标．建立　解译标识库。常见的农业生态景观地物在可见光遥感　影像中的识别特征见附表。　地物特征达到肉眼的最佳识别度。　解译时要从已准确掌握当地地物分布情况的区域　开始，熟悉影像特征后，以已知解译结果为基础．按　照由点到线、到面，由易到难的原则，向外围逐步展　开。解译时仔细观察影像中地物的大小、形状、阴影、　颜色、纹理，同时综合分析地物的地理位置及周边环　境，结合已知资料和工作经验进行扩展推理，提高识　３．２影像配准及实地考察点的数字化　３．２．１影像配准　选用Ａｒｃｇｉｓ进行影像配准和数字化工作（Ａｒｃｇｉｓ　是世界上应用最广泛的ＧＩＳ软件之一，是一个全面的、　完善的、可伸缩的ＧＩＳ软件平台圈）。将遥感影像导人　别准确率。对已识别出的地物进行样本采集．选取影　像质量好且地物典型特征明显的区域，截取不同比例　Ａｒｃｇｉｓ的Ａｒｃｍａｐ组件，建立金字塔模型；在影像中添　加均匀分布的控制点，记录其坐标；设定合适的显示　单位和坐标系统，最后对影像进行重新采样，完成配　准。　３．２．２实地考察点的数字化　在Ａｒｃｇｉｓ的ＡｒｃＣａｔａｌｏｇ组件中创建一个点状ＳＨＰ．　添加与影像一致的坐标系统，在Ａｒｃｍａｐ中编辑此　ＳＩ－ＩＰ，对考察点加以数字化。将考察点的名称、考察时　间、地物特征和ＧＰＳ坐标导入Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ　Ｔａｂｌｅ，为后续　的影像解译工作提供参照。　附表解译标识　３．３遥感影像解译　遥感影像解译是指从遥感影像中的地物特征推断　实体地物的属性，加以分析、判别，建立影像与实体　地物的对应关系，并将所识别的地物赋予特征参数的　过程。　３＿３．１目视解译　分析纳入规划的地物类型。在ＡｒｃＣａｔａｌｏｇ中创建　相应类型的ＳＨＰ文件并添加坐标系，主要道路和河流　作为线状文件编辑，其余各地物作为多边形文件编辑；　在Ａｒｃｍａｐ中加载考察点文件。通过Ｌａｂｅｌ　Ｆｅａｔｕｒｅ调出　实地考察所记录的地物属性及特征，与影像中的地物　进行比对，参照解译标识。逐一解译遥感图像中的地　物，并在Ａｒｃｍａｐ中编辑相应ＳＨＰ文件加以数字化。　解译过程中注意灵活调整影像的显示比例。尽可能使　尺的数张影像图片作为后续工作的参考样本。　３－３－２计算机辅助解译　目视解译存在一定局限性，受解译者经验和遥感　影像质量的影响较大，难免遗留一部分疑难地物。计　算机辅助解译可以为疑难地物的识别提供支持，常用　途径如下：　（１）运用ＧＩＳ软件的绘图与计算功能。若因地物　大小无法识别时（如建筑物或农田地块的尺寸不明），　在Ａｒｃｍａｐ中新加载一个多边形文件作为辅助图层．编　辑此多边形文件，通过步长得到地物的长度和宽度，　从其Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ　Ｔａｂｌｅ中计算出疑难地物的面积．可以较　为准确地推断其属性。　（２）多源影像对比。若地物因色彩或纹理特殊而　无法识别时（如地表植被和水域随季节变化而呈现各　异的外部特征），需要参照不同时段的遥感影像。借助　Ｇｏｏｇｌｅ　Ｅａｒｔｈ将疑难区域的多个时段的影像加以比对．　分析影像的时序变化规律，可以进一步解译疑难地物。　（３）充分利用平面制图软件。遥感影像质量受阴　影、云雾影响较大的区域，可以调整其亮度和对比度．　将局部图像增强，以利细节特征的显现，提高影像的　可视性；当地物因形状无法识别时（如边缘较为模　糊），采用直方图拉伸和图像锐化法，扩大地物与周围　环境的反差；若疑难区域出现大面积分布散乱、外部　特征相似的地物，可选取面积较大的典型斑块，建立　色彩通道。再扩展选取色彩阈值相近的区域，为识别　各种相似地物提供参考。　３－３－３专家团队释疑　在解译过程中要多方融合农学、地学、生态学、　土壤学等相关领域专业人士的知识和经验。运用各领　域专家的集体智慧，对疑难地物展开多角度的讨论，　可以更深层次地揭示地物的分布规律及其与影像的对　应关系，从易被忽略、细微的特征差异中发掘识别依　据，提高解译的准确性。　３．３．４地物对象的数字化　地物对象的数字化与识别工作同步进行。在Ａ卜　９６　农业图书情报学刊：工作研究　第２５卷　规划需求　及遥感影　像资料　遥感影像酉　准Ｌ＿＿．　考察点数字化　¨视宿犁洋　确定规划地物炎型｝－—＿－　实地考察比对　遥感信息提　取结果　实地核查Ｌ．一　地物对象数字化ｋ■一　号家释疑　附图信息提取流程　ｃｍａｐ中编辑多边形文件时，各边框的Ｏｕｔｌｉｎｅ　Ｃｏｌｏｒ及　边框与背景之间的色彩需对比鲜明，边框线条简洁、　宽度适当，以保证多边形在较大比例缩放范围内的可　视性。当小范围区域内出现多个属性的地物影像时，　运用网状或点状格式填充不同的地物以增强对比。数　（２）解译过程中应用了目视解译和计算机辅助解　译两种方式．把人工的主观能动性和计算机的快速处　理能力起来，提高了识别精度和工作效率。　（３）充分发挥了专家团队的智囊作用，结合实地　考察、核查，使信息提取结果更加客观准确。　（４）Ａｒｃｇｉｓ将遥感影像与矢量数据结合起来，实现　了地物空间分布信息和地物属性信息的可视化集成管　字化过程中选择合适的步长和显示比例，兼顾制图精　度和工作效率。　绘制多边形的公共边界时灵活运用Ｃ　或　理，为进一步的规划研究打下基础。　综上所述，遥感信息提取技术可以高效地获取准　确、全方位的地物信息．为农业生态景观规划提供强　ＴＲＡＣＥ命令，保证公共边界完全吻合。对于形状极不　规则或面积很大的地物．可以用数个相切的同属性多　边形分步进行数字化，确保公共边界无误后，运用　大的智能支持，应用前景广阔。　ＭＥＲＧＥ命令合并，以减少因系统或软件故障造成的数　据丢失。处理有包含关系的地物时，运用ＥＲＡＳＥ命令　生成内边界。最后用鲜明的Ｏｕｔｌｎｅ　ｉＣｏｌｏｒ编辑线文件，　参考文献：　［１］陆登槐．“农业遥感的应用效益及在我国的发展战略”［Ｊ］．农业丁程　学报，１９９８，（３）：６５．　数字化主要道路和河流，得到地物对象的数字化图。　在数字化的同时即时将已识别的地物属性和特征　分类标注到相应的Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ　Ｔａｂｌｅ中．无法识别或专家　团队有疑问的地物，要记录其问题焦点和ＧＰＳ坐标，　作为日后实地核查的依据。　３．３．５实地核查　［２］吴秀芹，张洪岩，李瑞改．＂ＡＲＣＧＩＳ９地理信息系统应用与实践（上　册）”［Ｍ】．清华大学出版社，２０１０：２１．　实地核查是解译过程中的必要环节．可以最终确　定疑难地物的属性。核查完成后，将验证结果列入解　译标识库，在数字化图中对误判进行纠错并存档，得　到最终的解译结果。至此，遥感信息提取工作已全部　完成，此项工作可以为农业生态景观规划提供决策依　据和技术支撑。遥感信息的提取流程见附图。　４现实意义　遥感信息提取技术具有独特的技术优势，应用到　农业生态景观规划工作中有着重要的研究意义和实用　价值。　（１）遥感信息提取技术能够对大范围、特征复杂　的地物进行高精度识别，获取信息周期短，数据和图　像的分析、管理、更新更加便捷。