基于遥感影像的城市土地利用及下垫面信息提取研究

发表时间:2021/7/2   来源:《建筑设计管理》2021年2期   作者:袁英 朱丹
[导读] 伴随着我国科技水平的发展,我国遥感影像技术被广泛应用
        袁英 朱丹
        大连市勘察测绘研究院有限公司 辽宁 大连 116021
        摘要:伴随着我国科技水平的发展,我国遥感影像技术被广泛应用。本文首先对无人机遥感影像进行了简单概述,其次对无人机遥感影像在第三次土地调查中的优势进行了研究,最后针对无人机遥感影像在第三次土地调查中的应用进行了分析。
        关键词:遥感影像;城市;土地利用;下垫面;信息提取
        引言
        近年,由于经济的飞速发展,科学技术水平的日益提高,城市也在不断扩张,这就导致对土地的需求量不断扩大,农用耕地快速减少。土地利用率持续增长,人口也在不断增长,致使人均耕地面积在不断减少,耕地质量也在不断下降。在短期内,这个问题很难找到有效的方法来解决,是目前我国土地问题形势严峻的主要表现。只有对土地资源进行详细的了解,才能对土地进行合理可持续利用。经济建设对环境污染有很大的影响,人们通过利用遥感技术,对土地资源分类,了解土地资源的的利用情况,分析其对环境污染的程度和人民生活受影响的程度,进而对土地利用进行进一步规划。遥感技术在土地资源利用变化研究中是不可或缺的,应用遥感技术完成对土地资源利用的分类已经成为一种趋势。每隔一段时间,对遥感卫星数据进行分析整理,对土地使用情况进行监测,核查土地资源利用总体规划情况,定期对各个地方的土地利用实际变更情况和上报数据进行核实,坚决执行国家土地利用宏观决策方针,对土地利用情况进行动态管理,杜绝某些地区对土地的非法利用。
        1概述
        土地系统作为一个复杂的生态系统,受到各种各样因素的影响,其中最显著的因素还是人类活动诸如城市建设等。近年来,随着经济社会的快速发展,各个城市的土地利用类型正在发生着深刻的变化,而这些变化,又在其他方面或积极或消极地影响着人类的生活。合理利用土地资源,对区域生态系统的稳定运行、社会经济的可持续发展至关重要。城市区域的研究一直以来都是遥感领域的热点研究课题之一,随着各种高分辨率遥感数据的积累和新型卫星传感器的出现,对城市区域的遥感观测变得越来越有可能。Landsat8除了保持Landsat7卫星的基本功能外,还在波段的数量、波段的光谱范围和影像的辐射分辨率上获得了提升,新增的优点将会对土地利用类型的变化监测产生积极的作用。
        2无人机遥感影像优势
        (1)技术适应性强。外业核查的环境较为复杂,有一些人们无法到达的地区,此情况下就可以借助无人机遥感影像技术,并确保影像的分辨率,满足省级审核标准。与此同时,无人机遥感影像系统中的逻辑控制器型号较多,适配性较高,可以按照工作的需求选择合适的逻辑控制器,增强技术应用的适应性。
        (2)实现精准全覆盖。无人机遥感影像系统中主要涉及5G技术与RS技术,可以形成完善的数据监控模式,在区域之内能够快速、全面收集有关的数据信息。其中,RS技术的应用,可以通过系统的控制快速收集数据信息,将其与5G技术相互整合,还能将所采集的影像、数据信息等远程性的传输到移动终端,自动化存储数据信息。
        (3)技术应用具有灵活性。应用无人机遥感摄影技术开展国土调查的工作,可以灵活性的进行航摄方向、高度的调整,弥补人工拍照的不足之处,保证拍摄全面性的同时也能够在高空进行拍摄,将图斑的整体状况、周围环境情况等反映出来,凸显图斑的土地利用的具体状况,准确明确图斑的地类。此外,在应用无人机遥感摄影技术时还有POS系统,可以准确进行拍照坐标的采集,以此来确保举证中所获取的数据信息真实性和全面性。
        3基于遥感影像的城市土地利用及下垫面信息提取研究
        3.1数据预处理
        遥感影像的预处理是为了减少或消除原始影像中由于噪声、变形等因素所造成的误差,还原真实、准确的遥感影像,从而便于最大限度地提取影像中的信息,对原始影像进行误差的修正和影像再建。


        遥感影像数据预处理的步骤一般分为大气校正、几何校正、影像镶嵌、影像裁剪。由于本文所用到的只有一景遥感数据影像,所以不需要进行影像的拼接,本文遥感数据预处理的流程包括通过辐射校正消除或纠正因辐射误差而引起的影像畸变,然后进行大气校正,消除大气和光照等因素对地物反射的影响,得到地物反射率、辐射率或地表温度等真实物理模型参数。最后使用之前提取的文件数据,通过ENVI软件进行影像数据的裁剪。
        3.2信息化数据库应用
        土地信息数据逐年变化,数据信息的高效化管理非常关键,因此,在工作中应利用大数据技术,对原始数据进行集合分析,着重应对目前土地基础数据库数据陈旧过时的问题,结合各部门数据库进行土地信息汇总。同时构建信息数据反馈机制,将土地基础数据库内更新数据与各级部门资源池进行反馈共享,大幅度简化土地调查工作流程,同时有效提高土地信息数据搜集的效率。
        3.3采集测绘数据
        在利用无人机遥感技术开展测绘工作时,还需要对采集方式进行注意。通常在实际操作过程中,会有2种采集方式,即手动数据采集和自动加密数据采集两种方式来获取测绘的数据和资料。其中,自动加密数据的采集方式主要是利用拍摄的设备和传感器将拍摄到的数据暂时保存在机器的内部,操作人员只有获得内部存储的应用访问权限才能对数据信息进行整理。而手动数据采集方式则是利用计算机对采集工作进行远程控制。之后,在获得相关资料数据时还要确保收集到的数据全面、真实。除此之外,还要做好二次检测工作。要想进一步检测得到的数据资料,还需要对检测的环节进行管理,并对获得的数据进行准确分析。最后获得准确性更高的数据资料时才能进一步提高测绘工作的效率和质量,满足测绘工作的需求。
        3.4应用在外业调绘工作中
        我国传统的国土调查外业调绘,主要应用巡查、访问等方式来获得有关的数据信息,核查特殊、规律性地物的具体状况,保证调绘工作的准确实施,但是,如若在核查过程中受到非季节因素的影响,就必须要应用先进的技术,确保所获得数据信息内容的完善性、准确性,尤其是第三次国土调查的工作,面临着较为复杂的自然、人文与经济环境,调绘的工作难度较高,这就需要应用无人机遥感影像技术,在人工操作、自动化控制的情况下制作底图,然后将其作为基础执行有关的外业调绘工作,快速、全面、精准的获取有关影像和数据信息,保证调绘工作的质量。值得一提的是,在应用无人机遥感影像技术进行外业调绘期间,应按照客观情况采集地理信息、影像,通过操控站设备、软件系统等对地理因素进行准确的判断,确保调绘工作准确性的同时还能良好存储各种数据信息。
        处理上述几点研究之外,在使用无人机遥感影像技术的过程中,还应该着重关注影像数据的处理,采用影像畸变校正方式、像控点测量方式、空三加密形式、数据高程模型系统等,严格进行数据信息的处理,着重将像控点测量当作是基础部分,合理测量的情况下保证折射影像的精确度,并且借助空三加密的形式提升影像成图的质量,采用数字高程模型来增强影像均色处理效果。与此同时,还需要在应用技术期间合理收集各种影像资料,设计实地踏勘、航飞的流程,最终生成质量较高的影像,发挥技术应用期间的高分辨率、高适应性的优势,确保国土调查工作的有效实施。
        结语
        综上所述,无人机遥感影像技术的应用优势对土地的测量工作起着积极作用。在进行复杂的测绘任务时,可以利用无人机深入到更加复杂的地理环境中,能更加清晰、准确地得到相关测量数据,进一步确保测绘工程测量工作的效率,提高测绘作业的安全性。随着科学技术的不断发展,无人机遥感影像技术将进一步促进土地工程测量工作的发展,发挥其更大价值。
        参考文献:
        [1]段雯雯.国土资源遥感影像过程中3S技术应用的有效策略[J].中国设备工程,2021(01):248-249.
        [2]谢明军.土地调查中3S技术的应用探讨[J].华北自然资源,2020(06):100-102.
        [3]何颖博,陈文典.国土资源遥感影像过程中3S技术应用的有效策略浅述[J].信息记录材料,2020,21(11):118-120.
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