专题地图 遥感影像

四川农业大学（成都校区）专题地图编制报告

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专题地图资料在遥感影像解译中的应用摘要：从专题地图的种类、特点、用途及其发展演变出发, 运用专题地图编制以及遥感影像的解译的观点与方法, 并结合相关应用实例, 阐述专题地图资料在遥感影像解译中的实际应用，对实际工作有一定的参考价值。

引言：在遥感影像解译过程中, 各种专题地图的应用往往是不可缺少的。这一方面能减少野外调查的工作量, 提高成图速度; 另一方面能帮助解译者掌握制图区域各种要素的分布, 指导影像的解译。由于专题内容、成图方法、成图时间地图比例尺、地图质量等方面的差异, 各种专题图在影像解译中的应用价值和应用方法也存在着差异。

正文：

1.遥感图像的解译

自20世纪60年代以来，特别是80年代以后，航天技术、传感器技术、控制技术、电子技术、计算机技术及通讯技术的发展，大大推动了遥感技术的发展。多种遥感平台运行的多尺度、多层次、多角度、多谱段对地观测系统源源不断地向地面提供着丰富的数据源。如何从海量遥感数据中及时、准确地获取所需信息并加以利用，一直是遥感领域急需而又难以解决的问题之一。

遥感影像解译技术是随着遥感技术的产生而诞生的。传感器获取的数据必须经过处理和解译才能成为有用的信息。遥感影像解译——图像解译，也称图像判读，就是指从遥感图像获取信息的基本过程。即根据各专业（部门）的要求，运用解译标志和实践经验与知识，对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推理和判断，最后定性、定量地提取出各种地物目标的分布、结构、功能等有关信息，并把它们表示在地理底图上的过程。例如，土地利用现状解译，是在影像上先识别土地利用类型，然后在图上测算各类土地面积。遥感影像解译包括目视解译、人机交互解译、基于知识的遥感影像解译、影像智能解译（即自动解译）等，经历了从人工解译到半自动解译，正在向全智能化解译的方向发展。

1.1遥感影像目视解译

目视解译是利用图像的影像特征（色调或色彩，即波谱特征）和空间特征（形状、大小、阴影、纹理、位置、布局等），与多种非遥感信息资料相组合，运用生物地学相关规律，进行由此及彼、由表及里、去伪存真的综合分析和逻辑推理

的思维过程。其中影像的解译标志，也称判读要素，即是上述遥感图像上能直接反映和判别地物信息的影像特征和空间特征。

1.2基于多种技术的遥感影像半自动化解译

20世纪80年代后期，Goodenough D与Ehlers M等人提出遥感与地理信息系统一体化的问题，推动了地理信息系统与遥感影像自动解译系统的结合，改变了以往遥感数据的单一光谱信息结构，增加了图像数据的信息量。1994年在加拿大渥太华举行的GIS国际会议上，李德仁院士首次提出了从GIS数据库中发现知识的概念，有助于推动GIS知识与遥感影像知识的结合，从而实现计算机的自动解译。

20世纪90年代，Middlekoop Hans L提出了运用地物分类知识进行遥感影像分类；秦其明提出了基于专家知识实现卫星图像的目标地物自动解译，这有助于研究遥感解译知识的获取、表达、搜索策略和推理机制，实现基于知识和专家系统的解译方法，在一定程度上可提高计算机解译精度。但是这些专家的解译知识受地域、时域的影响较大，仍需要继续探索和研究以达到实用阶段。

1.3遥感影像的智能（自动）解译

遥感影像智能解译是一项复杂的系统工程，实现自动化、智能化也是一个十分漫长的过程。对智能解译的研究主要集中在对遥感影像中的信息分类，抽取遥感图像多种特征，建立遥感图像的模型，对影像中的专题信息进行数学描述，这些都是实现遥感智能解译的关键所在。

智能解译所利用的图像信息量有限，不能全面反映图像中地物的特点，对任何一种解译特征来说，必然存在很难区分的目标地物，因此充分利用地理信息系统中的数据如数字高程数据、坡度分析数据、专题图数据等多源数据，有效结合RS和GIS的优势，实现两者高层次的综合，将是遥感影像智能解译的一个重要发展方向。

2.专题地图资料的选择

专题地图资料的选择应考虑地图的专题内容、比例尺和成图时间这三方面因素。从专题内容来讲, 最好是选择与解译内容相同专题的地图, 如解译土地利用现状图选择以前的土地利用现状图; 在没有相同专题的地图情况下, 也可以选择有联系的专题图, 如解译土地利用现状图选择植被图、森林图等。专题地图的比例尺应等于或近似影像的比例尺。比例尺过大不利于影像和地图之间的互相对

照; 比例尺过小, 除了不利于影像和地图之间的互相对照外, 影像所要解译的详细内容在地图上还往往没有反映。从地图的成图时间来说, 除了解译某些图件, 如地质图、地貌图对专题图的成图时间要求不高,大多数图件都应选择最新地图资料。

3.专题地图资料的分析评价

由于多种原因, 各种专题图反映出的地物分布情况与影像所记录的地物实际情况有不同程度的差异。在利用专题图资料时, 切不可完全照搬, 必须对所用资料进行分析评价。专题图的分析评价主要从图斑类型的正确性和类型界线表示方法的合理性两方面来进行。

图斑类型的正确性可以通过地学分析、作者对该地区的认识以及与影像的对照几个方面来判断。地学分析是根据制图区域内专题要素的水平分布、垂直分布及相关关系等地学规律判断地图上图斑类型分布的合理性。作者对该地区的认识包括通过实地调查和资料分析获得的认识, 通过这些认识可以对某些图斑类型的正确性进行判断。与影像的对照是判断图斑类型与影像上相应图斑的影像特征是否矛盾, 有些地物的影像特征明显独特, 地物类型与影像特征有很好的对应关系, 如人工林。当影像上某一图斑是人工林影像特征, 而地图上相应图斑的类型不是人工林; 或地图上是人工林, 而影像上不是人工林影像特征时, 表明地图上该图斑类型不正确(相对影像而言) 。地图上图斑类型不正确的原因, 一方面是地图本身的错误, 另一方面是时相的差异, 成图和成像存在着时间差,其间地物类型发生变化。如果地图上某一图斑的类型与地学规律、作者对该地区的认识及影像上相应图斑的影像特征不相矛盾, 在没有其它更可靠资料的条件下, 可以认为地图上该类型是正确的。

有些图斑的类型正确, 但类型界线的表示方法不合理, 使得图斑的分布规律不清楚, 在应用时需要对照影像和专题图, 建立起正确的类型汾布规律, 来指导影像的解译。如黄土地区的土地利用与地貌关系密切, 黄土沟缘线以上部分坡度较缓, 开垦为农田; 沟缘线以下部分坡度较陡, 为牧草地。这种分布规律在影像上也表现得很清楚(图la)。

有些专题图由于成图方法、作者的制图水平等原因, 在勾绘耕地界线时, 往往把鞍部较窄的这部分耕地综合掉, 使得专题图上土地利用的分布规律不清楚(图lb)通过影像和专题图的对照, 应建立起正确的土地利用分布规律, 合理勾绘类型界线。

结论：

影像和专题图的相互对照是为了建立起影像和专题图上相应图斑的对应关系, 确定影像图斑的类型。相应图斑在影像和地图上的定位主要是通过它们与控制地物的位置关系来建立。可以作为控制的主要地物有水系(包括河流、湖泊、水库)交通线、居良地、境界线等。这些控制地物在专题图上往往是地理底图要素。水系在影像上的反映比较清晰, 但水系的形状和大小经常会由于季节的变化而变化，一些河流在缺水季节的影像上对应为沟谷，在影像和专题图相互对照时, 应

注意到这些变化。在大中比例尺(> l : 50 万)的影像上, 县级(包括县)以上的居民地、铁路、主要公路基本上都能反映出。境界线是人为界线, 在影像上没有反映, 但境界线一般和地形界线相吻合, 如山脊线沟谷线等。如果专题地图的地理底图表示有等高线,则还可以根据等高线建立起地图和影像之间的坡向关系。在对照专题地图时, 还应注意到同一图斑在不同比例尺不同专题地图上的变化。在小比例尺图上的一个图斑, 在大比例尺图上可能为几个图斑; 在某一专题图上的一个图斑, 在另一个专题图上可能为几个图斑。另外, 图斑的形状也会变化。

一般来说, 当影像上少数图斑的类型不能确定时勺则在地图上确定相应图斑的位置和类型; 当大多数图斑的类型不能确定时, 则需要对照影像和地图, 建立起影像的解译标志。专题地图在遥感影像解译过程中可以对图斑类型的解译起指导作用, 但图斑的类型界线, 除了个别在影像上不能确定的界线可以参考专题地图来勾绘, 其它界线的勾绘应以影像为准。

参考文献：

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