遙感監(jiān)測技術(shù)方案

#1項目任務(wù)目標1.1項目概述1.1.1項目任務(wù)背景1.1.1.1遙感技術(shù)的發(fā)展遙感，作為采集地球數(shù)據(jù)及其變化信息的重要技術(shù)手段，在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。自20世紀80年代以來，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)在理論上、技術(shù)上和實際應(yīng)用上發(fā)生了重大的變化。在遙感數(shù)據(jù)源向著更高光譜分辨率和更高空間分辨率發(fā)展的同時，處理信息技術(shù)也更加成熟；在應(yīng)用方面，結(jié)合了地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS），向著更系統(tǒng)化，更定量化的方向發(fā)展，使遙感技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛和深入。遙感技術(shù)在應(yīng)用方面，自20世紀70年代中后期開始取得巨大成就。遙感應(yīng)用研究涉及的領(lǐng)域廣、類型多，既有專題性的，也有綜合性的，包括農(nóng)業(yè)作物估產(chǎn)、國土資源調(diào)查、土地利用和土地覆蓋、水土保持、森林資源、礦產(chǎn)資源、草場資源、環(huán)境評價和監(jiān)測、土地利用動態(tài)監(jiān)測、水災(zāi)和火災(zāi)監(jiān)測、氣象監(jiān)測以及港口、鐵路、水庫、電站等工程勘測與建設(shè)的遙感研究，涉及到許多業(yè)務(wù)部門，從而極大地擴展了遙感應(yīng)用領(lǐng)域，推動了我國遙感應(yīng)用的全面發(fā)展。遙感在應(yīng)用領(lǐng)域取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，根據(jù)土地利用遙感調(diào)查資料表明，航空遙感與常規(guī)地面調(diào)查相比，時間僅為1/8，資金投入為1/3，人力僅1/16。遙感在天氣預(yù)報，尤其是災(zāi)害性的天氣預(yù)報，如熱帶強風(fēng)暴、臺風(fēng)、霜凍、干旱等的預(yù)報中，對國民經(jīng)濟、人民生活產(chǎn)生巨大作用。由于對遙感信息的需求不斷提高，遙感技術(shù)隨著信息技術(shù)的發(fā)展而得到了迅速發(fā)展，衛(wèi)星遙感信息從1980年至今，其空間分辨率提高幾十倍甚至上百倍，由最初MSS衛(wèi)星79米分辨率發(fā)展到現(xiàn)在的2.5米、1.0米和0.61米的分辨率，應(yīng)用范圍和深度迅速擴大。遙感技術(shù)正在向著遙感影像獲取技術(shù)越來越先進、遙感信息處理方法和模型越來越科學(xué)、3S一體化、建立高速、高精度和大容量的遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、建立國家環(huán)境資源信息系統(tǒng)、建立國家環(huán)境遙感應(yīng)用系統(tǒng)的方向快速發(fā)展著。1.1.1.2國土資源工作與遙感的結(jié)合利用航空遙感技術(shù)進行土地資源調(diào)查始于80年代末，當時全國航空攝影資料覆蓋全國，為全國首次采用航空遙感技術(shù)全面開展土地調(diào)查提供了條件，采用航空遙感技術(shù)進行土地詳查與傳統(tǒng)的測繪方法比較，不僅節(jié)省了調(diào)查時間，而且提高了調(diào)查成果的精度和質(zhì)量。雖然當時調(diào)查所采用的航攝像片時相與調(diào)查時間不一致，相差幾年和十多年，但農(nóng)區(qū)土地利用變化還是很小的。隨著國家改革開放和經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，國家和地方基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)環(huán)境建設(shè)等項目的實施，土地利用動態(tài)變化加快，原有的調(diào)查資料已不適應(yīng)經(jīng)濟建設(shè)需要，需要應(yīng)用更新、精度更高的遙感資料進行土地利用基礎(chǔ)資料的不斷更新。為及時掌握土地利用動態(tài)變化，原國家土地局從1996年開始利用衛(wèi)星遙感資料開展了土地利用動態(tài)監(jiān)測研究試驗。到1999年國家正式立項“土地利用遙感監(jiān)測”項目。土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測不斷采用現(xiàn)代化技術(shù)手段，形成一套比較完善技術(shù)方法和體系。隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星遙感圖像的分辨率的不斷提高，擴大了遙感監(jiān)測應(yīng)用范圍和領(lǐng)域。遙感監(jiān)測項目的實施，準確及時地反映了我國重點城市建設(shè)用地執(zhí)行規(guī)劃的情況，特別是建設(shè)占用耕地的情況，為國土資源管理和相關(guān)部門決策提供了依據(jù)，應(yīng)用監(jiān)測成果發(fā)現(xiàn)和查處了一批重大土地違法案件，為土地執(zhí)法監(jiān)察提供了高效、科學(xué)的手段；應(yīng)用遙感監(jiān)測和GPS技術(shù)，對土地變更調(diào)查和生態(tài)退耕調(diào)查進行復(fù)核，掌握了調(diào)查數(shù)據(jù)的準確程度。1.1.1.3土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測工作的開展情況土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測是國土資源管理的重要技術(shù)手段，是服務(wù)于國情、國力調(diào)查的有效措施。準確、客觀、動態(tài)更新的監(jiān)測成果直接為保障土地管理基礎(chǔ)圖件、數(shù)據(jù)和實地三者的一致性奠定了可操作的現(xiàn)實基礎(chǔ)，為土地參與宏觀調(diào)控和經(jīng)濟形勢分析提供了及時的量化數(shù)據(jù)，為此采購單位組織實施全國土地利用變更調(diào)查監(jiān)測與核查遙感監(jiān)測任務(wù)。年度遙感監(jiān)測可以準確掌握當年全國土地利用變化情況，保持土地調(diào)查成果現(xiàn)勢性。將最新遙感影像和監(jiān)測信息，提供給地方以輔助開展年度土地變更調(diào)查、變更調(diào)查成果核查、礦產(chǎn)執(zhí)法檢查衛(wèi)片制作及土地督察工作，為國土資源綜合監(jiān)管平臺提供基礎(chǔ)資料。監(jiān)測新增建設(shè)用地并統(tǒng)計分析其占用耕地等情況。將最新遙感影像和監(jiān)測信息，及時移交部執(zhí)法局、總督察辦等有關(guān)部門，為年度衛(wèi)片執(zhí)法檢查和土地例行督察等工作提供基礎(chǔ)資料。1?1?1?4“3S”技術(shù)的發(fā)展為土地利用監(jiān)測提供技術(shù)支持我國目前正處于經(jīng)濟加速發(fā)展的特殊時期，資源環(huán)境約束加大、人地矛盾加劇，全國既要嚴格保護耕地等重要資源，又要保證建設(shè)用地的有效和可持續(xù)供給。以“3S”為代表的高新技術(shù)形成了利用遙感技術(shù)(RS)發(fā)現(xiàn)土地利用變化信息，利用全球定位系統(tǒng)技術(shù)(GPS)快速、準確地獲取變化信息的空間坐標，利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)進行土地動態(tài)遙感監(jiān)測管理的新的運行機制。1.1.2項目區(qū)域依據(jù)項目遴選文件對任務(wù)內(nèi)容的要求，在年度遙感監(jiān)測工作的基礎(chǔ)上開展專題監(jiān)測，完成專題監(jiān)測圖制作、信息提取和數(shù)據(jù)分析，形成專題監(jiān)測分析研究報告。即完成全國性的專題監(jiān)測，本項目范圍區(qū)為全國范圍內(nèi)。1.1.3項目開展的可行性分析近年來遙感技術(shù)的蓬勃發(fā)展，衛(wèi)星數(shù)據(jù)質(zhì)量不斷提升，基于衛(wèi)星影像進行土地利用宏觀監(jiān)測，已經(jīng)逐步形成了科學(xué)合理的工作組織模式、日臻完善的工作流程、不斷進步的技術(shù)方法、成熟可靠的技術(shù)隊伍、全面準確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)保障，完全可以滿足項目的順利開展。1.1.3.1科學(xué)合理的工作組織模式我單位在長期從事遙感宏觀監(jiān)測項目的過程中，積累了長足的經(jīng)驗，建立了成熟的人員組織架構(gòu)，形成了高效的工作組織模式，項目各分組實現(xiàn)統(tǒng)一組織、統(tǒng)籌安排。在項目實施的過程中，項目管理組制定項目實施計劃，協(xié)調(diào)單位內(nèi)部的資源分配、各組的分工合作以及對本項目的重點傾斜安排；專家引導(dǎo)組對項目技術(shù)方案進行審核，提出建設(shè)性建議，對土地利用宏觀監(jiān)測過程中出現(xiàn)的重大問題，提供最佳的問題解決方法，并研究項目各階段的關(guān)鍵性技術(shù)問題，保證成果質(zhì)量；技術(shù)保障組制定項目技術(shù)方案、細化作業(yè)流程，把握項目實施的總體技術(shù)方向；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組保管和接收項目數(shù)據(jù)資料，包括項目相關(guān)資料的收集、處理，提供作業(yè)組第一手資料；質(zhì)檢組對作業(yè)全過程的質(zhì)量跟蹤和控制，嚴格執(zhí)行相應(yīng)的規(guī)范和本項目技術(shù)設(shè)計書要求，檢查成果是否滿足規(guī)定要求；作業(yè)組根據(jù)專家引導(dǎo)組提供的技術(shù)要求、依照各工序技術(shù)流程，主要完成項目監(jiān)測分析及編制監(jiān)測圖集等工作；保密組保障作業(yè)全過程中從采購方獲取的數(shù)據(jù)安全，禁止任何人以任何方式向任何單位和個人泄露作業(yè)數(shù)據(jù)；后勤保障組負責(zé)做好項目經(jīng)費預(yù)算及管理項目專項資金和整個項目開展過程中的后勤保障及內(nèi)部協(xié)調(diào)工作；外業(yè)調(diào)查組負責(zé)制作外業(yè)調(diào)查資料，對內(nèi)業(yè)作業(yè)的成果進行外業(yè)調(diào)查，依據(jù)外業(yè)調(diào)查情況對內(nèi)業(yè)成果提出反饋意見。1.1.3.2日臻完善的工作流程我單位長期從事遙感業(yè)務(wù)和土地業(yè)務(wù)，形成了成熟的正射影像生產(chǎn)及土地利用變化信息提取的工作流程，能夠有有效保障2016年遙感監(jiān)測專題（監(jiān)測）分析項目順利開展。2016年遙感監(jiān)測專題（監(jiān)測）分析項目可分為項目前期準備工作（包括數(shù)據(jù)搜集與檢查）、監(jiān)測專題分類體系建立、影像特征分析、解譯標志建立、專題圖制作、監(jiān)測專題信息提取、監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計分析及成果整理等7個部分。1.1.3.3不斷進步的技術(shù)方法不斷進步的技術(shù)方法和手段能夠保障2016年遙感監(jiān)測專題（監(jiān)測）分析項目的順利開展。我單位在長期的遙感監(jiān)測項目實施的過程中，積累了大量的先進的遙感影像監(jiān)測信息自動提取技術(shù)方法（人機交互、計算機自動判讀）。并且通過對新技術(shù)新方法的不斷學(xué)習(xí)保障我單位技術(shù)方法的先進性。1.1.3.4成熟可靠的技術(shù)隊伍在長期的遙感監(jiān)測項目實施過程中我單位培養(yǎng)了一大批工作經(jīng)驗豐富、專業(yè)知識背景深厚、職業(yè)素養(yǎng)高尚的專業(yè)技術(shù)人才，專業(yè)隊伍人員連續(xù)參加核查項目的作業(yè)人員具備土地調(diào)查、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、遙感等綜合業(yè)務(wù)素養(yǎng)，可有效保障項目的順利開展。2技術(shù)路線及方法2.1技術(shù)路線2.1.1技術(shù)依據(jù)2.1.1.1法律法規(guī)及政策性文件《中華人民共和國土地管理法》；《中華人民共和國土地管理法實施條例》；《土地調(diào)查條例》(中華人民共和國國務(wù)院令第518號)；《土地調(diào)查條例實施辦法》(中華人民共和國國土資源部令第45號)；《中華人民共和國行政區(qū)劃代碼》(GB/T2260-2007)；《國土資源部關(guān)于開展2015年度全國土地變更調(diào)查與遙感監(jiān)測工作的通知》(國土資發(fā)］2015)136號)；《國土資源部、農(nóng)業(yè)部關(guān)于進一步支持設(shè)施農(nóng)業(yè)健康發(fā)展的通知》(國土資發(fā)〔2014〕127號)。2.1.1.2技術(shù)規(guī)范《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T21010-2007)；《土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測規(guī)程》(修訂版)；《土地基本術(shù)語》(GB/T19231-2003)；《土地利用數(shù)據(jù)庫標準》(TD/T1016-2007)；《第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》(TD/T1014-2007)；《第二次全國土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)規(guī)范》(國土調(diào)查辦發(fā)［2007］54號)；《國土資源信息核心元數(shù)據(jù)標準》(TD/T1016)；《基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1：100001：50000生產(chǎn)技術(shù)流程》；《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》(GB/T13923-2006)；《國家基本比例尺地形圖分幅與編號》(GB/T13989-1992)；《測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》(GB/T24356-2009)；《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》(GB/T18316-2008)；《攝影測量與遙感術(shù)語》(GB/T14950-2009)；《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》(GB/T18314-2009)。2.1.2總體技術(shù)路線2.1.2.1合理利用遙感監(jiān)測影像數(shù)據(jù)根據(jù)專題監(jiān)測區(qū)域土地利用變化特點、管理需要等，項目利用遙感監(jiān)測影像數(shù)據(jù)，滿足項目開展需求。2.1.2.2充分利用已有成果資料充分利用專題監(jiān)測區(qū)域的二次調(diào)查底圖、DEM、城鎮(zhèn)地籍調(diào)查成果、基本劃定成果、年度變更調(diào)查成果、廢棄工礦用地復(fù)墾調(diào)查成果等已有成果資料，避免不必要的重復(fù)工作，提高工作效率。充分應(yīng)用已有成熟技術(shù)在總結(jié)我單位以往國土項目中積累的成熟、實用技術(shù)基礎(chǔ)上，充分應(yīng)用大范圍遙感正射影像圖生產(chǎn)、變化信息快速提取及成果質(zhì)量控制等技術(shù)和方法。嚴格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)標準嚴格執(zhí)行《土地利用動態(tài)遙感監(jiān)測規(guī)程》(修訂版)、《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T21010-2007)、《土地基本術(shù)語》(GB/T19231-2003)、《國家基本比例尺地形圖分幅和編號》(GB/T13989-1992)等相關(guān)技術(shù)標準；同時，圍繞項目建設(shè)目標和任務(wù)，實施相應(yīng)管理措施。客觀準確提取監(jiān)測信息2016年度遙感監(jiān)測專題(監(jiān)測)分析可能涉及到國土工作的方方面面，要求利用遙感監(jiān)測衛(wèi)星影像，依據(jù)影像地物特征及周邊環(huán)境，參考土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫等矢量質(zhì)量信息，發(fā)現(xiàn)和提取監(jiān)測區(qū)域相關(guān)信息?？偨Y(jié)以往工作中的經(jīng)驗教訓(xùn)總結(jié)已開展的往年土地利用遙感監(jiān)測核查等相關(guān)項目的經(jīng)驗和教訓(xùn)，在此基礎(chǔ)上，緊密圍繞項目建設(shè)目標和任務(wù)，提出科學(xué)高效的技術(shù)方案。報\Z/\其\Z圖技術(shù)路線圖2.2作業(yè)流程根據(jù)遙感監(jiān)測專題分析項目的工作目標、任務(wù)和內(nèi)容，以及采用的總體技術(shù)路線，項目工程大體上劃分為準備工作、專題監(jiān)測圖制作、信息提取和數(shù)據(jù)分析、項目成果整理等四個環(huán)節(jié)。2.2.1項目前期準備工作包括項目小組的建立、項目人員的甄選、保密制度等相關(guān)制度的建立、軟硬件設(shè)備和儀器的配備、專題圖制作方法研究、信息提取技術(shù)研究等。2.2.1.1項目工作要求分析（1）保密要求遙感監(jiān)測專題分析項目任務(wù)所涉及到的內(nèi)容繁多，數(shù)據(jù)覆蓋范圍廣，進行工作時可能需要用到采購人提供的最新遙感影像、遙感監(jiān)測成果、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、用地管理信息數(shù)據(jù)等其他相關(guān)數(shù)據(jù)資料，數(shù)據(jù)涉密，我單位嚴格遵守成果資料安全保密的有關(guān)法律法規(guī)，確保數(shù)據(jù)安全。（2）組織機構(gòu)要求根據(jù)下發(fā)項目性質(zhì)及要求，遴選確定項目組成員、建立項目組織機構(gòu)、明確項目任務(wù)分工、開展人員培訓(xùn)，保障項目專業(yè)技術(shù)人員需求。（3）人員要求由于項目時效性要求強，階段性任務(wù)重，為了保障項目的順利開展和推進，對項目人員具有以下兩方面要求：1）人員數(shù)量要求為保證項目進度，我單位保證投入本項目的工作人員不少于20人。2）人員專業(yè)技術(shù)水平要求由于本項目可能涉及土地利用調(diào)查、遙感宏觀監(jiān)測、土地規(guī)劃等多方面專業(yè)知識，因此參與項目技術(shù)人員都具備地籍、規(guī)劃、遙感等方面的專業(yè)知識，同時具有豐富的生活經(jīng)驗，為遙感影像信息的解譯提供基礎(chǔ)的生活常識。（4）項目時間進度要求根據(jù)采購單位的下發(fā)相關(guān)項目要求，按時完成相關(guān)子項目的工作。2.2.1.2項目前期準備工作項目管理組項目管理組技術(shù)負責(zé)人專家引導(dǎo)組技術(shù)負責(zé)人專家引導(dǎo)組I技術(shù)保障組基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組-技術(shù)保障組基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組->后勤保障組一>質(zhì)檢組作業(yè)組保密組外業(yè)調(diào)查組（1）組織機構(gòu)準備1）項目管理組由單位負責(zé)人、項目負責(zé)人、進度負責(zé)人、業(yè)務(wù)技術(shù)主管組成項目管理組。項目管理組的對內(nèi)職責(zé)是制定項目實施計劃，協(xié)調(diào)單位內(nèi)部的資源分配、各組的分工合作以及對本項目的重點傾斜安排，監(jiān)督項目的實施情況，控制項目進度，并編寫項目總報告；對外職責(zé)是作為單位主要聯(lián)系人和采購單位在項目進行的各階段進行充分溝通與交流。2）技術(shù)負責(zé)人技術(shù)負責(zé)人主要負責(zé)項目技術(shù)方案制定、細化作業(yè)流程，把握項目實施的總體技術(shù)方向；監(jiān)督技術(shù)方案的執(zhí)行，新技術(shù)、新方法的使用和交流；負責(zé)項目的技術(shù)創(chuàng)新與攻關(guān)，探求新方法、新技術(shù)、新工藝來提高生產(chǎn)效率；解決作業(yè)過程中出現(xiàn)的技術(shù)難點和隨時可能出現(xiàn)的技術(shù)問題。3）技術(shù)保障組服從技術(shù)負責(zé)人調(diào)度，配合完成項目技術(shù)方案的制定，配合完成項目實施過程中出現(xiàn)的重大問題的解決。（2）人員準備為滿足采購人對我單位項目人員的要求，我單位將綜合考慮投入人員規(guī)模、人員專業(yè)結(jié)構(gòu)、人員技術(shù)經(jīng)驗、管理人員與技術(shù)人員比例、人員工作態(tài)度等方面因素進行項目人員甄選，通過擇優(yōu)上崗挑選技術(shù)過硬、經(jīng)驗豐富的人員組建遙感監(jiān)測專題分析項目項目組。（3）軟硬件設(shè)備準備對項目所需計算機硬件設(shè)備、軟件設(shè)備、存儲設(shè)備、安防設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等由項目部后勤保障組派專人進行安裝調(diào)試和維護工作。確保軟件和硬件的配置到位，并開展軟硬件設(shè)備的校驗測試。主要對設(shè)備使用情況是否正常、軟硬件運行環(huán)境、可能存在隱患等進行前期的測試及調(diào)試工作。對于老化或易出故障硬件進行部件儲備，軟件進行復(fù)制備份工作。經(jīng)過對設(shè)備的校驗測試工作，避免因設(shè)備、軟件在工作過程中突然損壞造成工期延誤、數(shù)據(jù)損毀等情況發(fā)生。2.2.1.3數(shù)據(jù)接收與檢查（1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)接收基礎(chǔ)資料包括基礎(chǔ)資料包括2016年遙感影像、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)、國家接收的監(jiān)測圖斑等相關(guān)要求數(shù)據(jù)。（2）數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查1）影像數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查檢查相鄰景影像之間的重疊是否在4%以上，特殊情況下不少于2%；檢查原始影像光譜信息是否豐富；檢查原始影像是否存在噪聲和掉線；

檢查側(cè)視角平原地區(qū)是否小于25°,山區(qū)是否小于20°；以景為單位檢查云、雪、霧量，將覆蓋城鄉(xiāng)結(jié)合部及公路兩側(cè)等重點地區(qū)及其他地區(qū)較大的云、雪、霧勾繪出來生產(chǎn)云、雪、霧圖斑矢量，反饋采購人及時補充。0常見質(zhì)量問題除常見的云雪覆蓋量較大和側(cè)視角超限等問題外，在原始影像的檢查中常見質(zhì)量問題包括：掉線、高亮、增溢、條帶等。圖原始數(shù)據(jù)常見質(zhì)量問題2)土地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查根據(jù)項目需要對接收的項目數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，主要檢查相關(guān)數(shù)據(jù)屬性信息是否完成全面、拓撲關(guān)系是否正確等。2.2.2影像特征分析樣本影像分類要全面分析影像特征及其判讀因素與遙感影像的地物特征，為目視解譯人員建立多種影像數(shù)據(jù)源下的目視地類解譯標志影像特征庫，為影像判讀提供基礎(chǔ)依據(jù)，供其比對，方便查閱；通過影像數(shù)據(jù)源分析及影像特征信息的計算機獲取，提取影像的光譜特征和地類紋理特征信息建立的影像特征庫，能應(yīng)用圖像處理軟件進行遙感影像分類和提取，以輔助目視判讀，提高作業(yè)員工作效率、便于質(zhì)檢員檢查作業(yè)員的影像判讀質(zhì)量。（1）影像特征及其判讀的因素地物本身的復(fù)雜性：地物種類的多樣性造成了影像特征復(fù)雜和判讀困難，大的地物種類之間，由于種類不同，使得地物的光譜特征和空間特征存在較明顯的差異，這有利用判讀者區(qū)分。但在同一大類內(nèi)的若干亞類中由于光譜特征和空間特征較為接近，給判讀帶來了不小的干擾。還有同一種地物，由于內(nèi)外部因素的影響可能表現(xiàn)出完全不同的判讀特征，這也使判讀更加困難，我們可以對地物類別進行分級，從而簡化其判讀難度。影像數(shù)據(jù)源的影響：項目涉及多種衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，不同數(shù)據(jù)源通常傳感器也不相同，傳感器的特性對影像的分辨率有較大影響。分辨率與幾何、輻射、光譜及時間等幾方面有關(guān)。不同的影像數(shù)據(jù)源，其空間分辨率和光譜波段有所差異，成像模式也有不同。目視能力的影響：人眼的目視能力包括：圖像空間分辨能力、灰階分辨能力、色別和色階分辨能力。人眼的空間分辨能力與眼睛張角、影像與人眼距離、光線強度、圖像形狀和反差相關(guān)。通過放大比例尺可以解決人眼空間分辨能力造成的判讀困難。人眼對于灰度信息的分辨限制可以通過對圖像的增強處理來解決。（2）遙感影像的總體特征及判讀標志影像的總體特征主要包括：光譜特征、空間特征和時間特征。這些影像特征在圖像上以灰度的變化表現(xiàn)，不同地物灰度特征各異，在圖像上的表現(xiàn)形式也不同，因此，可根據(jù)圖像上的變化和差別來區(qū)分不同類別，再根據(jù)其經(jīng)驗、知識和必要的資料，可以判讀地物的性質(zhì)和一些現(xiàn)象。光譜特征及其判讀標志：各種地物具有各自的波普特性，地物的反射波普特性一般用一條連續(xù)曲線表示。而多波段傳感器一般分成不同波段進行探測，在每個波段理傳感器接收的是該波段區(qū)間的地物輻射能量的積分值。當然，還受到大氣、傳感器響應(yīng)特性的調(diào)制。地物多波段圖像上特有的這種波譜響應(yīng)就是地物的光譜特征的判讀標志。不同地物波普響應(yīng)曲線是不同的，因此他們的光譜判讀標志就不一樣?？臻g特征及其判讀標志：地物的各種幾何形態(tài)為其空間特征，它與物體的空間坐標X、Y、Z密切相關(guān)，這種空間特征在影像上也是由不同的色調(diào)表現(xiàn)出來。它包括通常目視判讀中應(yīng)用的一些判讀標志：形狀、大小、圖形、陰影、位置、紋理、類型等。形狀:指各種地物的外形輪廓。從高空觀察地物形狀是在X-Y平面內(nèi)的投影；不同物體顯然其形狀不同，其形狀與物體本身的性質(zhì)和形成的密切關(guān)系。地物在影像上的形狀與空間分辨率、比例尺、投影性質(zhì)等因素相關(guān)，比例尺越大、分辨率越高，地物細節(jié)顯示越清楚。地物形狀一般分為點狀，如數(shù)目、山頂、墻角等；線狀，如鐵路、公路、農(nóng)村道路、河流、溝渠等；面狀，如地塊、山坡、湖泊、水庫等。復(fù)雜的地物也是由點、線、面組成的。大?。捍笮〉匚锏某叽?、面積、體積在圖像上按比例縮小后相似性記錄。在同一影像上，可以通過地物影像形狀及其大小，可以較準確地識別出不同地類，如廠房和住宅，其影像色調(diào)、形狀沒有明顯區(qū)別，這時主要從大小來區(qū)分，面積較大為廠房，面積較小的為住宅。1=血LI￡1=血LI￡■■\圖廠房與住宅陰影：由于地物高度的變化，阻擋太陽光照射而產(chǎn)生的陰影。它既表示了地物隆起的高度，又顯示了地物側(cè)面形狀。陰影在判斷地物高度時有所幫助，但山體陰影的存在，往往影響正確判讀。圖橋梁與高大建筑存在的陰影圖形：自然或人造復(fù)合地物所構(gòu)成的圖形。例如住宅區(qū)的建筑群、高爾夫球場的路線和綠地等。圖住宅區(qū)的建筑群和高爾夫球場的路網(wǎng)紋理：圖像上細部結(jié)構(gòu)以一定頻率重復(fù)出現(xiàn)，是單一特征的集合。實地為同類地物聚集分布。如樹葉叢和樹葉的陰影，單個地看是各種葉子的形狀、大小、陰影、色調(diào)、圖形。當它們聚集在一起時就形成紋理特征。圖像上的紋理包括光滑的、波紋的、線性及不規(guī)則的紋理特征。

圖茶園在影像上的紋理特征位置：地物存在的地點和所處的環(huán)境。圖像上除了地物所在位置還與它所處的背景有很大關(guān)系。例如處在陽坡、陰坡的樹，可能漲勢不同或品種不同。當難以根據(jù)影像色調(diào)、圖形結(jié)構(gòu)、紋理等特征判讀地物時，可借助相互位置關(guān)系特征判斷。如根據(jù)有農(nóng)村居民點必有道路通達的關(guān)系，可解譯出影像不清晰的小路。時間特征及其判讀標志：對于同一地區(qū)影像的時間特征表現(xiàn)在不同時間地面覆蓋類型不同，地面景觀發(fā)生很大變化。如冬天冰雪覆蓋，初春為露土，春夏植物或樹林枝葉覆蓋。對同一種類型，尤其是植物，隨著出芽、生長、茂盛、枯黃的自然生長過程，景物及景觀也發(fā)生巨大變化。又如洪水期和枯水期，及不同時期水中含沙量變化都隨時間而變。景物的時間特征在影像上以光譜特征及空間特征的變化表現(xiàn)出來。2.2.3解譯標志建立依據(jù)影像特征分析結(jié)果建立影像特征解譯標志表，為專題監(jiān)測信息的提取提供依據(jù)。如下表城鎮(zhèn)建設(shè)用地：表城鎮(zhèn)建設(shè)用地解譯表示例地物類型解譯標志示例住宅城市住宅：一般城市房屋較高，在影像上黑色的陰影較多；同時，由于城市規(guī)劃較好，灰白色房屋排列較整齊，有灰色線條貫穿其中。5KK5

農(nóng)村住宅：相對于城市住宅較為分散，面積一般較小，一般周邊有大量的綠色調(diào)的耕地。有灰色線條貫穿其中。工業(yè)工業(yè)用地：在影像上一般呈現(xiàn)藍色或橙色的矩形，分布較為密集，一般廠房高度較低，在影響上陰影較少。工業(yè)2.2.4監(jiān)測圖制作本項目專題圖是基于遙感監(jiān)測成果進行，所以直接采用遙感監(jiān)測成果影像進行制作。（1）編制基礎(chǔ)底圖：①地圖投影的選擇：中小比例尺遙感專題制圖，底圖投影與影像投影一致；大比例尺遙感專題制圖，高斯一克呂格投影；②編圖資料選擇與地理基礎(chǔ)更新；③編制程序。（2）專題解譯圖與地理底圖的復(fù)合圖像解譯只是完成了從影像圖到專題要素線劃圖的轉(zhuǎn)換過程。為了說明專題要素的空間分布規(guī)律，還必須編制相應(yīng)的基礎(chǔ)底圖。傳統(tǒng)的遙感制圖中，編制基礎(chǔ)底圖時，首先選擇制圖范圍內(nèi)相應(yīng)比例尺的地形圖并進行展點、鑲嵌、照相，制成線劃地形基礎(chǔ)底圖膜片，然后將地形基礎(chǔ)底圖膜片蒙在影像圖上，根據(jù)影像基礎(chǔ)底圖上解譯的地理基礎(chǔ)，更新地形基礎(chǔ)底圖上的地理要素，并對地形圖上原有的地理要素進行適當?shù)娜∩?，最后制成供轉(zhuǎn)繪專題要素用的基礎(chǔ)底圖。這種線劃基礎(chǔ)底圖的內(nèi)容主要有水系、道路、境界線等，比例尺與遙感圖像一致。與此同時，可進一步編制出成圖用的地理基礎(chǔ)-出版地圖。數(shù)字制圖環(huán)境下，基礎(chǔ)底圖的編制與傳統(tǒng)方法有所不同。一種方法是直接使用已經(jīng)編好的數(shù)字底圖資料。如果底圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、內(nèi)容要素等與成圖要求不同，用戶可以通過投影轉(zhuǎn)換或地圖編繪功能進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。另一種方法是將相應(yīng)的普通地圖或?qū)ｎ}地圖進行掃描，然后與用戶建立的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)進行配準，或經(jīng)過幾何糾正后，再根據(jù)基礎(chǔ)底圖的要求，分要素進行屏幕矢量化編輯，獲得基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)文件。在計算機制圖環(huán)境下，通過人機交互解譯或計算機解譯得到的專題解譯圖，必須與地理底圖文件復(fù)合，復(fù)合后的圖形文件，經(jīng)過符號設(shè)計、色彩設(shè)計、圖面配置等一系列編輯處理過程，最終形成專題地圖文件。2.2.5監(jiān)測專題信息提取2.2.5.1業(yè)務(wù)圖斑提取技術(shù)指標（1）最小專題圖斑面積根據(jù)管理需要，結(jié)合不同分辨率影像識別能力，最小監(jiān)測圖斑的面積需符合小表要求。表最小監(jiān)測圖斑面積原始影像分辨率（R）最小監(jiān)測圖斑面積RW1米（含）0.6畝1<RW2.5米（含）1畝2.5<RW5米（含）3畝2）圖斑勾繪精度專題圖斑界線相對于DOM上明顯同名地物的位移不得大于2倍采樣間隔。2.2.5.2監(jiān)測專題信息提取技術(shù)流程基于前后時相遙感影像、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)、國家接收的監(jiān)測圖斑等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按照統(tǒng)一的圖斑提取原則，采用人機交互和自動發(fā)現(xiàn)相結(jié)合的方法，按照地物影像特征，結(jié)合項目區(qū)地域特點、地形地貌、周邊環(huán)境等綜合要素進行分析，發(fā)現(xiàn)和提取監(jiān)測專題圖斑。圖監(jiān)測專題信息提取技術(shù)流程圖2.2.6監(jiān)測結(jié)果質(zhì)量檢查2.2.6.1內(nèi)業(yè)檢查由質(zhì)檢組組織對內(nèi)業(yè)提取的監(jiān)測圖斑信息進行檢查，對圖斑位置和相關(guān)屬性信息正確性進行核實。由于作業(yè)人員對部分監(jiān)測區(qū)域一些具有地方特色的建筑設(shè)施不夠了解，個別行政區(qū)在進行信息提取時，對于不確定新增地物類型，或存才判別有誤的情況，為提高了變化信息提取的準確性，保障成果質(zhì)量，工作人員會對圖斑提取結(jié)果進行“三檢”，即：。自檢：首先作業(yè)員對自己完成的任務(wù)區(qū)提取結(jié)果進行檢查，檢查比例為100%發(fā)現(xiàn)錯誤及時修改，并填寫質(zhì)量檢查記錄表?；z：自檢完成后，作業(yè)組之間進行相互檢查，檢查比例為100％。發(fā)現(xiàn)爭議圖斑應(yīng)及時記錄，待檢查完成后小組成員進行討論，意見統(tǒng)一后進行修改并提交質(zhì)檢組。專檢：質(zhì)檢組成員對上交結(jié)果進行專檢，比例不低于80％，質(zhì)量檢查組對自檢和互檢中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)全面檢查，發(fā)現(xiàn)錯誤應(yīng)及時記錄，成果經(jīng)修改后再次檢查，直到合格為止。2.2.6.2外業(yè)檢查針對全國沿海區(qū)域圍海造地情況監(jiān)測任務(wù)、京津冀等重點區(qū)域生態(tài)用地變化和小城鎮(zhèn)擴展變化監(jiān)測任務(wù)，依據(jù)監(jiān)測提取的轉(zhuǎn)圖圖斑個數(shù)，按照一定比例選取一定圖斑，對圖斑的空間位置及判讀信息進行外業(yè)檢查，依據(jù)項目區(qū)特征及影像特征設(shè)定不合格比率標準。2.2.7外業(yè)調(diào)查資料制作2.2.7.1外業(yè)調(diào)查圖斑選取針對本項目全國沿海區(qū)域圍海造地情況監(jiān)測、京津冀等重點區(qū)域生態(tài)用地變化和小城鎮(zhèn)擴展變化項目任務(wù)內(nèi)容，選取外業(yè)調(diào)查專題圖斑，圖斑選取原則如下：類型齊全：涵蓋專題類型最全；交通便利：交通便利，利于外業(yè)調(diào)查；區(qū)域集中：同一行政區(qū)內(nèi)外調(diào)圖斑在滿足類型最全的前提下盡量集中，以方便外業(yè)調(diào)查，提高外業(yè)調(diào)查效率。2.2.7.2外業(yè)調(diào)查表制作外業(yè)調(diào)查表制作包括外調(diào)圖斑分布統(tǒng)計表、2016年全國土地利用宏觀監(jiān)測項目外業(yè)調(diào)查人員名單統(tǒng)計表、外業(yè)調(diào)查記錄表。2016年全國土地利用宏觀監(jiān)測項目外業(yè)調(diào)查人員名單統(tǒng)計表示例序號姓名單位職務(wù)參與調(diào)査時間外業(yè)調(diào)查記錄表示例序號調(diào)查圖斑編號調(diào)查起始時間調(diào)査結(jié)束時間影像監(jiān)測類型實地調(diào)査類型2.2.7.3外業(yè)調(diào)查圖制作利用遙感影像圖、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、土地利用宏觀監(jiān)測內(nèi)業(yè)成果、外調(diào)圖斑制作2016年全國土地利用宏觀監(jiān)測外業(yè)調(diào)查專題圖。2.2.7.4外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)制作我單位自主研發(fā)的移動端外業(yè)調(diào)查系統(tǒng)可有效提高外業(yè)調(diào)查效率，因此在外業(yè)調(diào)查前，對已有的矢量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換，制作外業(yè)調(diào)查移動端數(shù)據(jù)。2.2.8外業(yè)調(diào)查外業(yè)調(diào)查組，在準備好外業(yè)調(diào)查資料的基礎(chǔ)上，應(yīng)明明確以下幾點：（1）項目背景、目的、意義；（2）外業(yè)調(diào)查工作內(nèi)容；（3）外業(yè)調(diào)查的路線。做到心中有數(shù)，在了解以上信息的基礎(chǔ)上進行專題監(jiān)測成果的外業(yè)實地調(diào)查工作，對專題監(jiān)測成果的位置信息和屬性信息進行核實，對位置信息和屬性信息有偏差的監(jiān)測專題圖斑，進行實地測量和修正。在外業(yè)調(diào)查資料制作的基礎(chǔ)上，對選取的外調(diào)圖斑進行逐一驗證，在實地調(diào)查的過程中需注意以下幾點：（1）注意成果資料的整理；（2）對外調(diào)圖斑進行拍照時，注意應(yīng)從多角度拍照，并能夠體現(xiàn)圖斑與周圍環(huán)境之間的關(guān)系。2.2.9監(jiān)測專題信息調(diào)整內(nèi)業(yè)根據(jù)外業(yè)組進行外業(yè)調(diào)查的成果，對專題監(jiān)測信息的位置信息及屬性信息進行調(diào)整和修正，最終得到全國沿海區(qū)域圍海造地監(jiān)測專題信息、京津冀等重點區(qū)域生態(tài)用地變化和小城鎮(zhèn)擴展變化的監(jiān)測專題信息。2.2.10監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計分析對全國沿海區(qū)域圍海造地監(jiān)測專題信息、京津冀等重點區(qū)域生態(tài)用地變化和小城鎮(zhèn)擴展變化的監(jiān)測專題信息的圖斑分布范圍、圖斑面積、圖斑屬性、圖斑個數(shù)等信息進行統(tǒng)計分析，掌握全國沿海區(qū)域圍海造地的基本情況、掌握京津冀等重點區(qū)域生態(tài)用地變化和小城鎮(zhèn)擴展變化情況。2.2.11成果整理在以上工作的基礎(chǔ)上，撰寫項目總結(jié)報告、工作報告等文字成果，整理項目相關(guān)的數(shù)據(jù)成果，制作監(jiān)測圖集，以備項目驗收。2.3技術(shù)方法2.3.1數(shù)據(jù)接收與質(zhì)量檢查方法2.3.1.1影像數(shù)據(jù)檢查方法接到中標通知后，立即按照生產(chǎn)范圍，對接收的原始影像進行質(zhì)量檢查。檢查方式和步驟如下：(1)利用ArcGIS軟件，將隨原始影像一同接收的落圖文件(含云雪矢量)

添加到軟件，按照項目區(qū)域范圍，檢查接收影像研究區(qū)覆蓋率是否實際達到100%

相鄰景影像重疊是否達到4%以上。因正射糾正后會產(chǎn)生變形，糾正完成后再次

檢查確認相鄰景之間是否存在縫隙、外擴線附近是否缺塊以及項目區(qū)否實際全覆圖相鄰景影像重疊低于4%

圖糾正后相鄰景間存在縫隙圖糾正后實際覆蓋率未達到100%（2）利用Erdas軟件，逐景檢查確認原始影像光譜信息是否豐富、是否存在噪聲和掉線。同時查看影像屬性信息，檢查影像側(cè)視角是否超限。

圖影像光譜信息不夠豐富如上圖所示為1景WV2原始影像分為9塊，在Erdas中同時打開的效果，可以發(fā)現(xiàn)該景影像田塊、建設(shè)用地清晰可辨，光譜信息比較豐富，符合我們遙感監(jiān)測的要求。反之，原始影像光譜信息不豐富，不能滿足遙感監(jiān)測項目生產(chǎn)的需求，要求重新替換數(shù)據(jù)。圖影像存在噪聲3）以景為單位檢查云雪霧量，對照接收云雪霧矢量文件，檢查覆蓋城鄉(xiāng)結(jié)合部及公路兩側(cè)等重點地區(qū)及其他地區(qū)，將大面積的云雪霧勾繪出來生產(chǎn)云雪霧圖斑矢量。云雪覆蓋量的檢查是影像質(zhì)量檢查的重點內(nèi)容，因為其他問題一般不會影響到監(jiān)測信息的提取，只作為影像一般問題反饋，但云雪覆蓋量的反饋可能會涉及到數(shù)據(jù)組替換影像。圖影像有云4）側(cè)視角檢查：檢查側(cè)視角平原地區(qū)是否小于25°,山區(qū)是否小于20°。對于側(cè)視角超限的影像及時反饋給數(shù)據(jù)組，以決定是否替換。對于QB或WV影像，用軟件“ULtraEditProfessionalText/HextEditor"模塊中打開.imd格式的“meanoffnadirViewAngle"即為側(cè)視角；圖原始影像側(cè)視角示意圖其他數(shù)據(jù)源影像的側(cè)視角為接收影像落圖文件矢量中的“View_Angle”字段。ndnSatEl-69.5;masSatEl-70.9:uieanSatEl=70.3;mir.ZnlrewAngle-10.8;maxIn1:_^ckVievAngle=11.9;meanl"TrackViewAng1e=11.3:mi"CrDsslTackViewAngle=-15.0;n?a3iCrdseTTaclAFie^Ang1e--Id.6,nieanCrci5?T=-14.S'minOffNs.dirViewAng1e-18.u.n?asOffNacirViewAng1e=LS.fi'ieanO￡fNadirVjenjAng1e=18.6,FNILRS=4.b:cloudCover=0.012;TesamplingternaL=pcisitionKnowledgeS^c="R";attitudeKnowledgESrc-"R";2?3?1?2矢量數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查在ArcGIS平臺上，對接收的相關(guān)土地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的屬性信息進行檢查，查看是否有對應(yīng)的屬性說明，以及所需的屬性信息是否完全；同樣對接收的矢量文件進行拓撲關(guān)系檢查。2?3?1?3D0M質(zhì)量檢査⑴正射糾正精度檢查方法糾正過程中通過人機交互的方式進行檢查，判斷糾正控制點定位是否準確，分布是否均勻、糾正控制點單點最大誤差是否超限、糾正控制點殘差中誤差是否超限。1）定性評價輸出糾正影像后，利用糾正軟件或其他軟件將基礎(chǔ)地圖和DOM疊加，利用糾正軟件中“拉窗簾”/“鷹眼”功能，逐屏拉窗簾進行糾正影像精度檢查，若發(fā)現(xiàn)同名地物“抖動”或“錯位”現(xiàn)象，量測該處同名點誤差，兩者相對精度若超過精度標準之規(guī)定，立即查找原因，重新進行糾正。正射糾正精度檢查內(nèi)容如下：①糾正控制點定位是否準確，分布是否均勻；0糾正控制點單點最大誤差是否超限；①糾正控制點殘差中誤差是否超限；①糾正影像精度是否超限。圖正射糾正精度檢査示意圖（內(nèi)部為基準影像（YG141m分辨率DOM）、外部為待評價影像）2）定量評價在糾正后的影像上選取均勻分布于影像上的若干點，以均方根誤差（RMSE）為指標對影像產(chǎn)品幾何精度進行定量表達。均方根誤差公式：RMSE=RMSE=其中x、y為檢查點在待驗證圖像上的像元坐標值，xl、yl為參考圖上的像元坐標值。表正射糾正精度統(tǒng)計分析表示例序號GF-1DOM影像坐標參考影像坐標參考影像-待評價影像均方根誤差X坐標Y坐標X坐標Y坐標X坐標Y坐標（m）12345（2）配準精度檢查方法配準過程中對配準控制點數(shù)量和分布、配準控制殘差及中誤差是否超限進行檢查；配準完成后對配準后影像與原始影像波段數(shù)目、順序和采樣間隔是否一致進行檢查，并利用配準軟件或其他軟件將全色影像和多光譜影像疊加，利用軟件拉窗簾功能，逐屏拉窗簾進行配準影像精度檢查，若發(fā)現(xiàn)影像精度超過限差，立即查找原因，重新進行配準。配準精度檢查內(nèi)容如下：1）配準控制點是否均勻分布；2）配準后的影像與原始影像波段數(shù)目、順序和采樣間隔是否一致性；3）配準控制殘差及中誤差是否滿足要求；4）配準精度是否超限。（3）融合效果檢查方法融合效果檢查采取人工目視檢查為主計算機輔助檢查相結(jié)合的方式進行，逐項檢查如下內(nèi)容：1）融合圖像是否有重影、模糊等現(xiàn)象；2）融合圖像是否色調(diào)均勻、反差適中；3）融合圖像紋理是否清晰，能否清楚表現(xiàn)土地利用類型特征和邊界；4）影像是否有局部變形、扭曲等現(xiàn)象；5）波段組合后圖像色彩是否接近自然真彩色。（4）鑲嵌精度檢查方法疊加相鄰糾正單元，采用“拉窗簾”方式逐屏幕目視檢查相鄰糾正單元間重疊區(qū)域的精度，若同名地物出現(xiàn)“抖動”或“錯位”現(xiàn)象，則量測該處同名點誤差，兩者相對精度應(yīng)滿足精度標準之要求。檢查內(nèi)容如下：1）重疊區(qū)同名點匹配是否超限；2）鑲嵌處是否無裂縫、模糊和重影，鑲嵌線是否合理；3）分塊DOM接邊是否超限；4）鑲嵌DOM色彩是否合理；5）鑲嵌塊文件格式和命名是否正確；6）鑲嵌塊文件數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是否和技術(shù)要求一致。圖鑲嵌精度檢查示例圖（5）裁切精度檢查方法鑲嵌檢查主要通過人工檢查的方式進行，檢查內(nèi)容如下：1）是否按行政區(qū)界線外擴一公里進行影像裁切；2）裁切影像邊緣是否存在黑邊、白邊或色彩過渡等異常值;3）填充區(qū)是否存在異常值。2.3.2解譯標志建立方法在進行土地利用宏觀監(jiān)測前，需要做好多方面的準備工作。首先對項目區(qū)進行背景分析，通過查閱相關(guān)資料，掌握我國沿海地區(qū)自然地理地帶、地形地貌特征、水熱與土壤發(fā)育類型等條件；再根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展水平、人民生活習(xí)慣和成像季節(jié)與物侯差異，熟悉土地利用結(jié)構(gòu)、分布規(guī)律、常見作物種類與耕作方式等情況，從而有針對性地建立項目區(qū)地類解譯標志。依據(jù)影像的光譜特征、幾何特征、紋理特征及地物空間的布局關(guān)系，利用歸類對比、比較推理、外業(yè)調(diào)查等方法，結(jié)合對遙感平臺、傳感器、成像方式、空間分辨率、彩色合成方案等的理解，對比項目區(qū)主要監(jiān)測土地類型的光譜特征、空間特征和時間特征，全面分析不同地類在影像上所表現(xiàn)出的幾何形狀、大小、色彩、色調(diào)、紋理、陰影、反差、位置等綜合信息，建立地類解譯標志，為變化信息的提取奠定技術(shù)基礎(chǔ)。建立地類解譯標志時，首先采用歸類對比法，分析統(tǒng)一地類在不同影像分辨率、不同波段合成、不同季節(jié)及不同區(qū)域所呈現(xiàn)的色調(diào)、顏色及紋理特征。然后采用典型樣本提取法，提取典型地類影像的解譯樣本，建立地類解譯標志。2.3.2.1相同地類的差異性分析在建立地類解譯標志時，應(yīng)注意以下幾點：（1）同一地類在不同分辨率影像上特征不同；（2）同一地類在不同波段合成影像上特征不同；（3）同一地類在不同季節(jié)影像上特征不同；（4）同一地類在不同區(qū)域影像上特征不同。2.3.2.2涉及常用地類影像特征分析（1）林地林地影像紋理特征一般界線輪廓較明顯，色調(diào)呈暗色顆粒狀，周圍有陰影。主要分布在山區(qū)和丘陵地帶。天然林紋理顆粒狀清晰，密集成片，稀疏處顯露出淺灰色空地，分布呈無規(guī)則團狀；灌木紋理顆粒較細碎、不明顯，色調(diào)淺于林地，圖形常呈不規(guī)則斑點狀。1）有林地：影像紋理通常界線輪廓較明顯、面積和陰影面積較大，形狀不規(guī)則。主要分布在山區(qū)，色調(diào)較暗，表面不光潔，呈密集顆粒狀，間有黑色不規(guī)則斑點；在生長繁茂的地區(qū)呈現(xiàn)片狀，色調(diào)不均勻，邊緣不清晰且有陰影，山區(qū)陰陽坡分布規(guī)律明顯。2）灌木林地：與有林地相比，形狀與分布不規(guī)則，紋理呈顆粒狀。在丘陵、低山地分布較零散，色調(diào)略暗，陰影面積較小。3）其他林地：輪廓不明顯，分布較稀疏。（2）草地1）天然牧草地：影像隨季節(jié)的不同而呈現(xiàn)綠色、灰色或灰白色，紋理較光滑細膩，形狀不規(guī)則。一般面積較大。2）人工牧草地：影像色調(diào)與天然牧草地相近，形狀較為規(guī)則，面積相對較小。3）其他草地：影像色調(diào)與上述草地類型近似，但分布零散，面積較小，形狀不規(guī)則。（3）交通運輸用地影像呈明顯規(guī)則條帶狀，色調(diào)由淺至深，隨路面的濕度和光滑程度不同而變化。一般濕度小、光滑，色調(diào)較淺；反之，色深暗。1）鐵路用地：影像紋理呈平滑現(xiàn)狀圖形，色調(diào)淺灰色或灰色，轉(zhuǎn)向處為規(guī)整弧形，且通常與其他道路直角相交。2）公路用地：影像紋理呈現(xiàn)白色或淺灰色條帶狀，寬度基本保持相等。兩側(cè)一般有與道路平行的樹木和排水道溝，色調(diào)較暗。山區(qū)公路常顯迂回曲折圖形。3）機場用地：影像紋理呈規(guī)則條帶狀幾何圖形，主滑道平行于常年風(fēng)向（我國多為北偏西方向），通常位于城市郊區(qū)。在高分辨率影像上能較清晰地識別出灰白色的跑道。4）港口碼頭用地：影像上呈若干排列整齊的矩形團緊密相連，色調(diào)多為灰色或灰白色，位于江、河、湖、海及水庫沿岸。（4）水域及水利設(shè)施用地1）水庫水面：一般分布于溝谷末端，上游影紋不規(guī)則，下游多有明顯人工構(gòu)筑物。水面色調(diào)呈淺黑色或灰色，面積較大。2）水工建筑用地：影像多呈暗灰色調(diào)的條帶狀或塊狀，介于河流、溝渠之間或周邊。（5）城鎮(zhèn)村1）城市：相對于建制鎮(zhèn)與村莊居民點用地，城市規(guī)模大且建筑集中，多高樓大廈，影像色調(diào)顯示的暗色陰影較多；同時，由于城市規(guī)劃較好，灰白色建筑物紋理排列較整齊。2）建制鎮(zhèn)：紋理排列較村莊集中、較城市分散，面積和建筑物高度形成的影像特征也介于兩者之間，一般城市較近。3）村莊：相對于城市與建制鎮(zhèn)紋理較為分散、不規(guī)則，面積一般較小，周邊有大量的綠色調(diào)耕地。2.3.4監(jiān)測信息發(fā)現(xiàn)監(jiān)測信息的發(fā)現(xiàn)是監(jiān)測信息提取過程中基本的前提步驟，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測信息的準確程度決定著后續(xù)作業(yè)是否能實現(xiàn)監(jiān)測目標并滿足應(yīng)用需求。監(jiān)測信息發(fā)現(xiàn)的方法主要有兩種：人工目視判別和計算機自動發(fā)現(xiàn)監(jiān)測信息。2.3.4.1人工目視解譯人工目視判別是依靠分類系統(tǒng)的確定、解譯標志的建立、影像的對比、經(jīng)驗積累等標準和知識。采用前后時相影像的交替顯示，使用操作軟件的“卷簾”、“局部放大”、“縮小”、“標記”等功能，通過肉眼逐公里網(wǎng)格對比觀察色調(diào)、影紋、形狀、大小、位置等監(jiān)測變化信息，分析發(fā)生變化的區(qū)域和類別。人工目視解譯具有靈活性強、擅長提取空間對比信息等優(yōu)點，但是耗費時間較長。2.3.4.2變化監(jiān)測信息自動發(fā)現(xiàn)變化信息自動發(fā)現(xiàn)是通過對遙感影像進行各種技術(shù)處理，使變化信息自動顯現(xiàn)出來。在采用變化信息自動發(fā)現(xiàn)方法之前，需要對監(jiān)測區(qū)域條件進行分析與歸類，掌握發(fā)現(xiàn)對象的空間分布特點、光譜特征及時相變化等基本情況。根據(jù)不同遙感系統(tǒng)的時間分辨率、空間分辨率、光譜分辨率和輻射分辨率，有針對性地選擇適合的變化監(jiān)測信息自動發(fā)現(xiàn)方法，以輔助和驗證人工目視判別的成果，提高變化監(jiān)測信息發(fā)現(xiàn)的精度與效率。常用的變化信息自動發(fā)現(xiàn)方法有：光譜特征變異法、主成分分析法（PCA）、假彩色合成法、圖像差值法、分類后比較法、波段替換法、圖像比值法以及變化矢量分析法等。在實際作業(yè)過程中針對本項目的需要以及變化監(jiān)測信息自動發(fā)現(xiàn)方法的特點進行合理選擇。

表常用變化信息自動發(fā)現(xiàn)方法的優(yōu)缺點比較方法優(yōu)點缺點光譜特征變異法物理意義明顯、簡潔發(fā)生光譜特征變異的圖斑有時在色彩和亮度等方面與背景值反差不明顯；尺寸相對較小的地物變化很難被目視解譯出來，精度不咼主成分分析法能夠分離信息，減少相關(guān)性，從而突出不同的地物目標由于其基于純粹的統(tǒng)計關(guān)系，因此產(chǎn)生分量的物理意義并不十分明確，且操作過程較復(fù)雜，數(shù)據(jù)量和計算量較大；主分量的選擇會造成部分有用信息的丟失假彩色合成法運算簡單、快速作為新增建設(shè)用地變化信息發(fā)現(xiàn)時，該方法的偽變化信息較多，對變化信息提取的指導(dǎo)意義不強圖像插值法運算簡單，運算速度快，當?shù)匚镱愋捅容^單一、色調(diào)紋理比較均勻、變化特征比較明顯時效果較好對圖像的時相要求較咼，最好是屬于同一季節(jié)；差值圖像存在很多的噪聲；由于存在同譜異物和異物同譜現(xiàn)象，一般會得到很多偽變化信息分類后比較法能回避所用多時相數(shù)據(jù)因獲取季節(jié)不同和傳感器不同所帶來的歸一化問題；可以直接獲取變化的類型、數(shù)量和位置，可進行2個時相以上遙感影像變化探測分析，無時相數(shù)的限制無法探測土地利用覆被內(nèi)部的細微變化；必須進行兩次（或多次）圖像分類，每次單獨分類的誤差會在空間比較過程中被進步放大，圖像分類的可靠性，嚴重影響變化信息發(fā)現(xiàn)的準確性。結(jié)果受到主觀因素的影響，通常效率較低波段替換法可根據(jù)背景值選擇替代融合影像中的紅、綠、藍三波段中的響應(yīng)波段，從而使變化探測分析，無時相數(shù)的限制在實際應(yīng)用中，需要對各種具體操作方式進行系統(tǒng)比較和選擇，有時需要不同的操作方式組合使用，計算量相對較大圖像比值法在一定程度上能減少影像間因太陽高度角、陰影和地形不同造成的影響需要對多時相圖像進行某種標準化或輻射校正變化矢量分析法可利用全部的波段來探測變化像元，避免了單一波段比較帶來隨著波段數(shù)的增加，變化類型的判斷會很困難。如何選擇合適的變化閾

值，是該類方法的難點的信息不完整，且可通過變化矢量的方向提供變化類型的信息值，是該類方法的難點（1）光譜特征變異法同一地物反應(yīng)在不同影像上的光譜信息是一一對應(yīng)的。但如果因時相差別等因素導(dǎo)致兩者信息表現(xiàn)為不一致時，則通過將前時相數(shù)據(jù)與后時相數(shù)據(jù)進行融合融合結(jié)果的光譜特征就表現(xiàn)出與正常地物有所差異，此時稱地物發(fā)生了光譜特征變異。發(fā)生了光譜特征變異的地物（圖斑）即被自動發(fā)現(xiàn)為變化信息，作業(yè)基本流程如圖所示。圖光譜特征變異法流程圖（2）主成分分析法主成分分析是基于變量之間的相互關(guān)系，在盡量不丟失信息的前提下，利用現(xiàn)行變換的方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮。在使用主成分分析法時，一般均要對不同時相的數(shù)據(jù)作主分量變換，以壓縮數(shù)據(jù)中的信息，突出所關(guān)注的信息部分。根據(jù)主成分分析變換具體操作的不同，該方法又有以下幾種方式：1）差異主成分法兩時相的影像經(jīng)糾正、配準融合及精確的空間疊置之后，先對影像相差取絕對值處理，從而得到一個差值影像。顯然，差值影像集中了原兩時相影像中絕大部分的變化信息，濾除了影像中相同的背景部分。在此基礎(chǔ)上，再對差值影像作主成分變換。由主成分分析變換的特性可以知道，變換結(jié)構(gòu)的第一分量集中了影像的主要變化信息，而其他分量則反映了波段的差異信息。圖差異主成分法流程圖

2）多波段主成分變換由遙感理論得知，地物屬性發(fā)生變化未必將導(dǎo)致其在影像某幾個波段上的值發(fā)生變化，所以只要找出兩時相影像中對應(yīng)波段上值得差別并確定這些差別的范圍，便可發(fā)現(xiàn)土地利用變化信息。在具體作業(yè)中將兩時相影像的各波段進行組合，合成一個兩倍于原影像波段數(shù)的新影像，對該影像作主成分變換。由于變換結(jié)果的前幾個分量上集中了兩個影像的主要信息，而后幾個分量則反映出兩個影像的差別信息，因此可以抽取后幾個分量進行波段組合來產(chǎn)生變化信息。圖多波段主成分法流程圖3）主成分差異法本方法和多波段主成分法的不同之處在于影像作主成分變換與差值處理的順序不一樣。要求先對兩時相的影像作主成分變換，然后對變換結(jié)果作差值，取差值的絕對值為處理結(jié)果。由于在對兩影像分別做PC變換時，前面的分量集中

了影像的主要信息，因此，在作影像差值時，前面分量對應(yīng)之差也就反映了原始影像中對應(yīng)的變化信息。利用這幾個差值分量作波段組合也能發(fā)現(xiàn)不同時相影像的變化。前時相融合影像r前時相融合影像r主分量書變換后時相融合影像r主分盲書變換相減取絕對值*發(fā)現(xiàn)變化信息圖主成分差異法流程圖（3）假彩色合成法假彩色合成法是將兩個甚至三個時相的同一波段數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入紅、綠、藍影像處理面板中，合成后的圖像可以顯現(xiàn)出高亮度值的變化。比如首先將兩時相的影像匹配并重采樣，將前一時相的影像賦予綠、藍波段，后一時相的影像賦予紅波段，若地表未被破壞，即影像灰度接近，合成以后將是黑色或白色。而出現(xiàn)紅、藍區(qū)域可能是變化區(qū)域。（4）圖像差值法差值法就是將兩個時相的融合遙感圖像相減。其原理是：圖像中未發(fā)生變化的地類在兩個時相的遙感圖像上一般具有相等或相近的RGB值；而當?shù)仡惏l(fā)生變化時，對應(yīng)位置的RGB值將有較大差別。因此在差值圖像上發(fā)生地類變化部分的RGB值會與背景值有較大差別，從而使變化信息從背景影像中顯現(xiàn)