论文部分内容阅读
引言：本文介绍了遥感数据信息特征，遥感影象处理方法和遥感技术在电力工程测量中的应用。
一、引言
遥感技术是20世纪60年代发展起来的一门综合性探测技术，与现代物理学、空间技术、计算机技术、数学和地理学密切相关，具有快速、准确、周期性、宏观性和实时获取环境资源状况及其变化数据的优势，现已广泛应用于各种领域。本文结合工作实践，详细介绍了遥感数据信息特征，遥感影象处理方法和遥感技术在电力工程测量中的应用。
二、遥感数据信息特征
太阳辐射经过大气层到达地面，一部分与地面发生作用后反射，再次经过大气层，到达传感器。传感器将这部分能量记录下来，传回地面，即为遥感数据。
遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际状况，数据综合性很强。同时，不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据，均具有可比性。
遥感探测可以在短时间内对同一地区进行重复探测，监测地球上许多事物的动态变化。一般地球资源卫星8～9天可重复一次，气象卫星每天两次，而传统的地面调查需要花费大量的人力和物力，且周期很长。因此，遥感方法具有很好的时效性。同时，遥感实现了对地的大面积同步观测。所取得的数据可进行大面积资源和环境调查，并且不受地形阻隔等限制。
三、遥感图像处理方法
遥感图像在成像时，由于成像投影方式、传感器外方位元素变化、传感介质的不均匀、地球曲率、地形起伏、地球旋转等因素的影响，使获得的遥感图像相对于地表目标存在一定的几何变形，使图像产生了几何形状或位置的失真。遥感图像处理包括遥感图像的几何处理和增强处理。对于地面用户选购的遥感影像而言，虽已经过地面接收站的粗处理（包括对内外部因素产生的辐射误差和几何误差进行校正，图像的分幅和注记），但仍然含有一定的几何误差和辐射误差，因此地面用户仍然需要对遥感影像进行处理。下面以QuickBird影像为例说明遥感图像处理方法。
3.1配准合成。
在多光谱数据进行合成之前，首先要对各波段数据进行配准。在配准处理过程中，两个影像中一个为基准影像，即作为已纠正好的影像，而没有必要寻找任何控制点。影像之间的配准完全是相对的。从这一实质出发，可以将影像之间的高精度配准、纠正、融合，扩展到任何感兴趣的影像，应用到更广泛的领域。
3.2波段合成。
根据成图需求，采用3，2，1波段将4，3，2，1波段的影像合成真彩色影像。
3.3影像镶嵌。
如果预正射产品是分片存储的，在做正射处理前，必须把所有的单片图像都镶嵌起来。如果存在两景或多景遥感图像拼在一起，构成一幅整体影像，也需要对影像进行镶嵌。
遥感图像镶嵌技术研究内容包括几何位置变换和灰度变换两部分。遥感影像间灰度的差异极大地影响图像镶嵌的视觉效果，在实施直方图匹配前通常要对每一景影像作色彩平衡处理以消除影像内变化。色彩平衡采用表面模型，根据影像色彩的空间变化模式来平衡（平滑）色彩。
3.4布控。
在正射纠正前，先根据区域的地形特征、面积进行布控。布控的原则是：在满足采集密度指标的基础上，尽量做到均匀分布，同时兼顾相邻图幅的点位分布情况，避免接边处点位密度过大，位于图幅边缘的点位与图幅边界应保留一定距离。特征点位选取原则为稳定性强，干扰信息少，特征突出，对比度强等。
3.5正射校正。
正射校正作为正射级的几何校正处理，是遥感影像处理技术如融合、镶嵌等实施的前提条件，遥感影像也只有经过正射校正，才能与其它地理信息配合进行综合分析。
由于側视角度存在差别，对于大側视角度或地形起伏较大地区的预正射产品来说，做分辨率融合时，需先分别对全色、多光谱波段数据进行正射校正，然后再做融合。
纠正所使用的资料数学基础要相同，而且尽量使其转换为成图所需的数学基础。
3.6影像融合。
影像融合是指将不同类型传感器获得同一地区的数据进行空间配准，将多个数据的优势或互补性有机结合起来产生新数据的技术过程。采用高空间分辨率的全色影像和低空间分辨率的多光谱影像进行融合的目的是获得高空间分辨率的多光谱影像。
融合影像具有高分辨率空间信息和多光谱彩色信息。以整景为融合单元，采用相应融合方法，以获得视觉效果最佳的模拟彩色图像。目前融合方法主要有HIS 变换、Brovey变换、主成分变换、线性加权乘积、加法等方法。
在进行影像镶嵌及纠正、投影时注意重采样的计算方法，不同的方法会影响成图效果。
四、遥感技术在电力工程测量中的应用
电力工程测量内容主要包括前期阶段的选线选址，初步设计阶段的纵横断面测量和施工图阶段的定位测量。遥感卫星有快速、准确、周期性、宏观性和实时获取环境资源状况及其变化数据的优势，而高分辨率卫星影像以分辨率高、覆盖范围大，光谱信息丰富的特点在电力工程测量这一领域大显身手。在电力工程测量中，根据应用需要合理的选择航天、航空遥感数据资料，并按不同使用目的进行有效的技术组织，能节省大量造标费用，节省人力，提高工效，经济效益明显，并大大减轻了野外作业的劳动强度。
4.1地形图测制
在高山地区进行电力线路终堪时，特别是在高山地区进行交叉跨越测量，在通视特别困难时，遥感影像图就发挥较大优势。这些地方地形图的测量难度较大，成本高。在工作中使用高分辨率影像制作地形图可以有效地提高工作效率。通常使用高空间分辨率的卫星遥感资料如IKNOS、SPOT等可用于测制中、大比例尺的地形图，彩色红外摄影资料可测制大比例尺地形图，并有更新速度快、精度较高等特点。
4.2路径优化
在输电线路工程的选线阶段，应用遥感技术准确的提取数据信息，合理的设计路线可以提高工作效率、减轻测量人员的劳动强度，发挥经济效益。遥感影像图应用于电力工程测量的选线，为避开障碍物，优化路径提供了便利条件。较常规的作业方法，使用遥感影像选择像控点，少砍伐树木，少拆迁，真正达到了优化路径、节约投资的目的。
通常光学纠正影像图制图费用低，但没有进行纠正，其可测量性差，一般在较平坦的地区多采用这种方法。正射影像图既具有地形图的特性，又有影像图的色彩逼真，每一幢建筑物的地理位置，形状直观易懂，信息量丰富，可以直接作为城市地理信息系统的基础数据库。
利用遥感影像图优化选线就是利用遥感影像图分辨率高、覆盖范围大、直观的特点，快速测量转角点与转角点间影响路径通过的地形，地物和建筑、构筑物的坐标，根据这些坐标选定合理路径，从而降低工作难度，减少人力物力，提高工作效率。
五、结束语
总之，遥感技术在电力工程测量中的应用，使得测量的效率、质量大大提高，节省了测量人员体力，同时，对生态环境起到了一定的保护作用。随着图像处理技术的发展，遥感技术在电力工程测量中的应用会越来越广泛，越来越便利。
参考文献
[1]冈萨雷斯.数字图像处理[M].北京：电子工业出版社，2007.
[2]宋智礼.图像配准技术及其应用的研究[D].复旦大学，2010.
[3]钟瑛.高分辨率影像在电网规划中的应用[J]云南电力技术，2010（6）.
（作者单位：新疆电力设计院）
作者简介
谭光朝：2004年毕业于新疆大学测绘工程专业，新疆电力设计院，主要从事电力工程测量工作。
一、引言
遥感技术是20世纪60年代发展起来的一门综合性探测技术，与现代物理学、空间技术、计算机技术、数学和地理学密切相关，具有快速、准确、周期性、宏观性和实时获取环境资源状况及其变化数据的优势，现已广泛应用于各种领域。本文结合工作实践，详细介绍了遥感数据信息特征，遥感影象处理方法和遥感技术在电力工程测量中的应用。
二、遥感数据信息特征
太阳辐射经过大气层到达地面，一部分与地面发生作用后反射，再次经过大气层，到达传感器。传感器将这部分能量记录下来，传回地面，即为遥感数据。
遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际状况，数据综合性很强。同时，不同的卫星传感器获得的同一地区的数据以及同一传感器在不同时间获得的同一地区的数据，均具有可比性。
遥感探测可以在短时间内对同一地区进行重复探测，监测地球上许多事物的动态变化。一般地球资源卫星8～9天可重复一次，气象卫星每天两次，而传统的地面调查需要花费大量的人力和物力，且周期很长。因此，遥感方法具有很好的时效性。同时，遥感实现了对地的大面积同步观测。所取得的数据可进行大面积资源和环境调查，并且不受地形阻隔等限制。
三、遥感图像处理方法
遥感图像在成像时，由于成像投影方式、传感器外方位元素变化、传感介质的不均匀、地球曲率、地形起伏、地球旋转等因素的影响，使获得的遥感图像相对于地表目标存在一定的几何变形，使图像产生了几何形状或位置的失真。遥感图像处理包括遥感图像的几何处理和增强处理。对于地面用户选购的遥感影像而言，虽已经过地面接收站的粗处理（包括对内外部因素产生的辐射误差和几何误差进行校正，图像的分幅和注记），但仍然含有一定的几何误差和辐射误差，因此地面用户仍然需要对遥感影像进行处理。下面以QuickBird影像为例说明遥感图像处理方法。
3.1配准合成。
在多光谱数据进行合成之前，首先要对各波段数据进行配准。在配准处理过程中，两个影像中一个为基准影像，即作为已纠正好的影像，而没有必要寻找任何控制点。影像之间的配准完全是相对的。从这一实质出发，可以将影像之间的高精度配准、纠正、融合，扩展到任何感兴趣的影像，应用到更广泛的领域。
3.2波段合成。
根据成图需求，采用3，2，1波段将4，3，2，1波段的影像合成真彩色影像。
3.3影像镶嵌。
如果预正射产品是分片存储的，在做正射处理前，必须把所有的单片图像都镶嵌起来。如果存在两景或多景遥感图像拼在一起，构成一幅整体影像，也需要对影像进行镶嵌。
遥感图像镶嵌技术研究内容包括几何位置变换和灰度变换两部分。遥感影像间灰度的差异极大地影响图像镶嵌的视觉效果，在实施直方图匹配前通常要对每一景影像作色彩平衡处理以消除影像内变化。色彩平衡采用表面模型，根据影像色彩的空间变化模式来平衡（平滑）色彩。
3.4布控。
在正射纠正前，先根据区域的地形特征、面积进行布控。布控的原则是：在满足采集密度指标的基础上，尽量做到均匀分布，同时兼顾相邻图幅的点位分布情况，避免接边处点位密度过大，位于图幅边缘的点位与图幅边界应保留一定距离。特征点位选取原则为稳定性强，干扰信息少，特征突出，对比度强等。
3.5正射校正。
正射校正作为正射级的几何校正处理，是遥感影像处理技术如融合、镶嵌等实施的前提条件，遥感影像也只有经过正射校正，才能与其它地理信息配合进行综合分析。
由于側视角度存在差别，对于大側视角度或地形起伏较大地区的预正射产品来说，做分辨率融合时，需先分别对全色、多光谱波段数据进行正射校正，然后再做融合。
纠正所使用的资料数学基础要相同，而且尽量使其转换为成图所需的数学基础。
3.6影像融合。
影像融合是指将不同类型传感器获得同一地区的数据进行空间配准，将多个数据的优势或互补性有机结合起来产生新数据的技术过程。采用高空间分辨率的全色影像和低空间分辨率的多光谱影像进行融合的目的是获得高空间分辨率的多光谱影像。
融合影像具有高分辨率空间信息和多光谱彩色信息。以整景为融合单元，采用相应融合方法，以获得视觉效果最佳的模拟彩色图像。目前融合方法主要有HIS 变换、Brovey变换、主成分变换、线性加权乘积、加法等方法。
在进行影像镶嵌及纠正、投影时注意重采样的计算方法，不同的方法会影响成图效果。
四、遥感技术在电力工程测量中的应用
电力工程测量内容主要包括前期阶段的选线选址，初步设计阶段的纵横断面测量和施工图阶段的定位测量。遥感卫星有快速、准确、周期性、宏观性和实时获取环境资源状况及其变化数据的优势，而高分辨率卫星影像以分辨率高、覆盖范围大，光谱信息丰富的特点在电力工程测量这一领域大显身手。在电力工程测量中，根据应用需要合理的选择航天、航空遥感数据资料，并按不同使用目的进行有效的技术组织，能节省大量造标费用，节省人力，提高工效，经济效益明显，并大大减轻了野外作业的劳动强度。
4.1地形图测制
在高山地区进行电力线路终堪时，特别是在高山地区进行交叉跨越测量，在通视特别困难时，遥感影像图就发挥较大优势。这些地方地形图的测量难度较大，成本高。在工作中使用高分辨率影像制作地形图可以有效地提高工作效率。通常使用高空间分辨率的卫星遥感资料如IKNOS、SPOT等可用于测制中、大比例尺的地形图，彩色红外摄影资料可测制大比例尺地形图，并有更新速度快、精度较高等特点。
4.2路径优化
在输电线路工程的选线阶段，应用遥感技术准确的提取数据信息，合理的设计路线可以提高工作效率、减轻测量人员的劳动强度，发挥经济效益。遥感影像图应用于电力工程测量的选线，为避开障碍物，优化路径提供了便利条件。较常规的作业方法，使用遥感影像选择像控点，少砍伐树木，少拆迁，真正达到了优化路径、节约投资的目的。
通常光学纠正影像图制图费用低，但没有进行纠正，其可测量性差，一般在较平坦的地区多采用这种方法。正射影像图既具有地形图的特性，又有影像图的色彩逼真，每一幢建筑物的地理位置，形状直观易懂，信息量丰富，可以直接作为城市地理信息系统的基础数据库。
利用遥感影像图优化选线就是利用遥感影像图分辨率高、覆盖范围大、直观的特点，快速测量转角点与转角点间影响路径通过的地形，地物和建筑、构筑物的坐标，根据这些坐标选定合理路径，从而降低工作难度，减少人力物力，提高工作效率。
五、结束语
总之，遥感技术在电力工程测量中的应用，使得测量的效率、质量大大提高，节省了测量人员体力，同时，对生态环境起到了一定的保护作用。随着图像处理技术的发展，遥感技术在电力工程测量中的应用会越来越广泛，越来越便利。
参考文献
[1]冈萨雷斯.数字图像处理[M].北京：电子工业出版社，2007.
[2]宋智礼.图像配准技术及其应用的研究[D].复旦大学，2010.
[3]钟瑛.高分辨率影像在电网规划中的应用[J]云南电力技术，2010（6）.
（作者单位：新疆电力设计院）
作者简介
谭光朝：2004年毕业于新疆大学测绘工程专业，新疆电力设计院，主要从事电力工程测量工作。