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摘 要：地理国情普查项目中内业编辑与整理工作是地理国情普查一项十分重要的工作，而卫星遥感影像的校正是确保影像解译顺利完成的关键环节，影像的解译质量直接影响到数据入库、统计分析的质量。本文介绍地理国情普查的目的及内容、“资源三号”卫星并在此基础上，详细阐述了卫星遥感影像的校正方法，希望能对以后的相关生产有所帮助。
关键词：地理国情普查 卫星遥感影像 遥感影像处理 影像解译
中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（c）-0248-02
Geographical Conditions Census in satellite Remote Sensing Image Correction Methods
Guo Baixi Zhang Wenchun Bai Guifeng
（School of Geometrics and Prospecting Engineering，Jilin Jianzhu University，Changchun，130118，China）
Abstract：Geographical conditions survey project of editing and organizing work in the industry is a very important geographical conditions census work，and satellite remote sensing image correction is to ensure smooth finish the key link of imagery interpretation， the image interpretation quality directly affect the storage of data，the quality of the statistical analysis. The purpose and content of this paper introduces the geographical conditions census，“resource no.3”satellite，and on this basis，in detail elaborated the satellite remote sensing image correction methods，hoping to be helpful to the future related production.
Key Words：Geographical Conditions Census；Satellite Remote sensing image；Remote Sensing Image Processing；Imagery Interpretation
地理國情是基本国情的重要组成部分，主要是指地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系。地理国情普查是全面获取地理国情信息的重要手段，是一项重大的国情国力调查，是掌握人类活动基本情况、地表自然与生态的基础性工作[1]。地理国情普查中数据处理的重要环节就包括卫星遥感影像的解译，而卫星遥感影像解译的质量又取决于影像校正的质量。所以正确、快速、高效的完成卫星遥感影像校正是保证后续工作顺利进行的重要前提。
1 地理国情普查目的及内容
1.1 地理国情普查的目的
开展全国地理国情普查，客观、权威、准确的地理国情信息能够系统掌握，是制定与实施国家发展战略及规划、优化国土空间开发格局以及各类资源配置的重要依据，是做好防灾减灾工作和应急保障服务的重要保障，是建设资源节约型、推进生态环境保护和环境友好型社会的重要支撑，也是相关行业开展调查统计工作的重要数据基础。为全面掌握我国地理国情现状，满足经济社会发展和生态文明建设的需要。
1.2 地理国情普查的对象和内容
（1）普查对象：我国陆地国土范围内的地表自然、人文地理要素。
（2）普查内容：一是自然地理要素的基本情况，包括植被覆盖、地形地貌、裸露地、水域、荒漠等的类别、面积、范围、位置等，掌握其空间分布状况；二是人文地理要素的基本情况，包括与人类活动密切相关的居民地与设施、交通网络、地理单元等的位置、类别、范围等，掌握其空间分布现状[2]。
1.3 地理国情信息分类对象
所说的地理国情信息分类对象，主要有地表形态、地表覆盖、重要地理国情监测要素三个方面，也就是从不同角度对基本地理国情、分专题的地理国情、综合地理国情进行比较全面的描述。从以上三方面可将地理国情信息分为12个一级类，54个二级类，112个三级类。
2 资源三号数据产品简介
中国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星就是资源三号（ZY-3）卫星，经由立体观测，能够测制1∶5万比例尺地形图，资源三号将填补中国立体测图这一领域的空白。资源三号卫星的主要任务是长期、稳定、连续、快速地获取覆盖全国的高分辨率立体影像与多光谱影像，为国土资源调查与监测、农林水利、防灾减灾、城市规划与建设、生态环境、国家重大工程、交通等领域的应用提供服务。我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星即是资源三号卫星，卫星集测绘、资源调查功能于一体。可以通过资源三号上搭载的前、后、正视相机获取同一地区三个不同观测角度立体像对，并能够提供丰富的三维几何信息，填补了我国立体测图这一领域的空白，具有里程碑意义[2]。卫星可对地球南北纬84度以内地区实现无缝影像覆盖，其中，回归周期为59天，重访周期为5天。卫星的设计工作寿命为4年。资源三号有效载荷技术指标如表1所示。 3 地理国情普查中卫星遥感影像的校正过程
遥感数字图像的几何校正有两种：一是粗校正，通常由遥感数据生产者，如遥感影像提供商或卫星遥感地面站负责进行；二是精校正，该校正需要通过借助地面控制点，采用多项式等校正模型进行[3-4]。几何纠正，主要是为了纠正平面上的问题，如果要进行正射纠正，就还需要当地的DEM数据了。校正软件多种多样，该文以ERDAS软件为例，下面简单介绍ERDAS软件。
ERDAS IMAGINE是遥感图像处理系统，是由美国ERDAS公司开发的。它以其先进的图像处理技术，友好、灵活的用户界面和操作方式，面向广阔应用领域的产品模块，服务于不同层次用户的模型开发工具以及高度的RS/GIS（遥感图像处理和地理信息系统）集成功能，为遥感及相关应用领域的用户提供了内容丰富而功能强大的图像处理工具，代表了遥感图像处理系统未来的发展趋势。一直以来，ERDAS公司优秀的IMAGINE GIS软件方案是业界的先驱，其软件处理技术覆盖了图像数据的输入/输出，图像增强、纠正、数据融合及各种变换、空间分析/建模以及专家分类、信息提取、ArcInfo矢量数据更新、数字摄影测量与三维信息提取，硬拷贝地图输出（在三维景观的绘图输出更是达到了所见即所得的清晰大数量的纸质图）、三维立体显示分析、雷达数据处理。其应用领域包括：石油矿产勘探、科研、气象、环境监测、农业、医学、电讯、制图、军事（数字地理战场，解译等）、林业、工程、公用设施管理、自然资源管理、水利、海洋，城市与区域规划、测绘勘察等。ERDAS公司通过与著名的GIS厂商ESRI公司的战略合作，其在与GIS完整集成的IMAGINE系列软件之外，同时开发基于ArcView GIS V8.x的图像分析模块——Image Analysis和Stereo Analyst两个扩展模块，提供了GIS/RS一体化的解决方案。下面讲述利用ERDAS的正射纠正功能，影像正射校正一般流程如下（采用ERDAS9.2版本为例）
（1）打开ERDAS，打开两个Viewer窗口，分别载入航片ps_napp.img和DEM，如果數据已有标定信息，则需要先删除标定信息，才能再进行正射处理。
（2）启动几何校正模块：在装载航片的窗口中依次选择Raster->Geometric Correction。
（3）设置内定向参数：再选择Fiducials标签，选择Fiducials type为第一个，即4个角点。依次进行4次操作，将4个角点的坐标都输入进去。
（4）设置投影参数，选择Projection标签，将航片的投影信息设置与DEM一致。选择GCP File，打开附带的ps_camera.gcc文件，如图1所示。
（5）重采样输出，如图2所示。
对比校正前后遥感影像，可以发现：（1）在校正前影像是没有坐标信息的，只是一个平面的数据；而校正后的影像是具有真正意义的坐标信息的，是有空间参考的真实坐标。（2）校正前的影像没有实际意义，就是说只能是张图片，只能进行预览，地物之间只有参考作用；而校正后的影像是结合了DEM数据的有效信息进行地物的正射纠正，可以进行量测距离、参考定位等作用。
4 结语
城镇化进程、水资源、地表覆盖、区域沉降形变、矿产开发等方面的发展现状及变化信息可以通过地理国情普查来获取，以便为开展国民经济统计、重大战略和重要工程实施、城乡规划、科学研究及工农业生产布局等工作提供实施依据。在对卫星遥感影像的校正过程中只有具有强烈的责任心和熟练的纠正操作经验，才能在满足生产标准的前提下更好的为地理国情普查项目做出贡献。
参考文献
[1] 张海中，池淑文.地理国情普查中专题资料的应用[J].江西测绘，2014（2）：58-59.
[2] 李德仁.我国第一颗民用三线阵立体测图卫星——资源三号测绘卫星[J].测绘学报，2012（3）：317-322.
[3] 刘磊，周军.基于ERDAsIMAGINE进行ETM影像几何精校正研究「J].遥感技术与应用，2007，22（l）：55-58.
[4] 刘充.基于资源三号卫星遥感影像的城市绿地信息提取方法研究[D].太原理工大学，2014.
关键词：地理国情普查 卫星遥感影像 遥感影像处理 影像解译
中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（c）-0248-02
Geographical Conditions Census in satellite Remote Sensing Image Correction Methods
Guo Baixi Zhang Wenchun Bai Guifeng
（School of Geometrics and Prospecting Engineering，Jilin Jianzhu University，Changchun，130118，China）
Abstract：Geographical conditions survey project of editing and organizing work in the industry is a very important geographical conditions census work，and satellite remote sensing image correction is to ensure smooth finish the key link of imagery interpretation， the image interpretation quality directly affect the storage of data，the quality of the statistical analysis. The purpose and content of this paper introduces the geographical conditions census，“resource no.3”satellite，and on this basis，in detail elaborated the satellite remote sensing image correction methods，hoping to be helpful to the future related production.
Key Words：Geographical Conditions Census；Satellite Remote sensing image；Remote Sensing Image Processing；Imagery Interpretation
地理國情是基本国情的重要组成部分，主要是指地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系。地理国情普查是全面获取地理国情信息的重要手段，是一项重大的国情国力调查，是掌握人类活动基本情况、地表自然与生态的基础性工作[1]。地理国情普查中数据处理的重要环节就包括卫星遥感影像的解译，而卫星遥感影像解译的质量又取决于影像校正的质量。所以正确、快速、高效的完成卫星遥感影像校正是保证后续工作顺利进行的重要前提。
1 地理国情普查目的及内容
1.1 地理国情普查的目的
开展全国地理国情普查，客观、权威、准确的地理国情信息能够系统掌握，是制定与实施国家发展战略及规划、优化国土空间开发格局以及各类资源配置的重要依据，是做好防灾减灾工作和应急保障服务的重要保障，是建设资源节约型、推进生态环境保护和环境友好型社会的重要支撑，也是相关行业开展调查统计工作的重要数据基础。为全面掌握我国地理国情现状，满足经济社会发展和生态文明建设的需要。
1.2 地理国情普查的对象和内容
（1）普查对象：我国陆地国土范围内的地表自然、人文地理要素。
（2）普查内容：一是自然地理要素的基本情况，包括植被覆盖、地形地貌、裸露地、水域、荒漠等的类别、面积、范围、位置等，掌握其空间分布状况；二是人文地理要素的基本情况，包括与人类活动密切相关的居民地与设施、交通网络、地理单元等的位置、类别、范围等，掌握其空间分布现状[2]。
1.3 地理国情信息分类对象
所说的地理国情信息分类对象，主要有地表形态、地表覆盖、重要地理国情监测要素三个方面，也就是从不同角度对基本地理国情、分专题的地理国情、综合地理国情进行比较全面的描述。从以上三方面可将地理国情信息分为12个一级类，54个二级类，112个三级类。
2 资源三号数据产品简介
中国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星就是资源三号（ZY-3）卫星，经由立体观测，能够测制1∶5万比例尺地形图，资源三号将填补中国立体测图这一领域的空白。资源三号卫星的主要任务是长期、稳定、连续、快速地获取覆盖全国的高分辨率立体影像与多光谱影像，为国土资源调查与监测、农林水利、防灾减灾、城市规划与建设、生态环境、国家重大工程、交通等领域的应用提供服务。我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星即是资源三号卫星，卫星集测绘、资源调查功能于一体。可以通过资源三号上搭载的前、后、正视相机获取同一地区三个不同观测角度立体像对，并能够提供丰富的三维几何信息，填补了我国立体测图这一领域的空白，具有里程碑意义[2]。卫星可对地球南北纬84度以内地区实现无缝影像覆盖，其中，回归周期为59天，重访周期为5天。卫星的设计工作寿命为4年。资源三号有效载荷技术指标如表1所示。 3 地理国情普查中卫星遥感影像的校正过程
遥感数字图像的几何校正有两种：一是粗校正，通常由遥感数据生产者，如遥感影像提供商或卫星遥感地面站负责进行；二是精校正，该校正需要通过借助地面控制点，采用多项式等校正模型进行[3-4]。几何纠正，主要是为了纠正平面上的问题，如果要进行正射纠正，就还需要当地的DEM数据了。校正软件多种多样，该文以ERDAS软件为例，下面简单介绍ERDAS软件。
ERDAS IMAGINE是遥感图像处理系统，是由美国ERDAS公司开发的。它以其先进的图像处理技术，友好、灵活的用户界面和操作方式，面向广阔应用领域的产品模块，服务于不同层次用户的模型开发工具以及高度的RS/GIS（遥感图像处理和地理信息系统）集成功能，为遥感及相关应用领域的用户提供了内容丰富而功能强大的图像处理工具，代表了遥感图像处理系统未来的发展趋势。一直以来，ERDAS公司优秀的IMAGINE GIS软件方案是业界的先驱，其软件处理技术覆盖了图像数据的输入/输出，图像增强、纠正、数据融合及各种变换、空间分析/建模以及专家分类、信息提取、ArcInfo矢量数据更新、数字摄影测量与三维信息提取，硬拷贝地图输出（在三维景观的绘图输出更是达到了所见即所得的清晰大数量的纸质图）、三维立体显示分析、雷达数据处理。其应用领域包括：石油矿产勘探、科研、气象、环境监测、农业、医学、电讯、制图、军事（数字地理战场，解译等）、林业、工程、公用设施管理、自然资源管理、水利、海洋，城市与区域规划、测绘勘察等。ERDAS公司通过与著名的GIS厂商ESRI公司的战略合作，其在与GIS完整集成的IMAGINE系列软件之外，同时开发基于ArcView GIS V8.x的图像分析模块——Image Analysis和Stereo Analyst两个扩展模块，提供了GIS/RS一体化的解决方案。下面讲述利用ERDAS的正射纠正功能，影像正射校正一般流程如下（采用ERDAS9.2版本为例）
（1）打开ERDAS，打开两个Viewer窗口，分别载入航片ps_napp.img和DEM，如果數据已有标定信息，则需要先删除标定信息，才能再进行正射处理。
（2）启动几何校正模块：在装载航片的窗口中依次选择Raster->Geometric Correction。
（3）设置内定向参数：再选择Fiducials标签，选择Fiducials type为第一个，即4个角点。依次进行4次操作，将4个角点的坐标都输入进去。
（4）设置投影参数，选择Projection标签，将航片的投影信息设置与DEM一致。选择GCP File，打开附带的ps_camera.gcc文件，如图1所示。
（5）重采样输出，如图2所示。
对比校正前后遥感影像，可以发现：（1）在校正前影像是没有坐标信息的，只是一个平面的数据；而校正后的影像是具有真正意义的坐标信息的，是有空间参考的真实坐标。（2）校正前的影像没有实际意义，就是说只能是张图片，只能进行预览，地物之间只有参考作用；而校正后的影像是结合了DEM数据的有效信息进行地物的正射纠正，可以进行量测距离、参考定位等作用。
4 结语
城镇化进程、水资源、地表覆盖、区域沉降形变、矿产开发等方面的发展现状及变化信息可以通过地理国情普查来获取，以便为开展国民经济统计、重大战略和重要工程实施、城乡规划、科学研究及工农业生产布局等工作提供实施依据。在对卫星遥感影像的校正过程中只有具有强烈的责任心和熟练的纠正操作经验，才能在满足生产标准的前提下更好的为地理国情普查项目做出贡献。
参考文献
[1] 张海中，池淑文.地理国情普查中专题资料的应用[J].江西测绘，2014（2）：58-59.
[2] 李德仁.我国第一颗民用三线阵立体测图卫星——资源三号测绘卫星[J].测绘学报，2012（3）：317-322.
[3] 刘磊，周军.基于ERDAsIMAGINE进行ETM影像几何精校正研究「J].遥感技术与应用，2007，22（l）：55-58.
[4] 刘充.基于资源三号卫星遥感影像的城市绿地信息提取方法研究[D].太原理工大学，2014.