利用高分辨率卫星影像更新城市框架数据技术探讨.doc

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1、利用高分辨率卫星影像更新城市框架数据技术探讨*张立涛'，张悦丽I刘宝华-韩勇2（青岛市勘察测绘研究院266032;中国海洋大学266100）摘要；随看地理信息技术应用的口益广泛，满足各行各业需要的城市地理框架数据得到了广泛的应用，但传统的城市地理框架数据更新手段，满足不了客户对数据现势性的:要求，我们必须利用快捷、多样化的手段获取准确的地理框架数据。利用高分辨率快鸟卫星彩像数据为我们提供了一种更新城市框架数据的技术于段。关键字：城市框架数据，髙分辨率卫星彩像，地图数据库更新概述随着各行业对GTS的逐渐了解和应用，越来越多的行业逐渐把地理信息数据默认为口C业务内容的一部分，逐渐增

2、加了对直接或间接与空间位置有关的城山自然与人文现象有关的专业信息的需求。在这样的需求下，产生了城】i」地理空间框架数据，简称城市框架数据。城帀框架数据是按一定规则采集和组织的一组描述城市地理框架要索的空间特征、属性特征和时态特征的地理空间数据，其作用是形成一个基于统一的城市空间参照系，由备行业用戸添加其他与空间位置相关的专题信息，实现多元数据的无缝无边的连结和整合，以地理位置为索引，组织和使用数字数据。青岛市于2007年完成了青岛市城山框架数据的整理和入库T作。其中城市建成区、巫点建设地区、近郊区满足1:2000精度，远郊区满足1:10000精度。山于制度和缺乏持续投资的影响,

3、地理信息及时与定期更新制度还没有明确建立，城市框架数据存在看更新不及时，现势性不强的现状。而国民经济发展和补会进步对空间信息的现势性要求越來越高，这就要求我们考虑在现有的条件卞如何对框架数据进行更新，满足各行-业对框架数据现势性的需求。随着遥感和对地观测技术的不断发展，高分辨率商业遥感卫星的数量快速增加。7P.星影像的购买成木不断降低，卫星产品精度及性能都在逐渐捉升，利用高分辨遥感影像，进行城市框'架数据的更新成为我们考虑的课题。二、QuickBird卫星影像介绍本项目使用了QuickBird卫星影像。QuickBird卫星作为全球商川遥感卫星中空间分辨率垠高（0.61ni）的

4、彩像，其地理定位耕确，单景成像面积大，成像搜集时间可变，能向用木论文得到中国海洋人学教冇部海洋遥感重点实验室开放基金支持作者1简介：张立涛（性别男、出生年月1978年12月、民族汉、山东省潍坊市、学士学位，工程师，虚拟现实和遥感技术）作者2简介：张悦丽（性别女、出生年月1975年11月、民族汉、山东省莱州市、硕士学位，王程师，地理信息应用和遥感技术）户捉供低成木、短周期、高分辨率的卫星影像。QuickBird卫星影像产晶按照处理等级可分为基本等级影像(Basic),标准等级影像(Standard),预止射等级影像(()Tthc-ReadyStandard)和正射等级影像(Ort

5、ho)c三、卫星影像处理和精度评定本项目使用的卫星影像为预正射等级影像，是没有经过高程校正处理，即没有消除地形起伏的影响，只是把系统儿何校正后的产品投影到椭球体上，并以订购范I韦I的平均高程值进行地形改正处理，其他参数与标准产品相同。3.1卫星影像处理卫星影像的处理过程如卜•图所示，需要经过融介、疋射校止、镶嵌等过程。图1・T星影像处理流程一卫星影像的正射校正采用了有理函数数学模型(RationalFunction)方法进彳亍。该方法理论上可以达到跟严格卫星传感器模型相当的定位精度。其优点在于多项式包含高稈信息，可以提高校正精度。由于引入了Z变量，此校正模式精度高于几何多项式校

6、正，可以适用于较大影像范围及高程起伏区。通常对卫星影像进行正射校正多使用1万比例尺精度的DEM数据，这样校正出来的影像平坦地区变形不大，但山区、丘陵地带受地形变化影响较大，往往会有较人的变形。鉴于青岛市地形山地、丘陵较多，本次正射校正采用了满足1:2000比例尺地形图精度、2.5米格网大小的DEM数据，为正射校正之后的影像精度提供了保证，也为后续更新框架数据提供了保障。3.2精度评定对经过融合、正射校正、匀色镶嵌Z后的卫星影像，利用原冇的1:500地形图作比对，进行-精度评定。图2.叠加1:500地形图进行对比经过比对，影像的平曲精度可以达到个像素，优于1:2000比例尺地形图

7、梢度要求，能够满足近郊区和远郊区城市框架数据的更新需要。四、框架数据更新4.1更新平台为了能够快速获取地形数据，更新框架数据，需要使用一种操作简便，可以支持多种数据格式、能够快速浏览调用影像数据的软件进行数据采集，考虑到原始框架数据是shp格式，W此采集和更新软件使用ArcMap软件。4.2更新内容由于受地物判读的限制，能够使用QuickBird影像进行更新的地物要素有：道路数据、水体数据、土地利用现状数据、园林绿地数据等几类地物。4.3更新流程处理好的卫星彩像图3.框架数据更新过程1）内业