遙感影像技術(shù)范文

《中國新通信》2014年第十期

一、計算機硬件方面的關(guān)鍵技術(shù)

我們需要解決的就是計算機的實際存儲量的問題。我們一直強調(diào)的重要問題就是遙感影像處理的信息量太大的問題。計算機在處理該方面問題所需要的最大的問題就是計算機的硬盤內(nèi)存的大小問題，硬盤的大小直接決定計算機在處理相關(guān)方面的信息的數(shù)量和速度。而且計算機在進行具體的處理的過程中也需要調(diào)動多方面的系統(tǒng)軟件等工具，因此操作的效率也會大大下降。因此在實際的計算機的選擇上我們要確保計算機硬盤的存儲空間盡可能的大、讀寫方面的速度盡可能地快、磁盤盡可能地穩(wěn)定、擁有充足的擴展空間。

最后在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境方面該項技術(shù)也有較高的要求。在整個遙感影像的處理過程中信息的傳輸所依賴的主要是計算機的網(wǎng)絡(luò)。如果網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不好而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)運行速度過慢就可能直接導(dǎo)致計算機運行的速度的下降甚至是計算及處理結(jié)果的偏誤。因此在具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境塑造方面我們要盡可能地保證計算機所擁有的寬帶的容量。盡可能的保證計算機的運行的單一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

二、系統(tǒng)軟件方面的關(guān)鍵技術(shù)

我們在遙感影像的處理過程中一般將整個處理過程看做一個完整的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的主要功能就是處理我們所接收到的遙感影像信息。在這個系統(tǒng)中也有許多我們需要進行關(guān)注的問題。在相關(guān)的系統(tǒng)軟件的關(guān)鍵技術(shù)中我們需要注意的問題也是多方面的。概括起來有以下三個方面：集群調(diào)度軟件、多進程影像處理軟件和斷點恢復(fù)功能。從具體情況來看就是要確保整個計算機系統(tǒng)在運算過程中首先具備集群處理的功能，然后就是在具體的運行過程中要能夠?qū)b感影像進行多層次多方面的處理。最后就是要確保處理過程的連貫性，杜絕在網(wǎng)絡(luò)故障以后發(fā)生的不必要的信息斷層等方面的問題。

三、在遙感影像處理中采用一些新的技術(shù)

我們在前面介紹的比較多的是集群式遙感影像處理中有關(guān)計算機方面的技術(shù)與問題，接下來本文就從其他技術(shù)方面介紹該項處理技術(shù)。我們這里所要介紹的是GPU集群技術(shù)和超線程技術(shù)。所謂GPU集群技術(shù)就是在對傳統(tǒng)的集群技術(shù)改造以后的得到的一種新的技術(shù)，這種技術(shù)的優(yōu)越性表現(xiàn)在擁有大量的GPU并行計算處理能力，從而能夠為我們解決遙感影像處理的海量信息問題。超線程技術(shù)指的是通過一些特殊的硬件指令來將單處理器轉(zhuǎn)化為雙處理器功能的技術(shù)。

《江西測繪》2017年第2期

摘要：遙感技術(shù)已經(jīng)成為一項快速、準確地監(jiān)測土地利用變化的重要手段，全國地理國情普查是一項重大的工程項目，在全國范圍內(nèi)，遙感影像在整個地理國情中占有很大的比重。

關(guān)鍵詞：遙感影像；地理國情；目視解譯；人工解譯；時效性

引言

地理國情主要是指地表自然和人文地理要素的空間分布、特征及相互關(guān)系，是基本國情的重要組成部分。開展全國地理國情普查，系統(tǒng)掌握權(quán)威、客觀、準確的地理信息，是制定和實施國家發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃、優(yōu)化國土空間開發(fā)格局和各類資源配置的重要依據(jù)，是推進生態(tài)環(huán)境保護、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的重要支撐，是做好防災(zāi)減災(zāi)工作和急救保障服務(wù)的重要保障，也是相關(guān)行業(yè)開展調(diào)查統(tǒng)計工作的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。為了全面把握當前中國的地理情況和滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需要和生態(tài)文明建設(shè)，國務(wù)院決定開展2013~2015年國情第一次國家地理的調(diào)查。遙感圖像信息提取技術(shù)能夠很好的利用遙感圖像中豐富的光譜、紋理、形狀等信息，提取的結(jié)果更適合于提取地理國情信息。這種技術(shù)在地理條件監(jiān)測中的應(yīng)用，不僅可以提高地理國情普查的地理條件的速度，而且還可以減少工作量，大大提高普查的效率。廣州市需完成覆蓋行政區(qū)域范圍內(nèi)約7434m2地理國情普查數(shù)據(jù)采集，開展廣州市地理國情調(diào)查是了解廣州市城市化進程和社會經(jīng)濟發(fā)展中的基本矛盾及發(fā)展趨勢的基本手段，是制定發(fā)展政策的重要支撐。通過全面獲取多尺度、多時相的歷史數(shù)據(jù)資料、遙感影像、土地利用信息以及社會經(jīng)濟統(tǒng)計信息等普查成果資料，結(jié)合遙感、遙感影像等空間技術(shù)，對廣州市發(fā)展過程中的地理國情特征進行動態(tài)監(jiān)測與分析，包括：城市擴張動態(tài)監(jiān)測分析和生態(tài)空間動態(tài)監(jiān)測分析等兩部分內(nèi)容。

1遙感影像的分類與信息提取方法

1.1遙感影像的分類方法

遙感圖像信息提取是基于各種樣本的內(nèi)在相似性。遙感圖像同一物體在相同的外部條件（地形、照度、季節(jié)等）上具有相同或相近的光譜特征、紋理特征和空間特征，從而表現(xiàn)出相同的某種固有的相似性。同一類的像素特征在同一特征空間區(qū)域內(nèi)具有不同的光譜特征或紋理特征，并在不同的特征空間區(qū)域進行聚類。傳統(tǒng)的圖像分類方法主要針對中低分辨率圖像的設(shè)計，因為低空間分辨率的遙感圖像本身就是混合像元的單像素。光譜分辨率和低空間分辨率遙感圖像普遍較高，高分辨率遙感影像光譜特征相對不豐富，應(yīng)采用自上而下的綜合處理方法。高分辨率遙感影像通過建模可以從分割圖像的光譜信息中獲取空間特征、形狀特征、紋理特征等信息。如圖1簡單的遙感影像圖。

《南方國土資源雜志》2015年第五期

1遙感影像的信息提取方法

①目視解譯法。目視解譯法是由解譯員依據(jù)影像中各種目標地類的光譜特征、紋理特征、空間特征等幾何成像原理以及解譯員所掌握的各種地類的結(jié)構(gòu)規(guī)律和發(fā)展規(guī)律，通過分析地類在影像上的特征對目標地物進行目視識別，從而提取特征信息。②基于像元的分類方法。基于像元的分類方法是計算機分類的傳統(tǒng)方法，應(yīng)用比較廣泛，技術(shù)發(fā)展也比較成熟。主要包括監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類：監(jiān)督分類是自頂向下的知識驅(qū)動法，先進行訓練再進行分類，也就是先學習再分類。包括有最小距離分類法、多級切割分類法、特征曲線窗口法、最大似然比分類法；非監(jiān)督分類是一種自底向上的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，前提是假定遙感影像上同類物體在同樣條件下具有相同的光譜信息特征。非監(jiān)督分類主要采用聚類分析方法，聚類是把一組像素按照相似性歸成若干類別，即“物以類聚”。它的目的是使得同一類別的像素之間的距離盡可能的小而不同類別上的像素間的距離盡可能的大。非監(jiān)督分類常用的方法有分級集群法和動態(tài)聚類法。③面向?qū)ο蟮姆诸惙椒āＣ嫦驅(qū)ο蟮姆诸惣夹g(shù)在遙感影像光譜特征的基礎(chǔ)上，充分考慮了地物的形狀、大小、紋理、位置、結(jié)構(gòu)等幾何特征，利用目標對象與周圍環(huán)境之間的語義關(guān)系等因素，再根據(jù)對象特征建立合適的分類規(guī)則，完成對影像信息的提取，這樣可以充分利用影像中的信息，提高分辨精度，有效地避免了傳統(tǒng)基于像元分類方法的信息損失現(xiàn)象的發(fā)生，并同時可以有效地避免噪聲影響，通過設(shè)定適合的分割尺度，噪聲區(qū)域?qū)⒑推渲苓呄裨黄鸱指詈喜⒌教囟ǖ挠跋駥ο笾腥ィ皇潜粏为毜奶崛》诸悾瑥亩苊饬恕敖符}現(xiàn)象”的產(chǎn)生。

2面向?qū)ο蠓诸惙椒ǖ难芯楷F(xiàn)狀

20世紀90年代以來，面向?qū)ο蟮男畔⑻崛〖夹g(shù)得到了快速發(fā)展，Hofmanne為了提取IKONOS影像中非正式居民地采用了面向?qū)ο蟮姆诸惙椒ǎ⒊浞掷糜跋駥ο蟮墓庾V、紋理、形狀等信息，取得了較高的分類精度；Willhauck等通過集合多種數(shù)據(jù)源，采用面向?qū)ο蟮姆治龇椒ǎ瓿闪擞∧嵩?997與1998年森林火災(zāi)后的制圖任務(wù)。在國內(nèi)，面向?qū)ο蟮男畔⑻崛⊙芯科鸩奖容^晚，近幾年才得到大力地推廣和應(yīng)用，杜鳳蘭利用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒▽KONOS影像的土地覆蓋信息進行提取；莫登奎等也采用面向?qū)ο蟮姆诸惙椒ㄌ崛×酥曛奘谐青l(xiāng)結(jié)合部的土地利用信息；黃慧萍等以高分辨率遙感影像為數(shù)據(jù)源，以多尺度影像分割與面向?qū)ο笥跋穹治龇椒橹饕夹g(shù)，自動提取了大慶市城市綠地覆蓋信息，達到了清查城市綠地的目的。

3幾種遙感影像分類技術(shù)的應(yīng)用和對比

為了對比幾種遙感影像信息提取技術(shù)的優(yōu)劣，筆者選擇賀州地區(qū)，以2010年的0.6m分辨率2.5全色波段與多光譜融合后的QuickBird影像作為實驗數(shù)據(jù)。研究區(qū)域像素大小為1980*1980，面積約1km2，該區(qū)域內(nèi)的地面要素包括耕地、園地、林地、河流、建筑物和道路。

3.1人工目視判讀分類提取影像信息人工目視判別分類就是解譯者通過肉眼觀察遙感影像，先總結(jié)目標物的影像特征和特征影像，進而建立各種目標物的解譯標志，再根據(jù)解譯標志和解譯工作者的經(jīng)驗分辨地物種類并對各類地物的邊緣進行矢量化。人工目視判別的分類在ARCGIS9.3下進行，根據(jù)土地利用現(xiàn)狀分類表的種類，先設(shè)置地類為耕地、林地、水體、建筑物、道路。通過人工目視判別分類的結(jié)果顯示，分類的地物比較清晰，不同的地類之間有著比較明確的分界，并且劃分出來的圖斑邊緣比較光滑。由于是通過人為肉眼的分類，判斷和分類的主要依據(jù)就是紋理及色彩，這樣就容易造成漏分和錯分的情況發(fā)生。一些細長或者面積偏小的地類容易遺漏，以及一些紋理區(qū)別比較微小但又明顯不同的地物容易錯分，并且人工采集的時間相對較長，特別是針對大面積影像要花費較多的時間和人力。

摘要：長期以來，礦產(chǎn)開采造成大量礦山環(huán)境被破壞，對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、區(qū)域經(jīng)濟造成了較大影響。利用遙感解譯技術(shù)開展礦山地質(zhì)環(huán)境遙感動態(tài)監(jiān)測，實現(xiàn)對礦山地質(zhì)環(huán)境的有效監(jiān)控和管理，為礦山地質(zhì)環(huán)境的執(zhí)法監(jiān)督和科學管理、礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理規(guī)劃的制定、礦山地質(zhì)環(huán)境重點治理工程的實施提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：遙感解譯；礦山；地質(zhì)環(huán)境

由于歷史原因，長期以來礦產(chǎn)開采造成大量礦山環(huán)境被破壞。近年來，河南省各類礦產(chǎn)資源開發(fā)對礦山地質(zhì)環(huán)境影響和破壞嚴重區(qū)的面積達1.2×104km2，主要分布于京廣鐵路以西、豫南丘陵、山區(qū)和豫東的煤田。各類礦山開采活動，造成大量的植被破壞、揚塵揚沙，廢石渣堆及大量土地資源被占用，對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成較大影響。這些不僅影響礦山的正常生產(chǎn)活動，而且威脅著礦區(qū)周圍居民的生命財產(chǎn)安全，制約區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，甚至會引發(fā)嚴重的社會問題。礦山開采多處于山區(qū)，交通不便、分布零散，依靠人力監(jiān)測效率低且效果差。衛(wèi)星遙感監(jiān)測具有視點高、視域廣、數(shù)據(jù)采集快和重復(fù)、連續(xù)觀察的特點。開展礦山地質(zhì)環(huán)境遙感動態(tài)監(jiān)測，建立礦山地質(zhì)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對礦山地質(zhì)環(huán)境的有效監(jiān)控和管理，及時了解和掌握礦山地質(zhì)環(huán)境動態(tài)變化，為礦山地質(zhì)環(huán)境的執(zhí)法監(jiān)督和科學管理、制定礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理規(guī)劃、實施礦山地質(zhì)環(huán)境重點治理工程提供依據(jù)。

1技術(shù)路線

在充分收集工作區(qū)已有礦山地質(zhì)環(huán)境、采礦權(quán)、探礦權(quán)、礦山復(fù)綠工作區(qū)、前期礦山遙感調(diào)查與監(jiān)測解譯成果等資料基礎(chǔ)上，采用遙感數(shù)據(jù)與其他多源數(shù)據(jù)相結(jié)合、人機交互解譯相結(jié)合、室內(nèi)綜合研究與實地調(diào)查相結(jié)合的技術(shù)方法完成遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用。根據(jù)監(jiān)測目的和礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測相關(guān)技術(shù)標準及要求，獲取合適的遙感數(shù)據(jù)及其相關(guān)輔助資料；通過遙感圖像預(yù)處理、圖像增強處理和遙感解譯等方法提取礦山開采地的地質(zhì)環(huán)境信息；借助衛(wèi)星定位技術(shù)，輔以適量的野外實地調(diào)查驗證，加強室內(nèi)綜合分析，圈定礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀、地質(zhì)災(zāi)害等礦山信息的范圍，達到礦山地質(zhì)環(huán)境遙感解譯的預(yù)期效果。

2解譯方法

2.1遙感數(shù)據(jù)獲取遙感數(shù)據(jù)采用衛(wèi)星2.5m高分辨率遙感影像，全省影像數(shù)據(jù)采用西安1980坐標系，地圖投影采用高斯-克呂格投影，3度分帶，帶號38。影像局部有少量云層，約占整體的1%，且未覆蓋主要礦產(chǎn)開采區(qū)，影像整體清晰可辨，可解譯程度較高［1，2］。

2.2野外踏勘

摘要：規(guī)劃是國家治理體系的重要組成，國土空間是國家發(fā)展秩序與動力的根本基石。新一輪國務(wù)院機構(gòu)改革推進國土空間規(guī)劃，旨在“優(yōu)化協(xié)同高效”，亟待技術(shù)進步。國土資源整理是改革的基礎(chǔ)，遙感技術(shù)在土地整理開發(fā)中有著時空分辨率高、現(xiàn)勢性好的優(yōu)勢，有效利用提升該技術(shù)，能夠及時快速準確地反應(yīng)國土資源變化，為土地開發(fā)整理工作提供科學依據(jù)。

關(guān)鍵詞：國土空間規(guī)劃；遙感技術(shù)；土地調(diào)查；資源整理

1引言

2015年9月，《生態(tài)文明體制改革總體方案》提出，到2020年構(gòu)建起由自然資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)制度、國土空間開發(fā)保護制度、空間規(guī)劃體系等八項制度構(gòu)成的產(chǎn)權(quán)清晰、多元參與、激勵約束并重、系統(tǒng)完整的生態(tài)文明制度體系。隨后包括多規(guī)合一在內(nèi)的系列規(guī)劃改革推進，至2017年1月《省級空間規(guī)劃試點方案》提出：“以主體功能區(qū)規(guī)劃為基礎(chǔ)，全面摸清并分析國土空間本底條件，劃定城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)空間以及生態(tài)保護紅線、永久基本農(nóng)田、城鎮(zhèn)開發(fā)邊界，為實現(xiàn)“多規(guī)合一”、建立健全國土空間開發(fā)保護制度積累經(jīng)驗、提供示范。”這其中，土地是最核心的資源要素，利用遙感技術(shù)整理國土資源，能夠科學有效提高基礎(chǔ)工作效率。

2遙感技術(shù)在國土資源整理工作中的應(yīng)用優(yōu)勢

過去在國土資源整理工作中，通常采用幾年前的土地利用現(xiàn)狀圖作為基礎(chǔ)圖件，并對已經(jīng)變化的土地利用情況進行實地調(diào)查，對部分部件進行變更，進而開展規(guī)劃工作。但是，土地利用現(xiàn)狀圖時效性不足，再加上主客觀條件影響，導(dǎo)致土地規(guī)劃設(shè)計的精度得不到有效保障。近年來，國土資源整理工作對項目區(qū)地形圖的現(xiàn)勢性及精度存在很高要求，通過野外數(shù)字化采集獲取的數(shù)據(jù)雖然精度高，但是工作量太大，受地形、地貌及植被覆蓋影響，采集難度較高。在這種情況下應(yīng)用遙感技術(shù)能夠有效解決以上難題，對于國土資源整理項目區(qū)的多時相數(shù)據(jù)能夠做到及時、迅速獲取，大大減少人為因素對監(jiān)測結(jié)果的影響，準確反映項目區(qū)的實際情況。不僅如此，遙感技術(shù)受地形地貌、氣候海拔等自然因素影響較小，實現(xiàn)了人力、物力及財力的有效節(jié)約。近年來，遙感技術(shù)取得很大進步，數(shù)字影像分類技術(shù)、高分辨率遙感影像技術(shù)在國土資源整理工作中得到廣泛應(yīng)用，通過構(gòu)建專業(yè)化地理信息系統(tǒng)平臺實現(xiàn)人機交互，工作人員能夠直觀感受到地物及地類的形狀、顏色、紋理和位置等，對全域范圍內(nèi)的地類地物邊界進行直接繪制，并賦予其基本屬性，為后續(xù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、整理和分析工作奠定良好基礎(chǔ)，有效提高了基礎(chǔ)工作效率。總的來說，在國土資源整理工作中應(yīng)用遙感技術(shù)，不僅能有效提升基礎(chǔ)工作質(zhì)量、縮短基礎(chǔ)工作周期，還能迅速提取和更新信息，具備較強的可操作性[2]。

3遙感土地調(diào)查過程中的國土資源整理技術(shù)分析

3.1遙感影像數(shù)據(jù)源的選擇

1數(shù)碼照片作為遙感影像的預(yù)處理

1.1全景圖拼接近地遙感影像拼接通常無需借助地面控制點，只需獲得影像匹配點便可直接拼接生成全景圖。使用這種粗糙的全景圖可以檢驗遙感作業(yè)中是否出現(xiàn)漏拍，影像重疊度是否符合要求等。

1.2空中三角測量對區(qū)域網(wǎng)進行空中三角測量，獲得控制點和檢查點的精度，從而對近地遙感作業(yè)所得數(shù)據(jù)精度進行評估。必要時，還可以通過提高地面控制點數(shù)量和精度來提高全景圖平面坐標和高程的準確性。

1.3正射影像制作在以上工作基礎(chǔ)上就可以進行正射影像的生成了。利用獲取的方位數(shù)據(jù)和匹配點對影像進行處理，利用人機交互法得到研究區(qū)DEM，最終生成精確的正射影像。得到正射影像后，還需抽取一定數(shù)量的地面控制點，對比其在屏幕上的坐標與實測坐標間的誤差，對正射影像的精度進行評估［12］。實際應(yīng)用中，因研究目的不一，區(qū)域范圍各異，拍攝視角多變，以上各項處理步驟并不都是必需的。

2基于數(shù)碼照片可提取的遙感植被指數(shù)

經(jīng)預(yù)處理的RGB色彩模式數(shù)碼照片只有紅綠藍3個顏色通道;使用經(jīng)過改造(即拆除相機內(nèi)部紅外濾光片并在鏡頭前加裝可見光濾鏡)或?qū)Ｓ玫募t外相機還能再獲取1個近紅外通道———在此基礎(chǔ)上，構(gòu)造植被指數(shù)就是用R、G、B、NIR4個波段進行數(shù)學變換，最大化植被信號，最小化非植被信號。因為RGB圖像為真彩色，因此僅用RGB三通道構(gòu)造的指數(shù)又被稱為植被顏色指數(shù)(Colorindices)［13］。

2.1比值植被指數(shù)數(shù)碼照片色相中綠色的比例已經(jīng)能在一定程度上直觀地反映區(qū)域植被的好壞———綠色強度指數(shù)(Sgreen，Strengthofgreen)，也即綠色的比例系數(shù)或色度坐標。因葉綠素對紅光的強吸收和葉肉組織對近紅外光的強反射，植被在R和NIR波段的光譜差異最顯著。兩者之比即比值植被指數(shù)(RVI，Ratioveg-etationindex)能有效反映植物的這種特殊光譜響應(yīng)特征。

2.2差值植被指數(shù)與Sgreen不同，超綠指數(shù)(ExG，excessgreenindex)以差值的形式表征綠色在色相中的富余度。ExG圖像是天然近二值灰度圖像，呈現(xiàn)明顯的黑白效果，通過自動閥值分割易于完成二值化處理，區(qū)分出植被與非植被，是近年來使用最多的顏色指數(shù)之一［17］。Woebbecke等［18］對比分析了ExG與r-b、g-b、(g-b)/(r-g)、HUE等植被指數(shù)對草地的識別能力，發(fā)現(xiàn)ExG效果最佳。它有很多改進型(MExG)。DVI的缺點是受土壤背景影響很大，會隨土壤的含水量、有機質(zhì)含量、表面粗糙度等，以及光照條件、植被蓋度、作物排列方向的變化而變化。尤其是當植被過于濃密(蓋度≥80%)時，它對植被的靈敏度會顯著下降，因此只適用于植被發(fā)育早中期或低中覆蓋度植被的檢測。

摘要：將遙感技術(shù)應(yīng)用在退耕還林工程項目建設(shè)中，完成工程項目的規(guī)劃、驗收與監(jiān)測任務(wù)，其經(jīng)濟性與科學性十分明顯，具有一定的推廣價值。在對遙感技術(shù)應(yīng)用的過程中，特別是空間分析技術(shù)，能夠?qū)δ硡^(qū)域退耕還林面積進行定期地獲取。基于此，文章將遙感技術(shù)作為重點研究對象，闡述其在退耕還林工程項目建設(shè)中的運用，希望有所幫助。

關(guān)鍵詞：退耕還林工程；工程項目建設(shè)；遙感技術(shù)；運用；分析

退耕還林工程項目的主要目標就是盡快恢復(fù)植被，盡量減少水土流失，對生態(tài)環(huán)境予以有效地改善，使得農(nóng)民經(jīng)濟收入不斷增加。但目前階段，人工現(xiàn)場調(diào)查測定始終是退耕還林工程項目主要的檢查方法，實際的工作量極大，要消耗一定的人力物力與財力，直接影響了工作效率的提升。而將遙感技術(shù)應(yīng)用在退耕還林工程當中，能夠盡快完成任務(wù)。由此可見，深入研究并分析退耕還林工程建設(shè)與遙感技術(shù)運用具有一定的現(xiàn)實意義。

1遙感技術(shù)在退耕還林工程項目中的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前階段，林業(yè)科技工作人員針對森林資源、天然林保護以及退耕還林等相關(guān)工程項目的遙感監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究力度不斷加大，并取得了理想的研究成果。其中，遙感技術(shù)在退耕還林工程項目中的應(yīng)用集中表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1借助遙感影像科學規(guī)劃退耕還林區(qū)域

因退耕還林工程項目的實時周期相對較長且政策的兌現(xiàn)時間也很長，所以在工程項目建設(shè)之前，應(yīng)結(jié)合遙感影像規(guī)劃并布局退耕還林的區(qū)域，為工程項目實施區(qū)域內(nèi)部的全局性戰(zhàn)略落實提供必要的保障。其中，在對遙感與地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的過程中，即可對退耕還林還草耕地數(shù)量與空間分布進行確定。但需要事先具備數(shù)字高程、土地利用、植被指數(shù)與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及坡向等方面的數(shù)據(jù)庫[1]。與此同時，要在土地利用數(shù)據(jù)庫當中提取旱地的數(shù)據(jù)信息。在此基礎(chǔ)上，基于遙感技術(shù)的幫助，還要對退耕還林還草面積與空間分布進行確定。在對降雨數(shù)據(jù)使用的過程中，也可以對退耕還林或者是還草面積與空間分布加以確定。當合理規(guī)劃退耕還林區(qū)域以后，即可對退耕還林工程項目進展狀況與耕地質(zhì)量形成系統(tǒng)化地了解，進而以通用土壤蝕工程為參考依據(jù)，貫徹落實適宜性評價。其中，可以結(jié)合評價的結(jié)果，科學合理地采取不同等級，對退耕還林地區(qū)的規(guī)劃方案進行制定，而等級集中表現(xiàn)為高度適宜、中度適宜、低度適宜與不適宜4個方面。與此同時，結(jié)合SPOT-5數(shù)據(jù)本身所具備的融合性，與SPOT-5、ETM+數(shù)據(jù)相互融合，將遙感技術(shù)應(yīng)用于其中，借助不同形式的變化方式，找到方便識別植被的融合手段。除此之外，對QuickBird遙感影像數(shù)據(jù)處理分析的合理化運用，可以獲得更為豐富的退耕地區(qū)樹冠信息。而且，基于面向?qū)ο髨D像信息提取的技術(shù)，還能夠?qū)ν烁€林地區(qū)的樹冠信息加以提取，以保證退耕還林規(guī)劃管理工作的順利開展。

1.2宏觀驗收并監(jiān)測退耕還林還草保存狀況

目前地質(zhì)遙感判釋常用的數(shù)據(jù)主要有LandsatTM、SPOT以及高分辨率的QuickBird、WorldView等衛(wèi)星影像以及大比例尺航空影像數(shù)據(jù)等。為了宏觀上了解工作區(qū)地形地貌特征、可溶巖與非可溶巖的分布、褶皺及斷裂構(gòu)造的展布等背景信息，微觀上詳細調(diào)查不良地質(zhì)類型及數(shù)量，特別是巖溶的分布及發(fā)育規(guī)律，分析影響和控制線路方案選擇的主要地質(zhì)問題［8］，選用了中小比例尺的LandsatTM5、SPOT5衛(wèi)星影像以及大比例尺黑白航空影像3個不同尺度層次的影像數(shù)據(jù)［9］。

為了提高判讀的精度及效率，對衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進行了輻射增強、灰度及線性拉伸等增強預(yù)處理，進行了幾何精糾正使衛(wèi)星影像與相關(guān)數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、地質(zhì)圖相吻合［10］，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建基于DEM數(shù)據(jù)及衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的三維判讀環(huán)境;而對于黑白航空影像數(shù)據(jù)，其比例尺一般都較大，低精度DEM數(shù)據(jù)不能滿足三維建模的要求，根據(jù)數(shù)字攝影測量的原理，進行航空影像數(shù)據(jù)的內(nèi)定向，相對定向，恢復(fù)相對的立體關(guān)系，建立真三維的航片判讀環(huán)境。不同尺度層次數(shù)據(jù)的坐標系統(tǒng)均統(tǒng)一。在地質(zhì)信息提取過程中遵循從宏觀逐步過渡到微觀的判讀方法，衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)和航空影像數(shù)據(jù)相結(jié)合，多尺度、多角度逐級提取地質(zhì)信息(圖1)。

中小比例尺衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)主要用于工作區(qū)宏觀背景的調(diào)查，從宏觀上初步查明控制線路方案的巖帶、構(gòu)造、富水帶及主要不良地質(zhì)問題，滿足鐵路勘察預(yù)可研階段設(shè)計的需求;而大比例尺的航空影像或高分辨率的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)則是進一步詳查線路走向一定范圍的地質(zhì)情況，查明影響線路工程的不良地質(zhì)分布情況，滿足鐵路勘察初測階段設(shè)計的需求。地質(zhì)遙感調(diào)查按不同階段側(cè)重點的不同有以下幾個方面。

1構(gòu)造的判釋

衛(wèi)星影像覆蓋范圍大的特點使地質(zhì)構(gòu)造的解譯標志在影像上都比較明顯，褶皺構(gòu)造一般呈現(xiàn)地層相間分布的特點，具有核部和翼部的景觀特征，而斷裂構(gòu)造多呈線性負地形展布。經(jīng)遙感判釋，本工作區(qū)以褶皺構(gòu)造為主，在衛(wèi)星影像上可識別的大型褶皺構(gòu)造有數(shù)十條左右，在SPOT510m尺度影像中均具有典型特征，如分布于龍山縣的猛必向斜(圖2、圖3)，地層條帶呈北東向展布，核部呈負地形，而兩翼逐漸抬升，各地層間界線明顯。工作區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造多以褶皺過程中形成的半生斷裂為主，多呈現(xiàn)線性負地形展布或有強烈的地貌差異指示。

2巖性的判釋

巖性的判釋過程一般難度較大，特別是在植被覆蓋率較高的區(qū)域。巖性判釋具有明顯的區(qū)域性特點，不同地區(qū)的巖性判釋標志很難相互引用，應(yīng)根據(jù)區(qū)域特點，通過遙感圖像的地貌狀況、紋理色彩、水系徑流、地表分化差異、植被覆蓋的迥異等綜合因素建立各時代地層的解譯標志［8］。本工作區(qū)廣泛發(fā)育有可溶性巖層，這是影響線路走向的主要因素之一。在衛(wèi)星影像上，與其他非可溶性巖層相比，可溶性巖層表現(xiàn)為典型的溶丘洼地、峰叢溝谷或峰叢洼地的景觀特征，山體一般呈串珠狀分布，地表水系則呈樹枝狀、格狀或角狀分布，并廣泛發(fā)育有巖溶漏斗等不良地質(zhì)現(xiàn)象。另外，同一可溶性巖層在影像上的解譯標志也呈現(xiàn)不同的特征，如可溶性三疊系巖層，巴東組(T2b)呈現(xiàn)為中低山地貌，有明顯地表水徑流，河網(wǎng)自由擺動，沖溝短陡，切割較淺;嘉陵江組(T2j)則呈現(xiàn)為典型的峰叢溝谷及峰叢洼地的景觀特征，廣泛發(fā)育巖溶漏斗;大冶組(T1dy)則呈現(xiàn)為大型峰叢地貌(圖4、圖5)。

3巖溶的判釋