25米alos卫星影像数据在城市规划管理中的应用

1、2.5米alos卫星影像数据在城市规划管理中的应用孟坚定黄萍【摘要】本文就2. 5mal0s卫星影像数据在城市规划管理中的加工处理及应用作了简要概述 和总结。将al0s 2. 5m全色影像和1 om多光谱影像进行融合，使用高精度矢量地形图和规划 编制图对2. 5m融合影像进行几何精纠正，使卫星影像的投影方式与地面平面控制数据和dlg 地形图相一致，为规划信息的提取和直观表达创造条件，在纠正后融合影像上提取所需的图 形信息。alos2.5m融合影像所能识别的各类地物信息在各级城市规划编制和管理中都得到 了充分有效的利用。特别是与各类规划信息如道路、河流、规划控制线等信息叠加做成复合 式规划影像专

2、题图，相比传统的专题图更直观，信息更丰富。本文为城市规划管理利用2. 5m 分辨率卫星数据，探讨了一条实用性好、操作性强的新途径。【关键词】alos;城市规划；专题图application of alos in urban planningmeng jianding;huang pingabstract: this paper makes a brief overview of application of alos in urban planning. all sorts of information contained in 2.5m fusion images of alos are a

3、pplied effectively in many levels of urban planning. composite image thematic map can be obtained by the superposition of fusion image of alos and sorts of planning information(e.g.road,river, planning six-lane ect).compared to traditional thematic map,the information contained in composite image th

4、ematic map is more abundant and more intuitionistic.thc paper discuss a practicable and maneuverable way in the field of application of 2.5m resolution satellite data in urban planning.key words: alos;urban planning;thematic map1前言城市规划(urban planning )研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署，是城市建设和管理的依据。

5、近些年来，我国的城市化进程越来越快。城市规划建设信息也日益纷繁复杂。而遥感技 术可以快速获取大量空间数据、大范围地提取地表覆盖信息，直观准确地表现城市规划信息。 遥感数据的宏观、快速、综合、多层次、多时相的优势已经逐渐成为城市规划的重要信息源 之一。alos卫星影像数据作为新一代2. 5m分辨率卫星数据，凭借其优良的数据质量和高性价 比逐渐在各行业中发挥出重要作用，同样在城市规划管理中也充分发挥了其各方面的优势作 用。2 alos卫星数据介绍alos 卫星(advanced land observation satellite)于 2006 年 1 月 24 日在日本南部种 子岛航天发射中心(

6、ntsc)发射，它是日本国家空间发展局(nasda)继1992年2月发射的地球 资源卫星1号仃er 1)和1996年8月发射的改进型地球观测卫星(adeos)之后的又一颗陆地 观测卫星；alos卫星光学传感器主要提供2. 5m全色数据、10m多光谱数据(包括蓝、绿、 红、近红外共4个波段)和palsar ( l波段雷达数据)。alos卫星每年至少对全球覆盖一次, 重点地区多次覆盖。3 alos卫星影像数据处理alos卫星影像数据处理所需要的资料主要有原始卫片数据、地面平面控制数据和dlg 地形图。卫星影像数据处理工作主要包括有配准、融合、纠正、镶嵌等。配准融合的目的是将 10m多光谱数据的光谱

7、信息叠加在2. 5m全色影像上，使得融合后影像既具有高的空间分辨 率又具有丰富的光谱信息，融合成2. 5m分辨率的多光谱影像；本次纠正方法采用几何精纠 正，由于本次工作区域为城镇，地势较平坦，地面高差在1米范围内，因此可省略dem来进 行正射纠正，仅用地面平面控制数据和叽g地形图作为控制资料对影像进行了几何精纠正。 纠正的目的是使卫星影像的投影方式与叽g地形图相一致，为规划信息的提取和直观表现 创造条件；影像镶嵌的目的是将工作区域的所有纠正后影像图拼接在一起，使之成为一幅反 映工作区域全貌的完整影像。alos卫星影像数据处理主要工作流程如图1。图1al0s卫星影像数据处理主要工作流程图3.1影

8、像配准融合图像融合可根据实际需要在纠正前或纠正后进行，本次选择在纠正前进行融合处理。图 像配准的精度直接影像图像融合的效果，如果配准精度差，融合后的2.5m多光谱影像会出 现重影错位现象，这会为后面的纠正效果带来很大的影响。利用适当的数学模型以全色数据 为参考选取配准点，将多光谱数据配准到全色数据上，所选配准点应尽量控制影像四周，点 位选择准确，一般选择9个配准控制点且均匀分布。然后将配准后的多光谱数据和全色数据 进行融合，得到具有2. 5m分辨率的融合影像。融合影像效果的好坏除与配准精度有关外， 融合方法的选择也至关重要，本次采用了适合于alos的融合方法brovey方法进行融合。3. 2影

9、像纠正影像纠正的精度直接影响后续从影像上提取规划信息的精度。本次影像纠正将地面平面 控制数据和dlg地形图作为纠正的控制资料，从上面资料数据中选择出满足模型解算要求的 纠正控制点，控制点数量选定为9-15个点，且将其尽量控制影像四周，均匀分布。同时在 相邻景影像之间选取3-5个同名地物点，以保证相邻景影像之间的接边精度，使得影像镶 嵌时不会出现错位（如道路衔接不上）等现象。纠正控制点选取完成后，选用一定的纠正模 型对单景alos融合影像进行纠正。3. 3影像镶嵌单景影像纠正后，经检查点位中误差满足精度要求，且进行了景间误差改正后，对工作 区单景影像进行调色和镶嵌工作。镶嵌线走向合理，不切割完整

10、地物。工作区整体影像色彩 接近天然彩色，颜色均匀一致，景之间无明显痕迹，反差亮度适中，影像高亮区与暗调区无 信息损失。时相相同或相近的镶嵌影像纹理、色彩自然过渡；时相差距较大、地物特征差异 明显的镶嵌影像，允许存在光谱差异，但同一地块内光谱特征尽量保持一致。本次影像镶嵌调色时，采用了 orthovista软件，orthovista是inpho摄影测量系统（德 国著名航空摄影测量公司inpi10 gmbh生产的航空摄影测量与遥感处理软件）其中一个模块, 主要功能是生产正射影像镶嵌图。它运用特定的图像处理技术，自动平差和整合来自任何来 源的正射相片，通过调整毗邻图像间的色度和亮度达到一种大面积的颜

11、色平衡，生成一个无 缝、颜色平衡且带有坐标的镶嵌图。运用0rthovista软件对纠正后的融合影像镶嵌后得到 一幅反映工作区域全貌的色调均匀且无缝的完整影像，此种方法相对于手工镶嵌调色，不仅 节省了时间，而且接边处色彩相比于比手工调色要过渡更自然。4 alos卫星影像数据在城市规划中的应用al0s2. 5m纠正融合影像中所能识别的各类地物信息，大要素如河流、道路、绿化范围, 小要素如房屋、桥梁等信息，在各级城市规划中都发挥了重要作用。4. 1编制城市宏观规划制定城市宏观规划需要有城市基础地理轮廓，如道路、河流、绿化范围等基本信息。 al0s2. 5m纠正融合影像能够清晰识别此类信息，同时al0

12、s2. 5m正射影像精度可以满足1： 1 万的成图要求巴所以alos数据可以作为制定城市宏观规划的主要城市基础地理信息源。4. 2编制城市总体规划从alos2.5m纠正融合影像中可以清晰识别出各水域、绿地、工业城区、农村居民点等地物，此类信息可作为城市总体规划和城镇体系规划的信息源的有效支持（图2）。图2 al0s2. 5m纠正后融合影像截图（1）4. 3编制分区规划和控制性详细规划对于分区规划和控制性详细规划，在不同的规划单元空间中，alos2.5m纠正融合影像 能识别提示到最小地物信息，如房屋轮廓、杆塔走向等，这些信息可作为规划编制的参考信 息（图3 ）。图3 al0s2. 5m纠正后融合

13、影像截图（2）4. 4绘制选址、用地红线规划审批选址、用地红线主要有市政道路红线、用地红线、建筑红线等。红线的选定绘 制通常在1:500的矢量线划图上进行。但由于此类大比例尺线划图更新速度较慢，导致其时 效性差，从而影响规划审批工作。而遥感影像具有高效的时效性，因此可采用alos2. 5m纠正 融合影像对1:500线划图进行更新，提高其时效性，进而可以准确、快速、有效地为规划审 批管理服务。4.5实施规划动态监察城市规划监察需要对以下两方面进行动态监察：一是未经规划审批的违规私搭乱建；二 是已临时批建的建设工程未在规定有效期时报批。利用alos每年至少对全球覆盖一次的卫 星影像数据，来进行城市

14、的规划动态监察。选取不同时相的遥感影像。经过与图1相同的处 理流程，可以从不同时相的遥感影像中找出影像中的建设变化区域，对城市违章建筑进行纠 察，对违规用地进行动态监管等。4. 6生成复合影像专题图alos2. 5m纠正融合影像除了可以作为各类规划编制的主要或者补充基础地理信息数据 源之外，还可以与多类规划信息（如道路、河流、规划六线等）叠加作成复合式影像专题图, 如城市规划市域图、城市绿化分布图、城市建成区用地分布图等，以影像为背景的专题图信 息更为丰富，表现力更强，在城市规划与管理中更具有指导意义（图4,图5）。图4城市规划市域图截图图5绿化分布图截图5结语al0s2. 5m融合影像中，识

15、别的各类地物为城市规划管理提供了强有力的数据辅助支撑 作用。可识别的最大地物要素如道路、河流、绿化范围等可以作为城市宏观规划决策的主要 信息源；可识别的一般地物如居民点等可作为各类规划编制的补充信息源；可识别的最小地 物如房屋轮廓等可作为规划审批的有利参考信息。在专题图方面，alos遥感影像图可与cad 规划图叠加形成复合式影像专题图，相比cad规划图表现更直观，信息更丰富。总之质优价廉的alos卫星影像数据在城市规划管理中可充分发挥其作用，不仅丰富了 城市规划的信息源，而且极大地降低城市规划实施的周期和成本。本文总结了实践经验，为 今后城市规划管理和应用方面运用2. 5m分辨率卫星数据探讨了 一条高效实用的途径。参考文献(references)1高杨，吕宁，薛重生等应用rs和gis的城市空间结构动态变化研究一以浙江省义乌市为 例城市规划，2005 ( 9 )： 35-38.2. 何宇华，谢俊奇，刘顺喜.alos卫星遥感数据影像特征分析及其应用精度评价.地理与地 理信息科学，2008 ( 2 ): 23-26.3. 王宾波，汪祖进.应用rs.gis