浅谈利用卫星影像制作GIS数据
王国波
（广西壮族自治区基础地理信息中心 南宁 530023）

【摘　要】　随着高分辨率卫星影像的发射，利用卫星影像进行GIS数据的采集制作，已经成为一种新的技术方法，本文阐述采用影像制作大比例尺数据过程的体会与思考。
【关键词】　影像纠正精度 影像判别 数据采集

　　一、前言
　　随着社会的发展，地理信息系统（GIS）在国民经济中所处的地位越来越重要，而GIS的基础是矢量数据，且要保障矢量数据的现势性和准确性。一般情况下，GIS矢量数据是以数字化测量结果或现存地图为基础建立的，其更新在很大程度上依赖于野外测量和对现势性较好的地图数字化结果。然而，目前现有地图的更新周期较长，从而使GIS矢量数据的现势性不能很好地满足各种用户地需要，因此，我们需要寻求新的GIS数据更新途径。在以地图数字化构成数据源基础的前提下，利用航空航天遥感手段进行辅助能较好地解决GIS 数据的现势性问题。随着高分辨率卫星影像的发射，利用遥感影像进行GIS数据的采集制作已经有了比较成熟的工艺和方法，利用获取周期短的遥感信息来不断地更新GIS 的矢量数据库及基础图件成为可能,将遥感资料作为GIS 的一个稳定信息源,从而解决或缓和目前GIS 常规“静态”数据库问题,使其保持有效的使用价值并具有动态分析的功能。
　　二、现状分析
　　目前所用于GIS数据更新制作的遥感影像主要有以下几种：

　　一般比较多的采用QuickBird和IKONOS进行大比例尺数据采集,它们的优点在于地面分辨率较高,影像内容容易判别，比较适合制作1：5000和1：10000的GIS数据。以下是本人在参与利用QuickBird影像制作1：5000城市电子地图过程中的一些体会和思考。
　　三、影像对数据采集的影响
　　1、影像纠正的精度
　　影像纠正的精度直接影响后期GIS数据采集的精度，现在我们一般都是采用ERDAS IMAGINE对影像进行纠正。ERDAS IMAGINE 可以利用原厂提供的RPC数据，配合控制点（GCPs）与高程（DEM）数据进行有理数多项式纠正。
　　QuickBird图象用户可以利用地面控制点，调整基本和标准图象所带的传感器模型信息，利用高程数据可以对单景基本和标准图像做正射纠正。
　　在实际操作中发现，对于地势平坦的地域影像纠正的精度都比较高，而在一些地势起伏比较大的地域影像纠正的精度有所降低，比如在同一影像范围内，平地的精度好，但山地及丘陵误差就大些。而采用不同多项式次数，结果也不一样，试验发现对于山地的纠正，用三次多项式比一次多项式的纠正结果好，但不一定适合平缓地区。
　　还有DEM的精度问题，本人一直有个疑问，DEM的精度对影像纠正的好坏影响有多大，DEM的现势性应该也是因素之一，假如纠正采用的DEM与影像的现势性相差较大，地势地形的变化情况对影像纠正会有影响。
　　2、影像清晰度
　　影像的清晰度对要素的判别有很大的影响，我们曾经遇到获取的卫星影像清晰度根本没办法进行数据采集的情况。如果影像判别困难，对制作的GIS数据的精度，内容的准确性就难以把握。一般可以采用直方图拉伸、去薄雾、锐化等方式对纠正好的影像进行操作。
　　3、影像的拍摄角度与阴影
　　影像的拍摄角度的高低直接影响影像内容好坏，比如我们在2005年5月获取的南宁市卫星影像，发现角度较大，导致很多高层建筑物投影差大，而且拍摄角度和阳光照射的方向正好相反，导致在图面判别上发现一幢大厦倒向右边，而阴影在左边对两边其他要素的判别都造成影响，给数据采集带来困难。
　　4、判别与采集
　　前面提到的都是影像本身特性与数据采集的关系，还有一些是具体影像内容对数据采集的影响，现在各种结构复杂的楼宇都逐渐增多，比如一幢大厦包括了主楼副楼，而从高空拍摄下去，由于投影差的关系没办法直接判别大厦的建筑范围及形状，往往会出现一些只采集了高层主楼部分，副楼或裙楼采集不对或没有采集的现象。
　　还有植被对要素判别也会造成影响，比如道路边线的判读采集，如果路边植被过于高大浓密势必遮挡道路的边线，对采集道路的精度造成影响。类似问题在采集水域范围时也会遇到。
　　其他还有一些影响GIS数据精度的因素，包括作业人员对地物要素的判别能力，不同的人对影像判别的方法可能不同，认识和经验也不同，对数据采集的质量的影响不亚于前面谈到的客观因素。比如对房屋比较密集的街区进行采集，有人就可以判别处街区内的通道走向，可以将街区合理的分块采集，有些人就没有这个能力，全部采成一大块。所以，在利用影响进行数据采集时对人员的培训也很重要。
　　四、结束语
　　本文旨在探讨应用卫星影像进行GIS数据采集制作中的一些问题与体会，以上观点尽供参考。随着科学技术的不断发展，卫星影像的获取更加便捷和多样。而且还会有更加高分辨率的卫星要发射，相信对卫星影像的综合利用的前景会更加广阔。而GIS数据更新的方法和效率会更上一个台阶。

作者简介：王国波，男，生于1972年，1990年参加工作，本科学历，地理信息系统专业，先后从事工程测量GIS/RS数据处理及相关工作。