上海創(chuàng)建國(guó)家園林城市中的綠化遙感調(diào)查_圖文

1、 目前基于圖斑和紋理的計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類方法對(duì)于行道樹和綠地的區(qū)分效果不佳,遠(yuǎn)不如有經(jīng)驗(yàn)的操作人員;第三,在高分辨率的遙感影像中,處于不同生長(zhǎng)狀態(tài)下的植被往往呈現(xiàn)出不同的色彩或飽和度,這使得計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯程序很難準(zhǔn)確地識(shí)別出植被的真實(shí)邊界,解譯效果遠(yuǎn)不如有經(jīng)驗(yàn)的操作人員;第四,對(duì)于陰影內(nèi)綠地和行道樹的解譯,計(jì)算機(jī)幾乎不能自動(dòng)識(shí)別,必須由有經(jīng)驗(yàn)的操作人員進(jìn)行判讀。綠化遙感調(diào)查的實(shí)施,需要有諸多技術(shù)和解譯方法來(lái)支撐才能確保最終獲得良好的結(jié)果。2.1綠化遙感調(diào)查應(yīng)用技術(shù)為了保證綠化遙感調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性,在調(diào)查過(guò)程中所應(yīng)用的技術(shù)基本上是經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的、可靠的技術(shù)。綠化遙感調(diào)查不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程,涉及到多種

2、技術(shù)的綜合,歸納起來(lái)大致有以下五個(gè)方面。遙感影像的幾何校正是獲取數(shù)字化綠化信息的重要基礎(chǔ)。遙感影像的幾何校正實(shí)際上就是將數(shù)字化遙感影像針對(duì)地圖進(jìn)行幾何配準(zhǔn),其目的是改正原始影像的幾何變形,產(chǎn)生一幅符合某種地圖投影或圖形表達(dá)要求的新圖像o】。只有經(jīng)歷這一環(huán)節(jié),隨后解譯的綠化信息才能與空問(wèn)位置相關(guān)聯(lián),從而成為空間信息的一部分。綠化遙感調(diào)查的直接解譯對(duì)象就是城市中的綠化植被,由于在遙感影像的成像過(guò)程中受到多種因素尤其是大氣物理?xiàng)l件的影響,城市中的綠化植被信息受到一定程度的衰減或抑制,因此,在進(jìn)行綠化遙感調(diào)查時(shí)對(duì)植被信息進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)是必要且有利的。對(duì)于彩紅外或真彩色遙感影像而言,植被信息的增強(qiáng)包括兩

3、個(gè)方面,一是針對(duì)陽(yáng)光直射區(qū)域的植被,二足針對(duì)陰影區(qū)域的植被。以彩紅外遙感影像為例,針對(duì)陽(yáng)光直射區(qū)域,植被信息增強(qiáng)的技術(shù)要點(diǎn)是:均衡化紅色波段的直方圖與增加紅色飽和度。紅色波段直方圖均衡化即使得紅色波段的直方圖呈現(xiàn)類似高斯正態(tài)分布曲線的式樣,可以有兩個(gè)以上的波峰,亮度值較為集中的一個(gè)高峰部位在中等亮度且稍微偏亮的區(qū)域,低亮度區(qū)和高亮度區(qū)域,亮度值密度明顯減少。紅色波段直方圖均衡化有利于顯示出植被的色彩特征,提高了植被信息的可判讀性(參見圖1。增加紅色飽和度即使得紅色色彩更加鮮艷,色彩層次更豐富,進(jìn)而區(qū)分出不同生長(zhǎng)狀態(tài)下的植被,有利于更明確地區(qū)分植被與非植被信息(參見圖2。針對(duì)陰影區(qū)域,植被信息增

4、強(qiáng)的要點(diǎn)是:異常增強(qiáng)陰影區(qū)的整體亮度和適度增強(qiáng)紅色波段的亮度。由于有陽(yáng)光的反射,陰影區(qū)域仍然有一定的光亮度,如果采取異常增強(qiáng)亮度的手段,仍然能夠辨別出陰影區(qū)域內(nèi)的許多地物(此時(shí)陽(yáng)光直射區(qū)域的光亮度可能已經(jīng)接近白色。如果在原始影像中,紅色波段直方圖的低亮度區(qū)域有亮度值的相對(duì)密集現(xiàn)象,則陰影區(qū)域內(nèi)可能有較多的植被信息,此時(shí),除了增強(qiáng)陰影區(qū)的整體亮度外,還需要適度增強(qiáng)紅色波段的亮度,使得陰影區(qū)的植被信息更為明顯。 圖1紅色波段直方圖均衡化前(左與均衡化后(右的對(duì)比(兩幅影像的對(duì)比表明,紅色波段直方圖均街化有利于體現(xiàn)植被信息109圖2紅色飽和度增加前(左與增加后(右的對(duì)比(兩幅影像的對(duì)比表明,增加紅色

5、飽和度有利于進(jìn)一步突出植被信息綠化遙感調(diào)查影像解譯除了要采用正確的解譯方法外,還需要一定的技術(shù)支撐才能更高效地進(jìn)行工作。這方面的技術(shù)支撐主要體現(xiàn)在解譯工具的使用上。綠化遙感調(diào)查影像解譯需要的工具主要是指多邊形編輯工具和屬性設(shè)置工具,這些工具實(shí)際上是計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件中提供的或另行開發(fā)的控件和程序。在GIS軟件中已經(jīng)配備了一些工具,但是為了提高解譯的效率,還要根據(jù)工作的需要自行開發(fā)一些。在上海市申報(bào)國(guó)家園林城市綠化遙感調(diào)查中,除了使用ArcView提供的一些矢量編輯工具外,還采用Avenue程序語(yǔ)言另行開發(fā)了一些解澤輔助工具,如類別屬性預(yù)設(shè)置、面積獲取、帶狀多邊形快速勾繪、多邊形合并等,其中,面積獲

6、取工具能夠自動(dòng)計(jì)算已經(jīng)解譯的多邊形的面積,并自動(dòng)寫入與多邊形關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)表中。這些輔助解譯使得解譯速度明顯提高。綠化分布遙感影像解譯圖是綠化遙感調(diào)查結(jié)果的最直觀反映,因此足必不可少的成果展示之一。綠化分布遙感影像解譯圖的內(nèi)容是遙感影像與綠化解譯多邊形的疊加,既有影像背景,又有綠化邊界的勾繪圖形,使得綠化在城市中各個(gè)區(qū)域的疏密、均勻程度一目了然(參見圖3。另外,綠化分布遙感影像解澤圖還可以根據(jù)需要添加一些符號(hào)和注記(如路名。綠化分布遙感影像圖解譯制作的實(shí)現(xiàn)方法是:以具有地理位置信息的遙感影像作為背景,將具有同樣具有地理位置信息綠化解譯矢量多邊形疊置在遙感影像上一起輸出成柵格文件。110圖3綠化分布

7、遙感影像圖示例 像經(jīng)過(guò)幾何校正，在中解譯出的表示綠化的多邊形不僅描述了綠化地物的地理位置。 而且描述了真實(shí)綠化地物的輪廓，在此基礎(chǔ)上采用計(jì)算機(jī)程序?qū)@些多邊形進(jìn)行面積測(cè)算， 所得的多邊形面積基本上準(zhǔn)確反映了綠化地物的真實(shí)面積，即遙感調(diào)查與統(tǒng)計(jì)所得的 各項(xiàng)綠化指標(biāo)是真實(shí)、客觀的。 綠化遙感調(diào)查所獲得的結(jié)果，除了對(duì)城市綠化給予客觀準(zhǔn)確的描述外，還有效地檢驗(yàn)了 人工統(tǒng)計(jì)數(shù)值的可靠性。年上海市創(chuàng)建國(guó)家園林城市綠化遙感調(diào)查的結(jié)果，在綠地率、 綠化覆蓋率和人均公共綠地面積三大基本指標(biāo)方面，與上海市綠化局人工統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，非常 接近（表），一方面說(shuō)明上海市綠化管理局人工統(tǒng)計(jì)的綠化數(shù)據(jù)足比較客觀、真實(shí)的，另 一

8、方面也使得國(guó)家建設(shè)部在審核上海市所上報(bào)的有關(guān)綠化指標(biāo)時(shí)。有了一個(gè)客觀的參照依 據(jù)。 表上海市創(chuàng)建國(guó)家園林城市區(qū)域綠化遙感調(diào)查與綠化管理局人工統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)照表 綠地率 （） 綠化覆蓋率 （） 人均公共綠地面積 （平方米） 遙感調(diào)查結(jié)果 人工統(tǒng)計(jì)結(jié)果 綠化遙感調(diào)查從客觀的角度為建設(shè)部提供了反映上海市綠化總體水平的準(zhǔn)確指標(biāo)，為上 海市的國(guó)家園林城市創(chuàng)建提供了有力的論證，使得建設(shè)部最終認(rèn)可了上海的綠化建設(shè)成果。 直觀地展示上海綠化建設(shè)的宏觀成效 綠化遙感調(diào)查主要通過(guò)以下兩個(gè)方式將上海綠化綠化建設(shè)的成效展示出來(lái)：綠化遙感調(diào) 查報(bào)告、綠化分布遙感影像解譯圖。綠化遙感調(diào)查報(bào)告從宏觀的角度，用文字闡述了創(chuàng)建區(qū) 域的綠地面積、行到樹覆蓋面積、綠地率、綠化覆蓋綠、人均公共綠地等指標(biāo)，綠化分布遙 感影像解譯圖則以圖像的方式佐證調(diào)查報(bào)告的結(jié)論。綠化分布遙感影像解譯圖是以遙感影像 為背景，將綠化解譯矢量多邊形疊加于影像之上，使得綠化分布信息得咀直觀標(biāo)注。它與普 通照片的功能不一樣，普通照片展示種局部的景觀效應(yīng)，綠化分布遙感影像解譯圖則是直 觀展示綠化的宏觀分布特征，并通過(guò)綠化地塊的大小反映區(qū)域綠化的總體水平和綠化建設(shè)的 宏觀成效。 結(jié)語(yǔ) 創(chuàng)建國(guó)家園林城市，表明了上海發(fā)展將更加注重內(nèi)涌和可持續(xù)性。為了能夠?qū)G化水平 進(jìn)行客觀而準(zhǔn)確的驗(yàn)證，上海采用了遙感這一高科技手段，并在技術(shù)的配合下，對(duì)綠