遙感影像解譯樣本

1、2013年12月云南省地圖院肖提榮 遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)用于輔助遙感影像解譯收集獲取的地面實景照片和對照遙感影像等樣本數(shù)據(jù)。 照片影像樣本什么是遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)什么是遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù) 遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)采集是外業(yè)調(diào)查與采集是外業(yè)調(diào)查與核查的目標之一核查的目標之一外業(yè)調(diào)查與核查的目標：外業(yè)調(diào)查與核查的目標：1、調(diào)查內(nèi)業(yè)疑問，補充更新信息2、檢驗判讀正確率，發(fā)現(xiàn)判讀誤判，指導判讀修正3、建立地物類型遙感解譯樣本，指導自動分類和人工解譯4、評價成果質(zhì)量，提供質(zhì)量評定客觀依據(jù)遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)的作用 用具有對照關(guān)系的地面照片和遙感影像記錄信息與知識

2、幫助解譯人員對遙感影像地域直觀、正確的認知，確保解譯精度 遙感影像解譯結(jié)果質(zhì)量控制認知記錄驗證地面照片地面照片 用通用數(shù)碼相機在地面實地拍攝的能較全面清晰反映一定范圍內(nèi)地物特征的照片遙感影像實例數(shù)據(jù)遙感影像實例數(shù)據(jù)從經(jīng)過正射處理的影像數(shù)據(jù)源截取的與地面照片拍攝范圍和內(nèi)容一致的航空航天遙感影像遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)的內(nèi)容一對一關(guān)系：一張地面照片只對應一幅遙感影像實例。這種情況下，可用的遙感影像數(shù)據(jù)源比較單一。一對多關(guān)系：一張地面照片對應多張不同類型或時相的遙感影像實例。多對一關(guān)系：多張地面照片對應一幅遙感影像。這種情況一般針對比較復雜的地面環(huán)境，難以通過一張地面照片全面反映其特征，需要從不同位置和

3、角度對同一地點的地物拍攝多張地面照片。但針對拍攝對象所在區(qū)域，只有一種可供采集遙感影像實例的數(shù)據(jù)源。多對多關(guān)系：多張地面照片對應多幅遙感影像實例。這是上面第2和第3兩種情況的綜合。在第3種情況的基礎(chǔ)上，有多種類型或時相的數(shù)據(jù)源可供采集遙感影像實例。不同側(cè)面反映地物分布與覆蓋，相互印證地面照片地面照片與樣點（與樣點（拍攝點拍攝點）的關(guān)系）的關(guān)系為便于操作，每一張照片表示一個樣點對于一對一或一對多的情況，每一張照片及對應的遙感影像實例代表一個樣點對于多對一或多對多的情況，有多個樣點形成一個邏輯上的樣點組，該樣點組由一組具有上述對應關(guān)系的地面照片和遙感影像實例組成遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)的內(nèi)容樣點：樣點

4、：也稱拍攝點，拍攝地面照片的位置點，依據(jù)拍攝地面照片時照相瞬間相機的空間坐標確定其空間位置。 樣點不是被攝目標，只跟著照片走樣點不是被攝目標，只跟著照片走遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)的屬性地面照片的屬性地面照片的屬性 共18個見規(guī)范表5-1標識信息標識信息：照片的標識符基本信息：基本信息：拍攝時間、拍攝者位置信息：位置信息：拍攝點經(jīng)度、拍攝點緯度、拍攝點高程姿態(tài)姿態(tài)信息：信息：照片方位角、相機俯仰角、相機橫滾角關(guān)聯(lián)信息：關(guān)聯(lián)信息：拍攝距離、照片主體所屬的地理國情信息類型代碼、 樣點地理環(huán)境描述參考信息：參考信息：定位方法、照片方位角參照方向、35mm等效焦距輔助信息：輔助信息：位置定位平面精度水平、定

5、位時觀測到的衛(wèi)星數(shù)量、 方位角準確程度絕大部分可從相機絕大部分可從相機EXIF信息信息或其它采集設(shè)備自動獲得或其它采集設(shè)備自動獲得遙感影像實例的屬性遙感影像實例的屬性 共13個見規(guī)范表5-2標識信息：標識信息：遙感影像實例標識符基本信息：基本信息：影像類型、影像分辨率、影像拍攝時間、 影像波段數(shù)位置信息：位置信息：左上角經(jīng)度、左上角緯度、右上角經(jīng)度、 右上角緯度、左下角經(jīng)度、左下角緯度、 右下角經(jīng)度、右下角緯度遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)的屬性經(jīng)緯度經(jīng)緯度坐標坐標來自元來自元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集的地面照片需充分保證樣本的典型性采集的地面照片需充分保證樣本的典型性每一個樣本應能夠代表所屬的覆蓋類型，能綜合反映該

6、類型的總體特征，或者突出反映該類型某一方面的特征；在地表地物分布和覆蓋類型相對比較一致的一定區(qū)域內(nèi)，樣本總體在數(shù)量上應能代表該區(qū)域的整體特征，在分布上應貼近地物和覆蓋類型分布的趨勢地面照片反映的地表季相或覆蓋狀態(tài)應盡可地面照片反映的地表季相或覆蓋狀態(tài)應盡可能與遙感影像的時相接近能與遙感影像的時相接近如果季相差別較大，需確保通過照片判別出的地物或覆蓋狀態(tài)與影像上判別出的一致，否則不應作為樣本保留地面照片采集總體要求樣本樣本應根據(jù)具體情況采集應根據(jù)具體情況采集內(nèi)業(yè)有疑問及分類錯誤的圖斑，原則上都需要采集對應的解譯樣本內(nèi)業(yè)較確定的圖斑，選取典型區(qū)域按每類圖斑3%-10%抽樣進行核查并采集樣本核查時準

7、確率不達標的圖斑，應擴大抽樣比例和地域范圍進行核查并采集樣本地面照片可有計劃拍攝，也可是無計劃拍攝地面照片可有計劃拍攝，也可是無計劃拍攝兩種方式應有機結(jié)合，外業(yè)時需要有較強的無計劃拍攝意識，碰到典型類型，應及時拍攝采樣地面照片采集總體要求應注意保護應注意保護照片原始信息照片原始信息地面照片在整理過程中，除文件名稱外，應避免對原始照片文件進行造成屬性信息發(fā)生錯誤改變的再加工處理地面照片采集總體原則影像數(shù)據(jù)源類型、時相比較一致且連片、地理環(huán)境差異不大的區(qū)域超過1000km2的區(qū)域范圍，各覆蓋類型平均采樣點應15個小于1000km2的區(qū)域范圍，各覆蓋類型平均采樣點應10個樣點的分布應盡可能與圖斑的分

8、布相一致且均勻難以到達的特殊困難地區(qū)各覆蓋類型平均采樣點數(shù)應不少于3個圖斑數(shù)很少且圖斑總面積很小的覆蓋類型若具有典型性，也必須至少采集1個樣點實際操作可依區(qū)域具體情況按要求靈活確定樣本數(shù)量地面照片采集數(shù)量要求拍攝時應盡可能水平持握相機，使其保持正常姿態(tài)，避免照片信息失真誤導使用者。特殊情況下，相機俯仰角或橫滾角大于10度以上時，并記錄其值。地面照片采集質(zhì)量要求應盡可能拍攝離相機200米范圍以內(nèi)的景物，避免照片與遙感影像實例之間的空間對應關(guān)系失真難以到達只能通過遠距離拍攝的，拍攝距離大于200米時，應估測拍攝距離并記錄?？梢袁F(xiàn)場估測，也可以內(nèi)業(yè)確定拍攝對象位置后測算其與相機位置之間的距離得到地面

9、照片采集質(zhì)量要求樣點與相機空間位置影響遙感影像樣本裁切的大小地面照片盡可能使用精細模式保存，總像素數(shù)量應在200萬像素以上。由于數(shù)據(jù)量原因，不建議采用過大的總像素數(shù)量，建議一般控制在1000萬像素以下。地面照片的長寬尺寸不做限定，可根據(jù)相機情況合理設(shè)置地面照片采集質(zhì)量要求同一地物不同角度、焦距拍照是為充分反映地物、提高信息量地面照片采集質(zhì)量要求地面照片采集質(zhì)量要求 采用采用JPG格式存儲格式存儲 文件名為文件名為“照片標識符照片標識符”+“.jpg”后綴名后綴名照片標識符照片標識符為32位字符01-02位為字母“PH”03-16位使用時間屬性，格式為YYYYMMDDHHMMSS17-23位使用

10、拍攝點經(jīng)度，取度分秒，格式為DDDMMSS24-29位使用拍攝點緯度，取度分秒，格式為DDMMSS30-32位使用照片方位角，取到度，格式為DDD即：PHYYYYMMDDHHMMSSDDDMMSSDDMMSSDDD實際命名中出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失位時用“0”填充，保證全局唯一地面照片文件格式與命名相機姿態(tài)參數(shù)相機姿態(tài)參數(shù) 反應拍攝地面照片時照相瞬間相機的空間位置和與地面直角坐標系相對的旋轉(zhuǎn)姿態(tài)參數(shù)，類似于攝影測量中的像片外方位元素照片方位角照片方位角拍攝地面照片時照相瞬間相機鏡頭所指方向相對于地球正北或磁北的偏轉(zhuǎn)角。按順時針方向從0-359.99度遞增相機俯仰角相機俯仰角拍攝地面照片時照相瞬間相機成像中

11、心與鏡頭連線相對于水平面的偏轉(zhuǎn)角。根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向有正負之分，負向表示連線延長線偏向地心，正向相反，分別在0-90度范圍取值，并根據(jù)正負向帶相應符號。正常情況下，相機俯仰角在10度以內(nèi)相機橫滾角相機橫滾角以相機鏡頭方向為前方向，拍攝地面照片時照相瞬間從相機左側(cè)中間點向相機右側(cè)中間點連線的延長線相對于水平面的偏轉(zhuǎn)角。根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向有正負之分，負向表示連線延長線偏向地心，正向相反，分別在0-90度范圍取值，并根據(jù)正負向帶相應符號。正常情況下，相機橫滾角在10度以內(nèi)6個一般情況下：位置準確度一般情況下：位置準確度15米以內(nèi)米以內(nèi)，照片方位角的精度應在照片方位角的精度應在5度以內(nèi)。度以內(nèi)。地面照片屬性及采集

12、要求相機姿態(tài)參數(shù)的作用可還原現(xiàn)場地面照片屬性及采集要求橫滾角1、取景盡量橫畫幅使橫滾角趨于02、豎拍時：記錄角度則不用旋轉(zhuǎn)照片未記錄則必須旋轉(zhuǎn)照片地面照片屬性及采集要求拍攝時間拍攝時間 遵循“GB/T 7408-2005/ISO 8601:2000采用日期和日的時間的組合方式，用完全表示法的擴展格式Y(jié)YYY-MM-DDTHH:MM:SS表示，如2011-08-26T04:23:06拍攝點經(jīng)度拍攝點經(jīng)度 采用WGS84坐標系拍攝點緯度拍攝點緯度 采用WGS84坐標系照片主體所屬的地理國情信息類型代碼照片主體所屬的地理國情信息類型代碼 ：必填：必填樣點地理環(huán)境描述樣點地理環(huán)境描述 對樣點處被拍攝范

13、圍的地理環(huán)境進行直觀、簡要說明?？砂ㄋ诘氐孛?qū)嶓w名、周圍情況、植被或作物類型以及對覆蓋物的直觀描述。具體可靈活掌握，起到準確完整傳遞照片中拍攝對象包含的信息即可地面照片屬性及采集要求方法一方法一使用支持自動記錄相機姿態(tài)參數(shù)和相機成像參數(shù)信息的一體化外業(yè)調(diào)繪核查系統(tǒng)外業(yè)調(diào)繪核查系統(tǒng)，其他信息通過人工輸入并同步記入庫方法二方法二使用支持在照片EXIF信息中自動記錄相機姿態(tài)參數(shù)和相機成像參數(shù)信息的特殊特殊照相機照相機，其它屬性信息由人工記錄到手簿上方法三方法三普通普通相機相機加加GPS接收機接收機，事先校準相互時差，GPS記錄行走軌跡，拍攝照片同時在手簿上記錄其他屬性信息。事后內(nèi)業(yè)讀取GPS記

14、錄和地面照片EXIF信息中的拍攝時間，通過時間同步，把相應的位置信息掛接到地面照片上 上述第2）和第3）兩種方法中，保證人工記錄信息與拍攝的地面照片之間正確關(guān)聯(lián)非常重要。為提高外業(yè)工作效率，可以在人工記錄屬性信息時，同時在手簿上準確記錄拍攝地面照片的時間，內(nèi)業(yè)整理完人工記錄的屬性信息后，自動讀取地面照片EXIF中包含的其他信息，并通過時間關(guān)聯(lián)方式與拍攝的地面照片及其他屬性信息批量自動掛接。地面照片采集方法尼康A(chǔ)W110S無法記錄俯仰角、橫滾角。一體化外業(yè)調(diào)外業(yè)調(diào)查與查與核查系統(tǒng)核查系統(tǒng)一體化外業(yè)調(diào)外業(yè)調(diào)查與查與核查系統(tǒng)核查系統(tǒng)相機設(shè)置相機設(shè)置 時間設(shè)為北京時間內(nèi)，用GPS定位誤差應調(diào)校在1秒之

15、內(nèi)。 模式選擇時間不要顯示在照片上。 采用JPG格式，選擇“極精致/超精細”設(shè)置。 白平衡設(shè)置選“自動”。 ISO感光度：宜采用數(shù)碼相機最低感光度，專業(yè)單反數(shù)碼相機宜400；業(yè)余數(shù)碼相機宜100。地面照片拍攝技巧 遙感影像實例采集需要根據(jù)地面照片的相關(guān)屬性值，采用手工或自動方式完成遙感影像裁切、拍攝點位置標繪以及地面照片視野范圍標繪。其中遙感影像裁切必須完成遙感影像裁切必須完成拍攝點位置標繪和地面照片視野范圍標繪可根據(jù)實際需要進行，不做強制要求，可以在數(shù)據(jù)利用或顯示時利用相關(guān)軟件工具實時進行。遙感影像實例采集總體要求從經(jīng)過正射處理的可用遙感數(shù)據(jù)源（一般從分景影像）中，對應地面照片裁切511*5

16、11像素大小的高分辨率遙感影像1.裁切范圍：裁切范圍：根據(jù)其姿態(tài)信息，并盡可能把地面照片拍攝的主體地物置于影像的中間部分，如果拍攝點和拍攝的主體地物距離較遠，可以將遙感影像實例的中心點沿著拍攝方位移動，以保證拍攝點也位于遙感影像實例范圍內(nèi)。如不能保證都實例范圍內(nèi)，可擴展至1023*1023，航攝還可以進一步擴展。遙感影像實例裁切遙感影像實例裁切 遙感數(shù)據(jù)源遙感數(shù)據(jù)源：原則上所有用到的遙感影像數(shù)據(jù)源類型（如用了WorldView、ZY-3、航片數(shù)據(jù)）都應采集相應的遙感影像實例衛(wèi)片優(yōu)先衛(wèi)片優(yōu)先選選正射處理過的分景多光譜影像；正射處理過的分景多光譜影像；如果只有全色影像，則考慮經(jīng)過正射處理的分景全色

17、影像航片優(yōu)先選正射處理過的分幅多光譜影像；如果只有全色影像，則考慮經(jīng)過正射處理的分幅全色影像 樣點組：樣點組：樣點組如滿足以上要求，可以用一個一致的范圍裁切遙感數(shù)據(jù)，只裁切一次；如果難以用同一范圍裁切，則分開裁切。 數(shù)學基礎(chǔ)數(shù)學基礎(chǔ)：裁切后的遙感影像實例采用與遙感影像數(shù)據(jù)源相同的數(shù)學基礎(chǔ)相同 拼接區(qū)域：拼接區(qū)域：只以照片中主體地物所在幅的影像為數(shù)據(jù)源，也可從經(jīng)過拼接處理的標準分幅DOM中裁切。文件格式文件格式采用采用無損壓縮的無損壓縮的GeoTIFF格式格式依據(jù)數(shù)字正射影像生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定對數(shù)據(jù)格式的要求后綴為“.tif”的遙感影像文件，記錄遙感影像后綴為“.tfw”的TIFF WORLD文檔，記

18、錄影像的坐標信息后綴為“.xml”的投影信息文件，記錄影像的投影信息遙感影像實例文件格式與命名文件名為文件名為 “遙感影像實例遙感影像實例標識符標識符” +相應后綴相應后綴“遙感影像實例標識符”是將對應“地面照片標識符”前兩位改為“RS”，即RSYYYYMMDDHHMMSSDDDMMSSDDMMSSDDD01-02位為字母“RS”03-16位用對應樣點拍攝時間，格式為YYYYMMDDHHMMSS17-23位用對應樣點拍攝點經(jīng)度，取度分秒，格式為DDDMMSS24-29位用對應樣點拍攝點緯度，取度分秒，格式為DDMMSS30-32位用對應樣點方位角，取到度，格式為DDD若對應的是樣本組，采用樣本

19、組中最小的標識符作為文件名若有多個遙感影像實例與樣點或樣點組對應，按生成先后順序在前述遙感影像實例標識符的基礎(chǔ)上在其后綴上“-”再加整數(shù)順序號作為文件名遙感影像實例文件格式與命名根據(jù)照片拍攝點經(jīng)緯度坐標信息，用與影像顏色反差較大的顏色（藍色、黃色、黑色或白色）表示的十字絲標明其位置十字絲橫豎長度均為15個像素，寬度為1個像素一幅遙感影像實例中存在樣點組時，應在十字絲旁同時標注地面照片的標識符（此處的標識符只表達第11-16位字符，即拍攝時間的HHMMSS部分），顏色與十字絲保持一致，每個字符長寬均為7個像素遙感影像實例拍攝點位置標繪可以根據(jù)地面照片記錄的35mm等效焦距Focal，計算出視角

20、v ,依據(jù)記錄的照片方位角Azim，以拍攝點為起點，標繪照片視野范圍線的顏色與十字絲保持一致，長度為50個像素、寬度為1個像素遙感影像實例地面照片視野范圍標繪v= 2*atan(18/ Focal) 根據(jù)遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)的內(nèi)容、屬性和采集要求，獲取形成的數(shù)據(jù)成果可根據(jù)各自特點采用多種方式進行存儲。按照便于記錄、保存、交換和查詢利用的原則，綜合采用文件和數(shù)據(jù)庫多種方式對遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)進行存儲管理。 地面照片和遙感影像實例的屬性信息存儲在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中由于只保存屬性數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量不大，要求采用Access數(shù)據(jù)庫格式，保存到數(shù)據(jù)庫文件中，后綴名為“.mdb”。 地面照片和遙感影像實例的圖像數(shù)據(jù)采用文件方式保存 地面照片文件和遙感影像實例文件按命