CJJT151-2010 城市遥感信息应用技术规范

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标准编号:CJJT151-2010
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标准类别:交通标准
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CJJT151-2010 城市遥感信息应用技术规范

加以管理应用;若涉及农业生态管理(如估产、农田蒸腾/蒸散 监测等)、山区农村地质灾害监测等方面则不宜参照本规范。 1.0.3在遥感与摄影测量领域,已经制定、颁布了不少国家标 准和行业标准,如《1:50001:10000地形图航空摄影测量内 业规范》GB/T13990、《城市测量规范》CJJ8等,这些标准 股是针对遥感信息采集、加工或管理的某些方面所作的规定,都 是遥感信息应用标准体系里不可分割的一部分,城市遥感信息应 用除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的 规定。

3.1城市遥感信息应用成果形式

城市遥感专题信息数据是在城市遥感工作底图或城市基础地 理信息数据的基础上经过信息提取、加工、归纳综合等手段得到 的。由于研究对象多种多样,同时各种专题可以随意组合,导致 城市遥感专题信息数据的形式也于变万化,本规范不再一列举 其种类和名称,在本规范的第5章,分别从城市规划、管理、监 则三大领域详细规定了城市遥感信息的专题应用,从这些应用领 域中可以得到比较具体的城市遥感信息专题数据,例如,城市建 筑设施遥感专题数据、城市士地利用遥感专题数据、城市交通遥 感专题数据、城市环境污染遥感专题数据、城市水体遥感专题数 居、城市园林绿化遥感专题数据、城市灾害遥感专题数据及其他 城市遥感专题数据等。

范是面向应用的技术指导性规范DB37/T 3386-2018 工业园区规划水资源论证技术导则,因此规定遥感信息应用月 要使用商用CAD、GIS和遥感影像处理软件系统可以接受 据格式,这样也有利于不同系统间数据的交换

主要使用商用CAD、GIS和遥感影像处理软件系统可以接受的 数据格式,这样也有利于不同系统间数据的交换。 3.2.3本条规定了城市遥感信息应用成果资料的存储单元及其 命名规则。对于图幅、行政区域、专题要素等几种存储单元,应 该根据实际情况进行选择,例如,天比例尺的城市基础地理信怎 数据或城市遥感专题信息数据,研究区域会涵盖多幅数据,这种 遥感信息应用成果适合以图幅为单元存储;对于小比例尺的城市 遥感信息应用成果资料,其一到两个标准分幅会覆盖整个研究区 域,这种遥感信息数据则适合以研究区域为单元存储。 城市遥感信息应用成果数据的命名,如果是标准分幅产品应 执行国家标准《国家基本比例尺地形图分幅和编号》GB/T 13989和行业标准《城市测量规范》CJJ8的规定;如果是自行 命名,则应遵循规范、简洁,易于识别和管理的原则,尽量以简 洁的文字将数据的概要信息表达出来,如“2009年北京城八区 土地利用图”

3.2.3本条规定了城市遥感信息应用成果资料的存储单

3.3.1本规范对于城市遥感信息应用成果的质量要求主要参考 了国家标准《数字测绘成果质量要求》GB/T17941,根据 GB/T17941中规定的数字线划图、数字高程模型、数学正射影 像图、数字栅格地图四种数据的质量元素/子元素,归纳、综合 制作了“附录A城市遥感信息应用成果质量元素及要求”。不 同的城市遥感信息应用成果,应根据附录A的要求,选择相应 的质量元素/子元素按照GB/T17941的规定进行质量控制和质 量评价。

3.3.2本条对以影像形式表达的城市遥感信息应用

作了进一步规定。以影像形式表达的城市遥感信息成果资料, 般以分辨清楚目标物为最终应用目标,因此应满足一定的视觉方 面的质量要求,即纹理清晰,反差适中,色彩鲜亮,色调均匀。

另一方面,因为遥感器或天气状况等原因,接收到的影像一般会 存在模糊、扭曲、斑点、拉花等噪声,只要这些噪声不超过整幅 影像面积的5%并且不影响关键的自标物,则视为成果质量 合格。

4.1.1本条规定了对航空摄影的要求。传统的航空摄影已有成 熟的标准、规范可以执行,而快速发展起来的数字航空摄影技术 以下简称数码航摄)还没有正式发布的国标/行标可以参照。 数码航摄与传统的航摄相比,主要区别在于:(1感光胶片被 电子感光器件代替,胶片被硬盘存储器代替,因此,数码航摄省 去了胶片冲洗和相片扫描等操作;②对摄影比例尺的要求不同 对于传统的航摄来说,遥感器的物理分辨率由摄影机物镜分解力 和胶片乳剂分解力共同决定,在数值上表现为最大可用扫描分辨 率,胶片受感光材料本身以及各种物理、化学因素的影响,其分 辨率一般在20μm左右;而数码航摄的分辨率取决于遥感器的制 造工艺,物理分辨率可达9μm,如果按照1:2000成图的要求 传统航摄比例尺一般在1:8000~1:10000左右,而使用数码摄 象机,摄影比例尺可降到1:20000左右。因此,要求传统航摄 的航摄比例尺分母在平地、丘陵地不应大于成图比例尺分母的4 倍,在山地不应大于成图比例尺分母的6倍;而数码航摄的摄影 比例尺分母不应大于成图比例尺分母的8倍。 4.1.2本条规定广对常规航摄相片扫描的要求。扫描是航摄相 片数字化关键的一步,扫描分辨率的大小直接影响到数字影像的 清晰度,扫描分辨率设置的原则是:既不能定得太高,造成数据 的几余,也不能定得太低,造成拍摄信息损失过大。本规范给出 的扫描分辨率的公式是多年从事航测事业的专家、学者的经验总 结,能比较好地处理信息元余和信息损失之间的平衡。 4.1.3~4.1.4本条规定的是对数码航摄得到的数学影像进行预

4.1.2本条规定了对常规航摄相片扫描的要求。扫描是

片数字化关键的一步,扫描分辨率的大小直接影响到数字影像的 清晰度,扫描分辨率设置的原则是:既不能定得太高,造成数据 的兀余,也不能定得太低,造成拍摄信息损失过大。本规范给出 的扫描分辨率的公式是多年从事航测事业的专家、学者的经验总 结,能比较好地处理信息穴余和信息损失之间的平衡。 4.1.3~4.1.4本条规定的是对数码航摄得到的数学影像进行预

处理的要求。数码航摄获得的影像需要经过专门的处

始到现在,我国的数字摄影测量技术体系已经建成,制定了相对 完备的技术规范和工艺流程,因此,本规范在这方面主要引用相 应国标加以规定。需要注意的是,在做数码航摄时,应该利用 IMU/DGPS(惯导测量仪/差分全球定位系统)技术,这样可以 减少外业控制基至不需要外业控制。 4.1.6为了便于航空遥感影像的处理以及后续的遥感信息应用

成果制作、存储、管理等工作,在获取航空遥感数据时应同时获 取本条所规定的资料信息。

4.2卫星遥感数据处理

4.2.1本条规定的是初步获取的卫星遥感数据的质量要求,即 对数据源的质量要求,依据本条规定可以初步确定卫星遥感数据 是否值得购买/获取。本条的各项指标主要参考了国家标准《遥 感影像平面图制作规范》GB15968,以及多位遥感领域学者 专家多年的工作经验。

4.2.2本条规定了遥感图像处理的基本过程,从得到原始数

开始,可以依次进行本条中的处理程序。情况不同,选择的处理 步骤或顺序也会有所不同,对于儿种常见的情况列举如下: 1若遥感应用项目不需要影像的反射率/辐射亮度,只需要 影像灰度值作参考即可,则在图像处理时可以省略辐射校正这 一步; 2如果研究区域比较小,一景影像可以完全覆盖,则可以 不用进行影像的镶嵌; 3如果全色与多光谱影像是同一卫星同步获取的,这时可

4.2. 3 本条以及第 4. 2. 7

4.2.3本条以及第4.2.7条规定了1nSAR数据处理的基本过 程。InSAR技术是利用同一地区的两幅SAR数据进行干涉,提 取于涉相位,并根据干涉相位与雷达的波长、天线位置、入射角 的关系,获取地面高程信息的方法。自前,获取InSAR数据的 方法有两种:(1在同一遥感平台上安装两部相隔一定距离的大线 同时接收地面的回波,即单轨双天线模式;②多次对同一地区进 亍SAR成像,即重复轨道单天线模式。在机载SAR系统中获得 nSAR数据多采用前者,而后者是自前星载SAR传感器中获取 nSAR于涉像对的主要方法。 InSAR处理的第步是SARSLC影像对的配准,使同一地 面点在两幅SAR影像中的像点对应起来。影像配准具体还可分 为粗配准和精配准,一般要求精配准的精度达到子像元级。 相位解缠是InSAR应用处理的另一个非常重要的关键技术。 经过精配准后的两幅SIC影像数据进行相十成像时,并不能确 切得到相位的真实值,只能获得一个所谓的“包裹相位”或称主 成分相位,由于包裹相位与地面高程之间不成比例,根据它所获 取的DEM并不能真实反映地面高程信息,实际的DEM被包裹 在一个大小为2n元的区间,相位解缠就是对包裹相位进行必要 的处理,找出相位的真实值,得到正确的DEM。 SAR系统的独特成像机理导致地面后向散射信息中有一个 因平地效应而引发的相位叠加值,称为平地相位:它的存在使得 衣据相位差提取DEM时产生误差,此即为平地效应。平地效应 消除处理,需要在原始影像中,以点对的方式逐个进行浮点运 算,算出偏移量,然后从相位差值中扣除,得到真实反映高程的 租位差,才能准确提取地面高程值。 利用InSAR技术获取地物高程的过程中,基线长度和基线 与水平方向的夹角是必不可少的重要参数。基线估计的精度对高 程的影响很大,通常由于基线估计的不精确在最后生成的DEM 中产生明显的“斜坡”效应。干涉基线可利用星历参数计算,或

者用一定数量的地面控制点根据SAR影像的构象模型,通过解 算轨道参数来获取。图 1 显示了 InSAR 干涉测量的基本过程。

图1 InSAR数据处理基本流程

4.2.4本条规定了对光学遥感影像进行辐射校正的方法和要求,

4.2.4本条规定了对光学遥感影像进行辐射校止的方法和要求, 图2引自《遥感应用分析原理与方法》(赵英时等编著),显示 广遥感影像辐射校正的数据流程和基本方法: 4.2.5~4.2.6本条规定了影像配准过程中应该注意的问题。 般情况下,影像配准用于同一轨获得的不同波段的数据,这样的 数据在地理范围、噪声、儿何变形等方面都是一致的,因此只需 以其中一个波段作为参考数据,对另一波段进行儿何纠正即可, 纠正时可选用多项式模型;如果被配准的两景影像的遥感器类型 不一致或获取时间有较大差别,则宜以合适精度的地形图数据分 别对两景影像进行几何纠正,作为配准结果。配准精度指标主要 来自于遥感领域的学者、专家多年工作经验

4.2.8本条规定了影像几何纠正过程中应该注意的问题。影像

何纠正分为几何粗纠正和几何精纠正,本条规定的方法利 对的是几何精纠正。一般情况下,从遥感卫星地面接收站

光学系统特征(如边缘减光) 光电变换系统的灵敏度特征的偏差 遥感器系统增减及偏差相关系数

图2遥感影像辐射校正的数据流程

商业机构获取的卫星遥感影像已经做过了儿何粗纠正,在儿何精 纠正过程中借助DEM对影像中每个像元地形变形进行校正,使 影像符合正射投影的要求,则称之为正射纠正。本条所规定的要 求和方法也适用于正射纠正。 4.2.9本条规定了影像融合过程中应该注意的问题。对于本条 规定说明如下: 1影像融合的主要自的是将单一遥感器的多波段信息或不 可遥感器提供的信息加以综合,使融合得到的影像兼具高空间分 辨率数据的纹理信息和高光谱分辨率数据的光谱信息,即实现数 据的“优势互补”。长期的图像处理工作得出,如果融合的两景

数据的空间分辨率相差超过4倍,则融合后影像的光谱信息与纹 理信息不能平滑地套合在一起,失去了“互补”的作用; 2融合前的影像增强主要是为了突出相关的专题信息,提 高影像的视觉效果,影像增强分为光谱增强和空间增强两种,光 谱增强是对目标物的光谱特征一像元的对比度、波段间的亮度 比进行增强和转换,主要包括对比度增强、各种指标提取、光谱 转换等;空间增强是对影像的空间几何特征如边缘、目标物的形 状、大小、线性特征等突出或者降低,主要包括各种空间滤波 傅里叶变换,以及比例空间的各种变换如小波变换等。需要注意 的是,对于利用影像反射率/辐射亮度获取专题信息的应用则尽 量不要进行影像增强处理; 3融合效果的评价方法有:基于信息量的评价、基于清晰 度的评价和基于逼真度的评价。 1)基于信息量的评价主要是选用融合前后图像求熵和联 合炳的方法来求算信息量,越大,信息越丰富,根 据Shannon信息论的原理,一幅8bit表示的图像的 为:

式中:为输人的图像变量;P,为图像像元灰度值为i的概率 2)基于清晰度的评价采用梯度和平均梯度来衡量,梯度 的求算式可定义为:

式中:Dij)为遥感影像的第i行、j列的灰度值;M、N分 别为遥感影像的总行、列数。一般来说,g越大,影像越清晰。 3)逼真度指影像的改善程度,计算值越大,表示影像改 善越大,融合效果越好。对于离散图像定义为归一化

S= 2≥ (C[f(j,k)])2

式中:C[1为对图像离散点的运算符。 4.2.10本条规定了影像镶嵌过程中应该注意的问题。确定技术 要求的主要思路为: 1为了消除待镶嵌的两幅影像之间对比度及亮度值的差异, 有必要对各镶嵌影像进行灰度匹配,最常用的匹配方法有直方图 匹配和彩色亮度匹配,在实际操作过程中可以选择多种方法进行 实验,以接缝处最平滑、信息保留最完全为最佳的匹配方法: 2影像镶嵌对于重叠区内拼接线的选择很重要,应避免拼 接线切过线性目标,同时在山区等地形起伏比较大的区域,拼接 线可为曲线,这种情况下需要逐行逐列地进行镶嵌。 4.2.11为了便于卫星遥感影像的处理以及后续的遥感信息应用 成果制作、存储、管理等工作,在获取遥感卫星数据时应同时获 取本条所规定的资料信息

4.3激光雷达数据处理

4.3.1本条规定了用于城市遥感的激光雷达(LIDAR)系统的 要求。机载LIDAR系统严密整合三种技术:激光测距仪、高精 度惯性测量单元(IMU)和全球定位系统(GPS),后两者统称 为高精度定位定向系统(Position and OrientationSystem, POS),很多机载LIDAR系统还集成了高分辨率数码相机,通 过把这些子系统集成安装在一个小型飞机或直升飞机上,在获取 三维坐标数据的同时获取高分辨率航空影像。 根据徕卡公司的实地测绘经验,搭载LIDAR系统的飞行器 飞行时应至少有5颗卫星被锁定,越多越好;PDOP值应小于 4,当PDOP值大于3时就需要格外当心处理;测区最远不应超

求。原始的LIDAR点云数据是若干个地面或地物点的三维坐标 信息,首先要选择合适的数据表示方式和内插方法,对原始 LIDAR点云数据进行规则格网化处理,在此过程中,点间距的 选择是一个关键的问题,会直接影响到规则格网化处理的速度和 质量,本规范的表4.3.3列出了城市遥感应用中对点间距的要 求。图3说明了LIDAR数据处理的整个流程

图3LIDAR数据处理基本流程

4.3.4为了便于LIDAR数据的处理以及后续的遥感信息应用 成果制作、存储、管理等工作,在获取LIDAR数据时应时获 取本条所规定的资料信息。

4.4城市遥感信息应用成果制作

4.4.1本条规定的是城市遥感工作底图的制作方法及适用环境。 遥感工作底图是比较特殊的一类城市遥感信息应用成果,在以往 的遥感和地理信息数字成果相关的标准、规范中很少见关于此类 数据的规定,但是在实际应用中,因为其处理程序简单,直观便 于使用等优点而拥有天量的用户群。遥感工作底图不仅可以用于 城市地物查询、用地扩张动态监测等方面,同时也是获取土地利 用/土地覆盖图等专题信息的基础。 遥感工作底图的处理加工以清晰的显示地物、信息不失真为

冬目标,通常影像以灰度值显示即可满足应用需求,不需要 辐射校正;在有薄雾的情况下可以进行去除薄雾处理;如果 物不突出,可以对整景影像进行增强处理

4.4.2本条规定了制作城市基础地理信息数据的要求。 由于空间分辨率的限制,航空遥感影像是自前制作城市基础 地理信息数据的主流数据源。利用航空遥感影像制作城市基础地 理信息数据在我国已发展得比较成熟,并有一系列国家或行业标 准进行了规范,因此,本规范采取弓标的方式。 利用卫星遥感影像制作城市基础地理信息数据,主要采用的 是分辨率高于1m的多光谱数据。这单对表4.4.2作出说明:航 空摄影测量的实践可以用来借鉴分析卫星影像与成图比例尺的选 择。这是因为二者的成图原理相似,并且航空摄影测量具有大量 的实践经验和实验数据,是非常成熟的。航空摄影测量中没有直 接给出对影像分辨率的要求,但可以通过对摄影仪物镜分辨率的 要求和摄影比例尺来推断。航摄中航摄仪镜头分辨率表示通过航 空摄影后在影像上能够分辨的线条的最小宽度。GB/T15661规 定航摄仪有效便用面积内镜头分辨率“每毫米内不少于25线 对”。根据物镜分辨率和摄影比例尺可以估算出航摄影像上相应 的空间分辨率D,即D=M/R(其中M为摄影比例尺分母,R 为镜头分辨率)。根据航摄规范中“航摄比例尺的选择”的规定 和以上公式,可得表1中的对应关系:

.2本条规定了制作城市基础地理信息数据的要求

表1成图比例尺与彩像空间分辨率的对应关系

本规范表4.4.2中取0.5m、1m、2.5m、5m这几个临 主要是考虑到目前主流的几种高分辩率遥感影像的空间分

率便是集中在这几个值上。 城市基础地理信息组合成果是由城市基础地理信息数据叠 加、组合得到的,比较典型的是城市数字地表模型,可由DEM、 DOM叠加组合形成;另外,也可在 DEM、DOM、DLG、DRG 等数据的基础上叠加专题信息,生成组合成果,例如:

4.5城市遥感信息应用成果质量检验

4.5.1本条规定了城市遥感工作底图的质量要求。对于城市遥 感工作底图的检验主要从几何精度、影像的视觉效果、成果完整 性等方面进行。

法和要求。因为城市基础地理信息数据属于数字测绘产品,而数 字测绘产品的质量要求、质量评定、检验验收等都有比较成熟的 国标可以参照,因此本规范在此主要采用引标的方式

4.5.3本条规定了城市遥感

方法和要求。遥感数据因为分辨率、天气状况、地形起伏等的影 响总会有一定的失真,因此,从遥感数据上获取遥感信息必须通 过地面实地调查进行检验。地面调查时,采样点要适当地均匀布 设,获得样点数据后就可以检验基于遥感数据提取或估算得到的 言息的精度。本条中的定量指标主要参考了《遥感数字影像处理 与地理特征提取》(钱乐祥等编著)、行业标准《基础地理信息数 字产品土地覆盖图》CH/T1012等。

价方法及所形成的技术文档的要求。

5. 1 城市规划遥感信息应用

5.1.1本条规定了利用遥感信息辅助城市规划对遥感数据源的 要求。城市规划按照规划的详细程度分为:城镇体系规划、城乡 总体规划、城市详细规划、城市专项调查与规划。其中详细规划 又分为控制性详细规划和修建性详细规划。表5.1.1从空间分辨 率、光谱范围、采集时间三个方面对城市规划各阶段所使用的遥 感数据源作了详细的规定。 5.1.2~5.1.5本条规定了利用遥感信息辅助城市规划过程中所 应注意的细节问题。 城镇体系规划不需全面解译遥感影像,只需确定对规划地区 发展具有重要影响的不同地质地貌区、生态保护区、农田保护 区、主要水域、主要城镇、城镇之间重要的交通基础设施、水利 设施等的分布与范围。 城乡总体规划的主要任务:综合研究和确定城市性质、规模 和空间发展状态,统筹安排城市各项建设用地,合理配置城市各 项基础设施,处理好远期发展与近期建设的关系,指导城市合理 发展。在这一过程中,土地利用现状调查应以城市近期的遥感影 像象作为重要的工作资料。调香的深度应符合《城市规划编制办法 实施细则》(1995年6月8日建规字第333号文)的规定;调查 的用地类型体系可以参照《城市用地分类与规划建设用地标准》 GBJ137 城市详细规划以总体规划为依据,详细规定建设用地的各项 指标和规划管理要求,或直接对建设项目作出具体的安排和规划 设计。城市详细规划文分为控制性详细规划和修建性详细规划: 控制性详细规划与修建性详细规划应使用相同的遥感影像图和专

题图。 城市专项调查与规划的内容比较复杂,城市各方面的专题都 可能成为专项规划的一种,如,城市道路交通专项规划、历史文 化街区保护规划、城市园林绿地专项规划等。在应用遥感信息辅 助城市专项调查与规划时,可参考本规范第5.2节和第5.3节的 内容。

5.2城市管理遥感信息应用

5.2.1本条规定了城市管理遥感信息应用中对遥感数据源的时 相要求及技术和质量要求。城市发展非常迅速,导致对遥感数据 时相的要求比较高,本条规定,用于辅助城市管理的遥感数据 其采集时间宜在1年以内,这是对大部分的城市遥感应用而言, 对于一些发展变化比较慢的地区,可以根据实际需要选择采集时 间在3年内的遥感数据。

建筑密度二建筑物的基底面积/统计区域的总面积 对于统计区域的大小,应根据具体应用选择。 利用遥感数据计算建筑物高度的方法自前主要有两种研究方 向:一是利用立体像对进行立体量测,这一方法发展得比较成 熟,大多商业数字摄影测量系统都具备这些功能;另一种方法是 从单幅遥感影像入手以算法推导为主,研究地物阴影与高度的关 系,或研究单幅影像成像姿态与地面高程信息的儿何关系。 5.2.3本条规定了利用遥感信息辅助城市交通管理的方法和要 求。城市交通遥感专题信息主要可包括道路分布信息、道路设施 信息等。 从遥感影像上提取道路信息时,因为建设道路的材质与建筑 物类似,出现了道路与建筑物异物同谱的现象,这是目前道路信 息提取面临的主要困难。可以充分利用道路的形状特点来克服这 一困难,具体操作方法是在信息提取时加人长宽比等形状因子作 为约束条件,从而将建筑物等与道路具有相似光谱但形状差别很 大的地物剔除。 5.2.4本条规定了利用遥感信息辅助城市水体管理的方法和要 求。获取城市水体遥感专题信息关键是利用遥感影像进行水体信 息提取。对于清水,在蓝一绿光波段反射率为4%~5%, 0.6um以下的红光部分反射率降到2%~3%,在近红外、短波 红外部分几乎吸收全部的入射能量,因此水体在这两个波段的反 射能量很小。这一特征与植被和十壤光谱形成十分明显的差异, 因而在红外波段识别水体是比较容易的。 通过遥感手段可以获得水中折射光、水面反射光,根据一定 的物理、经验、半经验模型,可以获得水色、水温、水面形态等 信息,并由此推导得到有关浮游生物、混浊水、污水的质量和数 量等信息。 湿地指天然或人工、长久或暂时性沼泽地、湿原、泥炭地或 水域地带,带有静止或流动、或为淡水、半咸水体者,包括低潮 时水深不超过6m的浅海海域。提取湿地信息,一方面应注意暂

建筑密度二建筑物的基底面积/统计区域的总面积 对于统计区域的大小,应根据具体应用选择。 利用遥感数据计算建筑物高度的方法自前主要有两种研究方 句:一是利用立体像对进行立体量测,这一方法发展得比较成 熟,大多商业数字摄影测量系统都具备这些功能;另一种方法是 从单幅遥感影像入手以算法推导为主,研究地物阴影与高度的关 系,或研究单幅影像成像姿态与地面高程信息的几何关系。

5.2.3本条规定了利用遥感信息辅助城市交通管理的方

从遥感影像上提取道路信息时,因为建设道路的材质与建 类似,出现了道路与建筑物异物同谱的现象,这是自前道距 是取面临的主要困难。可以充分利用道路的形状特点来克胍 困难,具体操作方法是在信息提取时加人长宽比等形状因于 为束条件,从而将建筑物等与道路具有相似光谱但形状差另 的地物剔除。

5.2.4本条规定了利用遥感信息辅助城市水体管理的方

求。获取城市水体遥感专题信息关键是利用遥感影像进行水体信 息提取。对于清水,在蓝绿光波段反射率为4%~5%, 0.6um以下的红光部分反射率降到2%~3%,在近红外、短波 红外部分几乎吸收全部的入射能量,因此水体在这两个波段的反 射能量很小。这一特征与植被和士壤光谱形成十分明显的差异, 因而在红外波段识别水体是比较容易的。 通过遥感手段可以获得水中折射光、水面反射光,根据一定 的物理、经验、半经验模型,可以获得水色、水温、水面形态等 信息,并由此推导得到有关浮游生物、混浊水、污水的质量和数 量等信息。 湿地指天然或人工、长久或暂时性沼泽地、湿原、泥炭地或 水域地带,带有静止或流动、或为淡水、半咸水体者,包括低潮 时水深不超过6m的浅海海域。提取湿地信息,一方面应注意暂

时性湿地或季节性湿地,它们在丰水期是以水体形式存在的,这 就需要利用采集时间分别在枯水期和丰水期的遥感影像进行对比 分析;另一方面应注意许多湿地都生长有植被,这些植被生在水 本附近,并多为一年生的草本植物,可根据这些特点并配合实地 采样调查来提取被植被覆盖的湿地的信息。 5.2.5本条规定了利用遥感信息辅助城市园林绿地管理的方法 和要求。利用遥感数据辅助城市园林绿地管理关键是利用遥感影 象进行植被信息提取。研究表明,健康的植物,在近红外波段 (0.7μm~1.1μm)通常反射40%~50%的能量,而在可见光范 围内(0.4μm~0.7μm)只能反射10%~20%的能量,这与水 体、裸十等的反射率有明显的区别,由此得到,可见光中的绿光 波段(0.52μm~0.59μm)对区分植物类别敏感,红光波段 (0.63um~0.69um)对植被覆盖度、植物生长状况等敏感;对 于复杂的植被遥感,还可以对遥感多个波段数据进行分析运算 (加、减、乘、除等线性或非线性组合),得到如NDVI等植被 指数,来进行植被信息提取。 传统意义上的城市园林主要包括庭园、宅园、小游园、花 园、公园、植物园、动物园等,随看着城市和园林科学的发展,现 代的园林还包括森林公园、广场、街道及国家公园的浏览区及休 养胜地等。风景名胜区是指具有观赏、文化或者科学价值,自然 景观、人文景观比较集中,环境优美,可供人们游览或者进行科 学、文化活动的区域。与城市绿地相比,园林和风景名胜区覆盖 面积比较大、内部的建筑密度非常小,另外,大部分的风景名胜 区都在地形起伏比较大的山区,可根据这些特点并辅以城市规划 等信息来区分城市绿地、城市园林和风景名胜区。

时性湿地或季节性湿地,它们在丰水期是以水体形式存在的,这 就需要利用采集时间分别在枯水期和丰水期的遥感影像进行对比 分析;另一方面应注意许多湿地都生长有植被,这些植被生在水 本附近,并多为一年生的草本植物,可根据这些特点并配合实地 采样调查来提取被植被覆盖的湿地的信息。

5.3城市监测遥感信息应用

5.3.1本条规定了城市监测遥感信息应用中对遥感数据源的时

5.3.1本条规定了城市监测遥感信息应用中对遥感数据源的时 相要求及技术和质量要求。与城市管理类似,用于辅助城市监测 的遥感数据,其采集时间宜在1年以内,这是对大部分的城市遥

感应用而言,对于一些发展变化比较慢的地区,可以根据实际需 要选择采集时间在3年内的遥感数据

感应用而言,对于一些发展变化比较慢的地区,可以根据实际需 要选择采集时间在3年内的遥感数据 5.3.2本条规定了利用遥感数据进行城市土地利用监测的方法 和要求。运用遥感技术进行土地利用现状调香,以摸清土地的数 量及分布状况,是遥感应用中最早、研究最多的一项基础性工 作。无论是利用航空相片,还是卫星相片,从遥感影像的选取、 影像分析,到解译标志的建立、判读与制图、面积量算、误差的 平赋、精度分析等,已形成一套比较成熟的技术路线。 遥感对土地利用变化的检测,过去大量的工作是运用自视分 析对比不同时相土地利用图的差异,或用新的遥感分类图与旧的 七地利用专题图比较以求得变化区域和变化量,其效率与精度往 往不能满足用户的要求。随着RS/GIS的有效整合,这一矛盾将 逐步得到解决。例如,直接利用不同时相的遥感复合数据的分类 提取、不同时相数据的植被指数变化图、不同时相复合数据的主 成分分量合成图等,均可以取得较好的效果。 5.3.3本条规定了利用遥感数据辅助城市环境污染蓝测的方法 和要求。分析城市的环境污染状况时,一般需要利用热岛效应分 布信息、大气污染分布信息、固体废弃物分布信息、水体水质信 息等。 利用遥感数据反演城市的近地表温度或者城市大气中气溶胶 的浓度,主要利用的是遥感数据的反射率或辐射亮度,因此应对 遥感影像进行辐射校正,消除依附在反射率或辐射亮度里的各种 失真,同时将遥感影像的灰度值转换为反射率或辐射亮度。 利用遥感技术监测大气污染,主要包括两方面:1)大气污 染源监测。城市工厂烟岗和高能耗设施的分布可以在遥感影像上 解译得到,再结合地物的光谱特性可以监测到大气污染主要污染 物、颗粒大小及空间区域的分布;2)大气污染物扩散规律监测, 利用遥感数据可以反演得到大气中气溶胶类型、含量、分布以及 大气微量气体的垂直分布,利用多期遥感影像进行变化分析,可

5.3.2本条规定了利用遥感数据进行城市土地利用监测

和要求。运用遥感技术进行土地利用现状调查,以摸清土地的效 量及分布状况,是遥感应用中最早、研究最多的一项基础性工 作。无论是利用航空相片,还是卫星相片,从遥感影像的选取、 影像分析,到解译标志的建立、判读与制图、面积量算、误差的 平赋、精度分析等,已形成一套比较成熟的技术路线。 遥感对土地利用变化的检测,过去大量的工作是运用自视分 析对比不同时相土地利用图的差异,或用新的遥感分类图与旧的 土地利用专题图比较以求得变化区域和变化量,其效率与精度往 住不能满足用户的要求。随看RS/GIS的有效整合,这一矛盾将 逐步得到解决。例如,直接利用不同时相的遥感复合数据的分类 提取、不同时相数据的植被指数变化图、不同时相复合数据的主 成分分最合成图笙

5.3.3本条规定了利用遥感数据辅助城市环境污染蓝测

利用遥感数据反演城市的近地表温度或者城市天气中气溶胶 的浓度,主要利用的是遥感数据的反射率或辐射亮度,因此应对 遥感影像进行辐射校正,消除依附在反射率或辐射亮度里的各种 失真,同时将遥感影像的灰度值转换为反射率或辐射亮度。 利用遥感技术监测大气污染,主要包括两方面:1)大气污 染源监测。城市工厂烟和高能耗设施的分布可以在遥感影像上 解译得到,再结合地物的光谱特性可以监测到大气污染主要污染 物、颗粒大小及空间区域的分布;2)大气污染物扩散规律监测。 利用遥感数据可以反演得到大气中气溶胶类型、含量、分布以及 大气微量气体的垂直分布,利用多期遥感影像进行变化分析,可 以得到大气污染物的扩散规律。

安 求。城市常见的灾害有地震、洪涝、火灾、沙尘暴、滑坡和泥石 流等。城市应急防灾主要用到的遥感信息有:城市地形地貌信 息、灾害气象信息、地面沉降信息等。 利用InSAR数据得到城市高精度的DEM,从中提取坡度, 坡向等地形因子,再根据一定的相关关系计算得到地形因子与滑 坡、泥石流、洪水等发展趋势,结合高空简分辨率的光学遥感影 像,可以预报、模拟这些灾害。

6.1.1本条规定了对城市遥感信息应用成果进行管理的总体性 要求。城市遥感信息应用成果资料从生产到应用都应严格管理, 并实现管理的流程化。同时,城市遥感信息应用成果具有公益性 和保密性,为保证各方面对产品的需求,提供服务的系统应能 24小时正常稳定地运行,并不应受软、硬件维护和升级等的 影响

6.1.2本条是对城市遥感信息应用成果资料维护、

要求。城市遥感信息应用成果应由专业人员进行定期的维护和更 新,并确保维护、更新不影响成果的完整、安全。在做更新时, 可以参照下述的方法:对于变化程度不大的区域,可直接使用图 形编辑的方法进行数据产品更新;对变化程度较大的区域,则首 先采集已变化区域的空间实体,然后在原数据上对变化区域做挖 空处理,最后将两种数据进行叠加:对完全变化的区域,则采集 该区域的空间实体,通过数据人库更换原存储的数据。 6.1.3城市遥感信息应有相应的元数据,对元数据的要求,本 规范在第6.2节中有具体的说明,同时为便于使用,本规范在附 心数

6.2城市遥感信息元数据

6.2.1本条规定的是城市遥感信息元数据的内容和作用。元数 据是关于数据的数据,主要用来描述数据的内容、质量、状况和 其他有关特征。元数据是数据文档的建立、数据发布、数据浏 览、数据转换、数据维护等过程的重要组成部分,对于促进数据 的管理、使用和共享均起着重要的作用,数据成果如果没有元数

据,就很难有效地进行管理

据,就很难有效地进行管理和使用。 6.2.2《地理信息元数据》GB/T19710是各种空间信息专 用元数据标准的母标准,因此城市遥感信息元数据的建立、管理 和发布,除应符合本规范的规定外还应符合该标准。《城市地理 空间信息共享与服务元数据标准》CJJ/T144是关于城市地理空 旬信息共享与服务方面的标准,城市遥感信息属于城市地理空间 信息的一部分,因此其元数据应同时符合该标准的规定。 5.2.3本条规定的是城市遥感信息元数据采用的格式。元数据

6.2.3本条规定的是城市遥感信息元数据采用的格式。元数

般采用纯文本或XML格式存储,同时元数据文件

6.3.1~6.3.2城市遥感信息应用成果应存储在物理或逻辑无缝 的数据库中,并通过统一、集成的系统进行管理、发布。本节对 城市遥感信息管理与服务系统的功能提出了基本要求。 6.3.3遥感数据的处理、管理是系统应具备的最基本也是最主 要的功能。城市的遥感信息始终处于动态变化之中,对数据的现 势性要求较高,更新周期短,并逐步向实时动态更新的目标发 展,同时,遥感数据量非常大,常被用“海量”一词形容,所 以,城市遥感信息管理系统应具备一定的数据采集、处理功能, 本条对这些功能提出了其本要求

6.3.4本条对城市遥感信息管理与服务系统的查询、统计、分

析等功能提出了基本要求,具体需要罗列的功能有很多,考虑到 地区差别以及服务对象的差别等,仅提出城市遥感信息管理与服 务系统应具备的最基本的功能,较专业化的应用可根据具体系统 的需求进行设计开发。

6.3.56.3.6本条是对城市遥感信息管理与服务系统数据分发

6.3.5~6.3.6本条是对城市遥感信息管理与服务系统娄

服务与安全性方面的规定。

1城市遥感信息应用成果可以为城市的规划、建设与省 城市信息化提供重要的基础信息,用户对系统的访问是对

应用服务功能的实现。应为用户提供良好的访问环境,并根据数 据成果的更新周期和成果更新的状况定期或不定期地发布更新 信息; 2本条对城市遥感信息管理与服务系统的安全性作了原则 性的要求,系统的安全应保证在未经授权的情况下,用户不得对 数据产品进行访问,用户不得对数据进行算改或删除DB34/T 3267-2018 公路养护工程设计文件编制规范,用户一旦 对数据进行修改操作,系统应具有全面记录工作痕迹的功能,同 时,应对数据进行全盘备份。系统的安全应由专人负责,落实责 任制。

附录 A城市遥感信息应用成果

本规范对于城市遥感信息应用成果的质量要求主要参考了国 家标准《数字测绘成果质量要求》GB/T17941。根据GB/T 17941中规定的数字线划图、数字高程模型、数字正射影像图, 数字栅格地图四种数据的质量元素/子元素,归纳、综合制作了 附录A城市遥感信息应用成果质量元素及要求”。不同的城市 遥感信息应用成果,应根据附录A的要求,选择相应的质量元 素/子元素按照GB/T17941进行质量控制和质量评价

附录B城市遥感信息应用成果

核心元数据的含义是描述城市遥感信息应用成果所需要的最 基本元数据元素的集合。 本规范所列的核心元数据是在《地理信息元数据》GB/1 19710、《城市地理空间信息共享与服务元数据标准》CJJ/T144 的基础上,根据遥感数据的特点及城市遥感应用的要求而制 定的。 为了便于规范的实际应用,这里给出1个城市遥感信息元数 居示例,见表2所示。这个示例包括了本规范附录B的核心元 数据内容JGJ/T 69-2019 地基旁压试验技术标准,用纯文本格式表示,并根据应用需要做了适当的 扩展。 示例中,加粗并用下划线标出的是核心元数据,其他是扩展 元数据。

表2城市遥感信息应用成果元数据示例(纯文本格式)

统书号:15112:20202

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