GlS與遙感技術制作影像地圖的應用研究

陳玉紅（貴州大學資源與環境工程學院，貴州貴陽，550025）

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GlS與遙感技術制作影像地圖的應用研究

陳玉紅
（貴州大學資源與環境工程學院，貴州貴陽，550025）

摘要：本文以GIS與遙感技術為平臺，應用該平臺制作某城區的影像地圖。首先利用專業處理遙感數據的ENVI軟件對某城區的遙感數據進行預處理；把處理好的數據保存為TIFF格式；利用ArcGIS軟件，在ArcCatalog下新建一個shapefile的面文件，加載進ArcMap中描繪出研究區的形狀；利用ArcMap中的裁剪功能裁剪出研究區；在研究區上提取出信息，輔以地圖符號來表現或說明制圖對象。

關鍵詞：GIS；遙感；ENVI；影像地圖

0　引言

遙感影像地圖是地圖的主產品之一，它是一種以遙感影像和一定的地圖符號表現制圖對象地理空間分布和環境狀況的地圖。其表征真實直觀易懂，蘊含豐富的影像信息。遙感影像地圖具有定位準確、真實性強、觀賞性好、潛力巨大等特點。它兼有相片和地圖的特征，例如：可以利用它來看出城鎮的疏密分布情況、地形的起伏、江河湖海的分布等。同時，影像地圖還具有現勢性強、制圖成本低、更新速度快等優點。

GIS是一種基于計算機的工具，它可以對空間信息進行分析和處理。ArcGIS是美國環境系統研究所于1978年開發的GIS系統，本次研究主要運用ArcGIS中ArcMap和ArcCatalog兩個部分。ArcMap用于數據輸入、編輯、查詢、分析，具有基于地圖的所有功能，實現如地圖制圖、地圖編輯、地圖分析等功能。ArcCatalog是地理數據的資源管理器，用戶通過ArcCatalog來組織、管理和創建GIS數據。ENVI是一個完整的遙感圖像處理平臺，可用于圖像數據的輸入/輸出、圖像定標、圖像增強、糾正、正射校正、鑲嵌、數據融合以及各種變化、信息提取、圖像分類等。

本次研究中利用ENVI軟件對所需數據進行預處理，利用ArcGIS軟件進行制圖，在下文中將介紹具體制作步驟。

1　制作步驟

1.1數據準備

圖1　融合前的圖

圖2　融合后的圖

制作影像地圖時所采用的數據為ENVI標準格式的遙感影像圖，共有兩幅，分別是多光譜和全色的。另外還有三幅輔助圖像，分別為所研究城區的地形圖、交通圖和城區圖，格式均為TIFF。

1.2圖像的預處理

1.2.1利用ENVI軟件對遙感影像數據進行圖像增強

圖像增強的方法是通過一定手段對原圖像附加一些信息或變換數據，有選擇地突出圖像中感興趣的特征或者抑制（掩蓋）圖像中某些不需要的特征，使圖像與視覺響應特性相匹配。通過ENVI軟件打開遙感影像，在遙感影像的主圖像顯示窗口選擇Overlay下的方法即可進行圖像增強，圖像增強的方法有多種，如密度分割、多波段彩色增強、圖像拉伸等，可根據需求選擇不同的方法。

1.2.2利用ENVI軟件校正所研究城區的遙感影像圖、地形圖、交通圖和城區圖

在準備數據的過程中，所選擇的地形圖應為帶方里網的地形圖，這樣就可根據方里網上的坐標準確定位控制點的位置。操作步驟為在ENVI軟件主菜單下選擇Map-Registration-Image to Map，然后通過選擇控制點并輸入相應坐標來校正地形圖。校正完地形圖后，在ENVI軟件主菜單下選擇Map-Registration-Image to Image，以校正好的地形圖作為基準圖像來校正影像圖、城區圖、交通圖。

1.2.3多光譜遙感影像圖與全色波段遙感影像圖的融合

融合是最大限度的提取各自信道中的有利信息，最后綜合成高質量的圖像，以提高圖像信息的利用率、提升原始圖像的空間分辨率和光譜分辨率。操作方法為在ENVI的主菜單下選擇Transform-Image Sharping-HSV，將多光譜遙感影像圖和全色波段遙感影像圖進行圖像融合，從而綜合兩幅圖像中的有利信息，提高圖像的分辨率。

1.3把預處理后的圖像導出為TIFF格式并加載進ArcMap中

由于ArcGIS軟件無法直接處理ENVI標準格式的圖像，因此在進行預處理工作后，在ENVI主菜單下選擇File-Save File As-TIFF/GeoTIFF，即可將ENVI標準格式的圖像轉為TIFF格式。

圖3　裁剪好的研究區域

1.4利用ArcMap的裁剪工具裁剪出研究區的形狀

由于在影像圖上無法直接確定研究區的邊界，因此需要借助地形圖。如何將地形圖上的邊界添加到影像圖上呢？首先在ArcCatalog中新建一個Shapefile的面文件，將其添加進ArcMap中，接著利用它在地形圖上畫出研究區的形狀。由于影像圖的校正是以地形圖為基準圖像，能夠保證在地形圖上畫的研究區加載到影像圖上后能保持其坐標位置一致。

1.5在裁剪好的研究區域上提取信息、輔以地圖符號

制作一幅遙感影像地圖，要在裁剪好的研究區上采集空間要素。操作方法為：打開ArcCatalog，創建個人地理數據庫geodatabase，創建完成后在其中添加要素類，包括點、線、面。新建的要素類要指定坐標系統，坐標系統的選擇應與影像圖的坐標系相一致。利用“編輯器”完成空間要素的采集，可以通過要素類的屬性設置使文字注記顯示到圖層中。完成信息數據的采集后，將ArcMap的數據界面切換至布局界面，為其添加數據框，數據框確定了圖面的主要內容和區域。為使圖面美觀實用，需在此基礎上添加網格線、圖名、指北針、比例尺、圖例、制圖者信息、制圖日期等輔助要素。

2 結語

隨著計算機的飛速發展與遙感技術的進步，遙感影像地圖越來越多地應用到各個方面。與普通地圖相比，遙感影像地圖具有豐富的地面信息，充分表現出影像與地圖的雙重優勢，它宏觀性強，反映動態變化，更新速度快。目前，遙感影像地圖已經廣泛應用到各個領域，如農業方面的農田基本建設、林業管理、交通管理等，遙感影像地圖已呈現逐步取代普通地圖的趨勢。

參考文獻

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Application of GIS and Remote Sensing Technology in the Production of Image Map

Chen Yuhong
（College of Resource and Environment Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China）

Abstract：This paper discusses city map making by GIS and remote sensing technology.First，pretreatment of the city’s remote sensing data is processed by professional software “ENVI”，the processed data is saved as TIFF format.A “ShapeFile” file is created in“ArcCatalog”，and loaded into ArcMap to depict the shape of the study area.The study area is cut out by using the cutting function of ArcMap.Information extracted from the study area is supplemented with map symbols to represent or describe the mapping object.

Keywords：GIS；Remote Sensing；ENVI；Image Map