遥感影像专题制图的实现.doc

遥感影像专题制图的实现戴穆弘，李何晴湖南大学软件学院，长沙，中国，湖南，410082；摘要：遥感专题制图的远程信息应用领域的一个重要环节。遥感信息已被广泛使用于越来越多的部门和领域。特别是，一些数据是能被用于一些常见的研究中的。因此，提出促进遥感技术信息的应用的解决方案是非常重要的。本文介绍了一个通用的方法和一个备受争议的以质量为导向的专题制图方法。它封装了所有复杂的步骤，使过程变得透明。在遥感领域中的水环境，这种方法已被广泛的应用。关键词：专题制图，遥感图像，产品模板，自动化1、简介作为一个基本的空间信息资源，遥感信息已被应用于更多的可以及时提供方便可靠的通用的信息的部门和领域的日常工作中。通过这些远程数据，表面参数和目标自动识别定量反演已进入实用阶段。1因此，促进遥感技术日益成熟和通过一些面向过程和专业化处理算法和模型使其向产业化发展已成为一个必然趋势。2遥感专题制图是遥感技术应用的产品，它以生动、直观的方式有效的表达了遥感信息的可用性。目前，遥感专题制图一般是由GIS软件完成了。最具代表性的国际通用的地理信息系统软件是ArcMapTM, MapInfoTM 和SuperMapTM。考虑到这些软件的完整性和综合性地理信息系统的第一个帐户功能的用户将GIS专家为主要对象。专题制图过程是复杂和繁琐的。作为一个商业导向的操作系统，这是不合适的，甚至不可能直接应用到远程遥感应用的工业部门。同时，遥感信息领域的地位是远程遥感技术广泛应用的发展，迫切需要一些适用于一般公众，操作简单，可操作的遥感应用系统上运行的专题系列产品和一些能整合和实施的专题制图算法和模型 3 。根据遥感图像的生产体系建设过程中遇到的问题，本文提出了一种遥感图像的自动制图方法。同时也介绍了基于产品模板专题制图算法专题的制图模式和自动化的关键技术问题，。2、手稿组成格式专题地图产品一般包括一个特殊的指标数据，专题地图的背景数据，地理信息，经纬度网格，规模，指南针，传说，以及相应的文字说明和其他信息。不同的专题地图的信息是不同的。但在同一地区有许多相似之处信息或同一个地方。例如，如果某种确定的专题地图在在同一地区存在了很长的一段时间，那这种专题地图的大小，纬度和经度，指南针，规模和其他信息将不会改变。以往描述该位置的信息的文本也将不会改变。因此，我们提出了一个不同监控领域的产品模板机制和生产产品模板，来建立直接出现在模板中的专题地图信息，而且通常很难改变。在该地区的专题地图，所有的操作都是在产品模板进行主题必须出现在地图上，并且操作是在产品模板，不仅可以减少重复操作过程进行了专题制图，而且同时保持美丽与风格的统一在专题地图相同的面积和提高效率的商务公寓。同时，许多的模板文件，设置一个模板库监测以监测区域的名称作为关键词。同时，随着业务的发展，各地区的遥感监测在未来将变得更强更多。很难在一次系统的设计和开发完成所有产品模板。从系统的可扩展性在未来可能出现的业务需求出发，本文介绍了模板来实现产品的定制功能，这两套系统的设计提供产品模板的一个通用的框架，当企业需要一个新的，唯一的需求来选择适当的通用的模板，它在地理信息，提高规模，指南针，经纬网，一个词的特殊设置等。注释可以达到一个新的地区，产品模板来创建专题地图，产品，通用的模板。数据结构如下。/ /产品通用模板的数据结构 / ThematicTemplate结构float m_PageWidth; / 专题地图的大小设置float m_PageHeight;IRectangleElementPtr m_RectRule; / 专题地图的规模，规模的文本位置IRectangleElementPtr m_RectText; / 专题地图描述文字IRectangleElementPtr m_RectLegend; / /传奇地位；;图1显示了一个通用的产品模板框架，最外层是专题地图数据框。它集大小专题地图，通过m_页宽和m_pageheight数据框。m_rectrule的位置（规模），m_recttext（专题地图的描述性文本），和m_rectlegend（传奇）是集的数据框下从左到右。基于通用的产品框架，我们以太湖湖的水质参数特征的产品模板为例，实现生产特殊产品模板。（1）打开图1通用模块框架（2）增加相应的地理信息。在这种情况下，增加一层的边境县数据。（3）根据专题地图的需要，设置适当的规模（左下）以确保用户关注有关的任何信息可以在专题地图显示。（4）将经纬度网格和提高罗盘。（5）根据情况在备注信息相应增加，在这种情况下，增加了Zhushanhu, Meiliang Lake and Three Lakes Kung Description（6）另存为”太湖水质参数的专题图模块。图2所示。3、自动制图算法基于商业操作系统的运行要求和少的用户交互原则，简单操作和功能的完整性，专题制图算法的设计与实现进行了。整个算法只能处理执行自动化专题制图的基本参数的设置和自动化制作专题图，我们可以完成专题图的制作。图3自动主题映射处理流程图 4 。3.1个基本参数设置第一步在自动化制图操作的基本参数的设置，对过程支持的操作手动输入和发送XML文件自动被设置的参数包括：（1）的输入/输出数据目录设置：对图像文件和相应的各种指标专题地图的背景图像文件参数存储在所输入的数据的输出目录。目录是用来保存各种专题地图制作。（2）的区域设置的遥感监测的名字：一方面，它是用来描述专题地图。另一方面，它是选择模板文件的基础上。（3）相关的输入数据设定传感器信息：在相关的个性化的描述性文本的主题类型地图。3.2专题制图自动化安装后的基本参数，用户开始制作专题地图，点击相关专题地图按钮或菜单（如悬浮物叶绿素专题地图专题地图按钮等）专题制图，自动化生产流程，如图3所示，包括8个处理步骤。算法设计包封装了这些加工步骤。他们的用户是透明的。该方法不需要用户交互。用户不知道具体的实现细节，而是关注结果。系统会输出相应的专题地图的实现 5 后。加工工艺的实施专题制图和详细的完全自动化的算法描述如下。图3自动制图工艺流程图根据“基本参数设置”，进入监控区域的名称，该系统得到相应的从相应的模板库中的模板文件。如果它存在，否则退出并给出提示相应。找到相应的图像数据索引文件根据用户输入的数据文件夹，引发了专题制图命令（如悬浮物，叶绿素，等）。如果有，然后创建一个新数据层对象和加载数据在这个专题指标的图像数据，然后将这一层的数据模板文件。如果没有找到的退出过程，并给出相应的提示信息。主题指标数据的处理，这需要三个步骤。首先，删除无效数据指标的主题，因为不同的专题地图的图像文件或不同的边带在不同的数据感兴趣，会产生一些不相关的数据和异常数据的反演模型的目标文件。它需要先删除范围图像数据和其他异常值，如果水环境监测不仅关注的水域。非离群值排除的感兴趣区域。其次，主题图像按照行业标准分类。不同的主题不同的分级标准的指标，例如，国际分类标准分为五的内陆水体。最后，利用从美学的特定颜色的每一级的颜色映射。搜索背景数据从输入数据目录。如果成立，负载的背景数据作为一种新的数据层在模板文件。否则系统跳到步骤过程。伸展背景图像数据和建立RGB通道。进行基本所需的背景资料张力设置，否则背景数据的整体效果显示黑色。同时，有两个或两个以上在背景数据带。为了在最佳显示效果的专题地图，它需要设置的RGB乐队根据图像传感器类型和要求的专题地图显示最好的背景颜色通道。这样的在这将1,2,1-band显示当绿RGB通道的MODIS传感器数据。根据分类号的第一步，地图的颜色，提高专题地图图例。输入相关信息和增加相应的专题地图的描述性信息，基于监测区域名称和基本参数的设置。保存主题产品输出专题地图，特殊产品生产完成后。4、应用实例自动制图方法的遥感图像，本文提出的实现已经应用于水环境遥感监测领域，而整合应用的实现在“环境与灾害监测功能模块和预测的小卫星星座环境应用软件工程”第7节中的环保部门的环境卫星应用中心-“水环境遥感应用的系统，子系统”。开发平台为VC + + 6。使用接口和组件GIS功能提供ArcEngine9.2专题制图的发展。VC6.0作为一个强大的开发平台和技术成熟，运行程序有效地。ArcEngine9.2是开发者导向的产品，这是由ESRI提供（环境系统研究所，公司美国环境系统研究所有限公司）。它是一个发展的地理信息系统中的应用对二次开发包新的功能部件。它是用来建立一个地理信息系统的各种功能 6 。4.1 地区的例子和数据我们以太湖湖的专题图6 1悬浮物的浓度分布，2006例如，使用的Landsat TM数据在2006年6月1日的湖上的浓度分布的产生太湖湖悬浮物。太湖湖是中国五大淡水湖之一，也是三主要湖泊（湖，太湖，巢湖和滇池湖），以中国目前的水环境监测，它水域面积2200多平方公里，最大深度不超过3米。它是一个典型的浅的内陆湖。太湖湖位于中国的东南部（305“45”312“54”，3“28”1196 - 12045“E）。在夏天，水的质量-（叶绿素，悬浮物，黄色物质）型，在冬季水质泰（悬浮物，黄色物质）型（胡兴通2006）。与悬浮物是水的质量目的：监测常年湖。在使用我们开发的专题制图模块，我们进行了相关资料的准备，包括预处理原始TM遥感数据进行反演的悬浮固体浓度分布。我们得到GeoTIFF及7段实时背景影像GeoTIFF格式单波段图像。4.2结果与分析太湖流域2006年8月1日使用系统中的悬浮物浓度分布研究显示在图4：底部的绿色部分是底部的土地背景是拉伸的背景数据的显示效果。每次使用3的数据背景RGB通道，4和2条TM数据。中间的蓝色部分是悬浮固体浓度的湖水，它使用一个梯度5蓝彩色地图和排除周围的土地面积的影响。顶层是地理信息数据并完成相应的地图。研究过程中，我们使用ArcMap中产生相同的数据，专题地图，GIS制图软件构件的研究的一部分，用于在ESRI ArcEngine组件，因此本研究专题地图的制作在ArcMap的专题地图的使用产生完全一致。然而，这项研究的和直接的方法专题地图使用ArcMap生产具有以下优点。简单评估的专题图，如图4所示的生产，本研究方法只需要两步操作，对操作人员无专业背景要求；ArcMap不仅需要21步操作也有专业人士来完成操作。效率：在机器中，CPU是英特尔奔腾双核e2180 2.00ghz双核心测试，2GB的内存，研究方法只花17秒产生的中国太湖湖专题地图。它只需要55秒产巢湖叶绿素，悬浮物，透明度和营养状态指数连续四专题地图。但需要5分钟21秒，如果在ArcMap中太湖湖制作专题图产生相同的专题地图中国，甚至反复实践在专业的导体。它需要16分钟的时间来产生连续生产四巢湖的专题地图。生产效率的研究方法提高了20倍以上。是常规操作：专题制图模块，本文的研究方法可以很方便的实现开发和集成的操作系统，在遥感应用的业务部门。5、结论本文分析了遥感影像专题制图的现状的基础上提出了一种解决方案产品的遥感图像自动制图模板定制，并实现了一个专题制图模型是面向公众，操作方便。它解决的现象，深厚的专业在传统模式下的背景是需要和生产过程是复杂的。它还实现了自动化遥感图像专题制图和达到直接的日常业务的一部分的要求工业部门的操作系统。它也被应用于水环境遥感监测面积。结果表明，本研究文能满足业务需求和操作系统有一定的参考价值，对相关领域需要遥感影像专题制图。致谢这项工作是由中国自然科学支持计划项目（no.2008bac34b05）和天然水的污染控制和治疗程序（中国no.2009zx07527-006）。作者感谢匿名审稿人提出了建设性的意见。参考文献【1】 塘清溪，“新的光学遥感器：现状与未来”，中国机械工业出版社，北京，（1995）82-86.。【2】胡兴唐，张炳，“专业应用，高光谱图像处理系统结构设计”，遥感学报，18（7）：43-47（2003）。【3】青溪塘，“高光谱的当前和未来的“遥感，遥感学报，19（6）：6169 2004。【4】蒋波，”塞的设计和实现GIS应用框架基于C #和ArcGISengine9.2”，遥感学报，24（3）：它们（2009）。【5】吴yuanfneg，张炳，李俊生，等人，“环境一号卫星影像的面向对象软件系统的水环境监测”，PROC。录7285117-119（2008）。【6】李俊生，张兵，谦慎，“内陆水环境监测任务的“未来的一代，第三未来智能对地观测卫星国际研讨会（FIEOS），1120-1128（2006）。