RapidEye卫星影像在1_50000矿山开发遥感调查中的应用研究
第1期,总第83期
国 土 资 源 遥 感
No .1,2010 2010年3月15日
R E M O TE SEN S I N G FO R LAND &R ESOU RC ES
Mar .,2010
Rap idEye 卫星影像在1∶50000矿山
开发遥感调查中的应用研究
刘智1
,黄洁1
,邵怀勇2
,蒋华标1
,彭孛1
,田立
1
(1.四川省地质调查院,成都 610081;2.成都理工大学,成都 610059)
摘要:在矿产资源开发多目标遥感调查与监测基础上,以红格钒钛磁铁矿—拉拉铜矿区Rap idEye 卫星影像为例,深入探讨了Rap idEye 卫星影像在1∶50000矿山开发遥感调查中的可行性。从Rap idEye 图像的几何纠正精度、合成处理及遥感解译标志来看,Rap idEye 影像可以满足1∶50000矿山开发遥感调查的需要,大大提高1∶50000矿山开发遥感调查的实时性。
关键词:矿产资源开发;1∶50000;Rap idEye 卫星影像
中图分类号:TP 79 文献标识码:A 文章编号:1001-070X (2010)01-0127-03
收稿日期:2009-06-11;修订日期:2009-09-21
基金项目:中国地质调查局国土资源大调查项目“川西南重点矿集区矿山开发遥感调查与监测”
(编号:1212010785003)。0 引言
及时快速地获取满足精度和质量要求的遥感数据是矿产资源开发遥感调查与监测工作开展的重要前提和关键所在。SP OT 5卫星影像以其空间分辨率高、成像幅面广、性价比高的优点成为目前1∶50000矿山开发遥感调查的主要数据源。但实
际工作中,某些地区尤其是气象条件较差的西南山区仅依靠SPOT 5影像数据还存在一定困难,对1∶50000矿山开发遥感调查与监测工作及时顺利
开展造成了一定影响。
本研究以攀西地区白马钒钛磁铁矿—拉拉铜矿区为例,从影像纠正、合成及解译标志建立等关键技术方面探讨了Rap idEye 卫星影像数据在1∶50000矿产资源开发遥感调查与监测工作中应用的可行性,以期为丰富1∶50000矿产资源开发遥感调查与监测工作的遥感数据源类型、及时有效地开展工作提供基础。
1 Rap idEye 卫星数据概况
Rap idEye 卫星由加拿大MDA 公司为德国Rap idEye AG 公司设计实施,卫星平台由英国萨瑞(Surrey )卫星技术公司提供。2008年8月29日,俄
罗斯第聂伯(Dnep r )火箭从拜科努尔发射场发射5颗Rap idEye 地球探测卫星,它们均匀分布在太阳同
步轨道内,从620k m 高空监测地面,每颗卫星重约
150kg,工作寿命7a 。Rap idEye 影像在400～850n m 内有5个谱段,每颗卫星都携带6台分辨率达6.5m 的相机,通过5星星座,能实现快速传输数据、连续成像和短重访周期。
Rap idEye 卫星日覆盖范围达400万k m 2
以上,能
够在15d 内覆盖整个中国,其运行参数如表1所示。
表1 Rap idEye 卫星参数
Tab .1 I mage param eters of Rap i dEye s a tellite i m age
指标参数
光谱波段/nm
蓝440～510;绿520～590;红630～685;红边690～730;
近红外760～850
地面采样间隔/m
6.5像素大小(正射影像)/m
5幅宽/km 77
重访周期每天
轨道交点
11∶00a m.(大约)
影像获取能力/(km 2?d -1)
4×106
2 研究区概况
红格钒钛磁铁矿—拉拉铜矿区位于四川省攀西地区,行政区划涉及攀枝花市盐边县、凉山州会理县,区内矿产资源丰富,优势矿种突出。其中钒钛磁铁矿主要有安宁村、白草、马鞍山、中梁子、红格、湾子田、中干沟及秀水河等8个大、中型钒钛磁铁矿
区,开采方式为露天开采;铜矿主要为会理拉拉铜大型矿区,有露天开采与硐采两种方式。
国 土 资 源 遥 感2010年
3 Rap idEye影像处理及解译标志
3.1 数据获取
获取的Rap idEye卫星影像数据时相为2009年2月22日,卫星过境时间为北京时间12:35。影像级别为初级,即影像仅经过了辐射校正和传感器校正,非常有利于进一步进行高精度正射校正处理,同时随同影像提供了传感器姿态、星历表、成像仪模型信息,影像成像太阳高度角为51.51169°,太阳方位角为159.9554°。该影像在整个矿区范围内无云覆盖,影像清晰,质量较高。
3.2 数据校正
针对矿产资源开发遥感调查与监测工作对遥感影像几何精度要求高的特点,对Rap idEye影像的校正采用正射校正的方式进行。
3.2.1 基础资料数据
大比例尺地形图和高精度DE M是进行Rap id2 Eye影像高精度正射校正所必需的基础地理数据。本研究利用1∶50000数字地形图及其生成的DE M 数据作为Rap idEye影像正射校正的基础数据。
3.2.2 正射校正
Rap idEye影像正射校正在ERDAS软件中进行,主要有以下几个步骤:
(1)参数设置。利用ERDAS软件提供的N I TF RPC方法自动获取待校正影像的瞬时状态参数(包括卫星成像瞬间的高度、倾角、经纬度等)来恢复该影像的成像模型,并利用DE M数据纠正投影差。
(2)控制点采集。以矿区1∶50000地形图为基准,在影像上找出和地形图上地物相匹配的明显地物作为地面控制点。地面控制点应分布均匀,影像的边缘要有控制点分布,同时在不同的高程范围最好都有控制点,以保证校正精度。
(3)影像正射纠正重采样。本研究采用了三次卷积重采样的方法。
3.2.3 几何精度
对经过正射校正后的矿区Rap idEye遥感影像随机均匀选取20个点与1∶50000地形图上的同名地物点的几何位置进行对比,其中X坐标点位绝对误差均值为3.54,Y坐标点位绝对误差均值为3.25,点位中误差为4.09,几何精度可满足1∶50000矿产资源开发遥感调查与监测工作的要求
。
3.3 图像合成
Rap idEye图像没有全色波段,5个多光谱波段分别为蓝、绿、红、红边和近红外波段,像素的地面分辨率均为5m×5m,因此在图像处理过程中不存在图像的融合问题,仅将5个多光谱波段直接进行合成就可以得到高空间分辨率的多光谱遥感图像,大大提高了遥感图像的几何精度,缩短了图像处理时间。本研究采用了近红外、红、绿波段的标准假彩色合成以及红、绿、蓝波段的真彩色合成两种图像合成方式,前者有利于矿山开发占用不同土地类型的监测,后者与自然色彩最为接近,易于各种矿山活动类型的判读。图2为红格钒钛磁铁矿—拉拉铜矿区某铁矿Rap idEye标准假彩色与真彩色合成图像
。
?
8
2
1
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第1期刘智,等: Rap idEye 卫星影像在1∶50000矿山开发遥感调查中的应用研究
3.4 遥感解译标志
矿产资源开发多目标遥感调查与监测工作涉及到矿产资源开发状况、矿山环境和矿产资源规划执
行情况3个方面多种类型遥感信息的提取,而特征
明显的解译标志是遥感信息提取的重要前提和关键。图3给出了红格钒钛磁铁矿—拉拉铜矿区Rap idEye 图像典型解译标志;表2对上述解译标志
的特征进行了描述
。
表2 红格钒钛磁铁矿—拉拉铜矿区Rap idEye 图像遥感解译标志
Tab .2 Typ i ca l i n terpret a ti on marks of Rap i dEye i m age i n Hong Ge V -T imagnetite —La l a copper m i n e area 矿山地物类型
遥感解译标志
铜矿采场和钒钛磁铁矿采场
影像纹理杂乱,地势低于周围地物,边界清晰,易判读废石堆地势高于周围地物,影像纹理细腻光滑,易圈定边界排土场呈排状,有道路与外界相连,易判读泥石流废石堆顺沟排放,泥石流物源区、流通区、堆积区特征明显,易判读尾矿库
易圈定边界,有层次,但立体感稍差
从红格钒钛磁铁矿—拉拉铜矿区矿采场、废石堆、排土场、泥石流和尾矿库等Rap idEye 图像遥感解译标志特征来看,上述矿业活动类型在Rap idEye 图像上特征明显,易判读。
4 结论
(1)与SP OT 5图像相比,Rap idEye 图像具有自
身的优势和特点,表现为覆盖范围广、成像周期短,
具有很强的时效性;所有多光谱波段像元大小均为5m ×5m ,省去了图像融合的过程,缩短了图像处理时间,避免了多光谱波段与全色波段空间位置偏差的问题。
(2)从Rap idEye 图像的几何纠正精度、图像合成处理及遥感解译标志来看,Rap idEye 图像可以满足1∶50000矿产资源开发多目标遥感调查与监测工作的需要,大大提高1∶50000矿产资源开发多目
标遥感调查与监测工作的实时性和效率。参考文献:
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(下转第133页)
?
921?
第1期李娟,等: 基于Google Earth 虚拟地球平台的旅游规划研究
网络上交流方案,达到公众参与的目的;此外,通过
GE 与W ebGI S (如开源MapGuide )的结合,公众能够通过网站和丰富的三维环境了解并参与旅游规划的过程,提出自己的意见,满足自身期望,从而提高规划的可操作性。
3 结论
GE 从发布至今仅有4a 多的时间,其在旅游规
划中的应用仍然处于不断探索中。GE 中清晰的影像图可为旅游规划提供大量的基础资料;利用GE 可建立旅游资源调查与评价平台,详细调查与核实旅游资源单体数量、位置,并对旅游资源单体添加文字、图片等说明;可借助GE 提供的三维影像图与传统GI S 软件融合进行高程、坡度及坡向等空间分析;还可利用Sketch Up +GE 的组合建立三维虚拟漫游系统,方便地从个体视角对设计区域进行切身体验,
这种组合模式将改变未来旅游规划尤其是详细规划
的设计走势,使现有的规划分析手段提高一个档次;基于网络的虚拟地球平台还将为专家合作和公众参与规划提供便利。
随着GE 研究的不断深入,应充分利用GE 的二
次开发接口(GE COM AP I )开发出专业的旅游规划信息系统,这类系统将能融合以上提到的各种应用技术,必将为旅游规划做出更多的贡献。参考文献:
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Tour is m Pl ann i n g Ba sed on Google Earth V i rtua l Earth Pl a tform
L I Juan,HAO Zhi -gang
(College of H istory and Culture,Q ufu N or m al U niversity,Q ufu 273165,China )
Abstract:Based on virtual earth p latf or m exe mp lified by Google Earth,this paper gives a tentative discussi on on
its app licati on in such as pects as the p reparati on of t ouris m p lanning inf or mati on,the survey and evaluati on of t ouris m res ources,the s pace -assisted analysis,the si m p lificati on of the 3D virtual r oa m ing,the strengthening of ne w ideas of p lanning,and the collaborati on of experts and public partici pati on,in the hope of p r oviding references for the use of t ouris m p lanning technol ogy .Key words:Google Earth;T ouris m p lanning;GI S;V irtual r oa m ing
第一作者简介:李娟(1979-),女,讲师,主要从事GI S 与旅游规划方面的研究。
(责任编辑:李瑜)
(上接第129页)
The Appli ca ti on of Rap i dEye Sa tellite I mages to 1∶50000
Rem ote Sen si n g Survey for M i n e Explo it a ti on
L I U Zhi 1
,HUANG J ie 1
,SHAO Huai -yong 2
,J I A NG Hua -biao 1
,PE NG Bei 1
,TI A N L i
1
(1.S ichuan Institute of Geological Survey,Chengdu 610081,China;2.Chengdu U niversity of Technology,Chengdu 610059,China )
Abstract:On the basis of re mote sensing investigati on and monit oring of multi p le targets of m ineral res ources
exp l oitati on and with the Rap idEye satellite i m ages of the Hongge magnetite -Lala copper ore district as an exa mp le,the authors deep ly studied the feasibility of the app licati on of Rap idEye satellite i m ages in 1∶50000re mote sensing survey f or m ine exp l oitati on .V ie wed fr om the geo metric correcti on accuracy,i m age composite p r ocessing and inter p retati on criteria of Rap idEye satellite i m ages,such i m ages can meet the needs of 1∶50000re mote sensing survey f or m ine exp l oitati on and re markably enhance the real ti m e of 1∶50000re mote sensing survey f or m ine exp l oitati on .
Key words:M ineral res ources exp l oitati on;1∶50000;Rap idEye satellite i m ages
第一作者简介:刘智(1972-),男,工程师,主要研究方向为遥感应用。
(责任编辑:李瑜)
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