表 1 研究区域所用 GF-1 号卫星数据列表
Table 1 The list of GF-1 satellite used in the study area
景 号 160172 160173 160174 156066 156067 156068
级别 2c 2c 2c 2c 2c 2c
成像时间 20131115 20131115 20131115 20131107 20131107 20131107
高 分 一 号（GF-1） 卫 星 于 2013 年 4 月 26 日 12 时 13 分发射，是我国高分辨率对地观测卫 星系统重大专项（简称“高分专项”）的第一 颗卫星，其全色数据空间分辨率为 2 m，多光谱 和宽幅多光谱空间分辨率分别为 8 m、16 m，包 括红、绿、蓝、近红外四个波段。GF-1 号卫星 具有高空间分辨率、高时间分辨率、宽覆盖等 特点，GF-1 号卫星的发射有效地缓解了国内高 分辨率遥感数据供应不足。卫星以服务于国土
图 2 技术路线
Fig.2 Technical route
参照国家土地利用分类系统，通过人机交互“拉 卷帘”的方法，发现和提取数据库“建设用地” 范围外新增建设用地图斑，重点分析 GF-1 号卫 星数据对不同土地利用类型的识别能力和精度
[5-7]
高分一号卫星数据包括 2 m 全色和 8 m 多光 谱数据，由于全色数据和多光谱数据的不完全匹 配，只能首先针对全色数据进行几何纠正，再以 全色数据为参考配准多光谱影像；在图像处理软 件 ERDAS IMAGINE 中，以第二次全国土地调查 底图为平面参考，以 30 m 的 ASTGTM 数据为高 程数据对 GF-1 卫星全色数据进行正射校正，在每 一景数据范围内选出道路交叉处、堤坝、大型建 筑物拐角等较明显特征地物点为纠正控制点，在 每景影像范围内均匀选择约 50 个控制点，利用有 理函数模型进行纠正，影像采用双线性内插法进 行重采样，影像纠正精度控制在 2 个像素内
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91 月 第 12015 2卷年 第 期 Sept. , 2015 第 86 页
1 研究区域及数据源
1.1 研究区域 本次研究区域选择湖南省益阳市赫山区，总 面积约 1378 km2，全境以平原为主，山、丘、岗 地貌齐全，具有“一分丘山两分岗，五分平原两 水乡”的特点。区域西南为雪峰山余脉；中部地
资源各项业务为主要目标，为土地利用遥感监 测领域提供了一种全新的数据源，改变了此领 域长期以来只能依靠国外商业卫星数据的局面。 本文以 2013 年全国土地利用变更调查监测 与核查遥感监测项目为依托，对 GF-1 号卫星数 据在当前土地利用遥感监测领域的实用性进行 分析评价，以期为今后更好的应用和后续改进 提供有益参考，为完善我国高分辨率对地观测 系统理论亦具有重要的科学价值和意义。
Fig.1 Quality problems of the original image data
（c）噪声现象
2 技术路线
此次土地利用遥感监测以二调底图及研究区 30 m DEM 分别为平面和高程参考影像，最新时 相的 GF-1 号原始遥感影像经影像纠正、波段配 准、数据融合、影像裁剪、制作研究区 DOM 成 果；以 2012 年遥感监测成果为前时相，以 2013 年 11 月 GF-1 号卫星数据为后时相，结合 2012 年土地利用数据库等相关数据，基于 RS、GIS 软件平台处理遥感影像、提取新增建设用地等 监测信息，技术路线图见图 2
* 第一作者简介 李智峰，男，1984 年生，地图学与地理信息系统专业，主要从事遥感测绘工作。E-mail：289198411@ 收稿日期：2015-07-08；改回日期：2015-09-10。
第 12 卷 第 3 期 2015年3月 March, 2015 第 86 页
பைடு நூலகம்
国 国 土 土 资 资 源 源 导 导 刊 刊
2015 年9月 2015年3月 2015 March, Sept. , 2015
国 土 土 资 资 源 源 导 导 刊 刊 国
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第第 12 卷 12 卷第 第1 3期 期 第第 8 85 5页 页
文章编号：1672-5603（2015）03-085-4
光谱信息丰富、纹理结构清晰、能较好地反映 面起伏平缓， 丘岗与平原相间；东北部为滨湖平原， 土地利用各地类特征，交通要道两侧、城乡结 平坦开阔，耕地连片，土壤肥沃，为全区主要农产 合部等重要区域无云雾覆盖。但部分原始影像 品基地， 是我国具有典型性的中南部地区地形地貌。 存在高亮、掉线、噪声等问题（图 1）。
。
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第第 12 卷 12 卷第 第1 3期 期 第第 8 87 7页 页
用 5/6 绿波段、1/6 近红外波段的加权值代替， 之后用 PCA 的融合方法进行融合，经调色处理 达到自然真彩色效果。 影像镶嵌是将经过纠正、配准、融合影像， 拼接成一个完整的 DOM 成果，测试表明，制作 的 DOM 影像纹理信息清晰，光谱信息丰富，不 同地类边界区分明显，色调均匀，接近自然真 彩色，可以满足信息提取的要求。 3.2 基于 GIS 的遥感监测分析 将益阳市赫山区的前后时相 DOM 与 2012 年土地调查数据库三者套合，按照地物特征并
云量 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
分辨率 ( 影像类型 ) 2m/8m(PAN/PMS) 2m/8m(PAN/PMS) 2m/8m(PAN/PMS) 2m/8m(PAN/PMS) 2m/8m(PAN/PMS) 2m/8m(PAN/PMS)
（a）高亮现象
（b）掉线现象 图 1 原始影像数据质量问题
高分一号卫星在土地利用遥感监测中的应用
李智峰 *
（湖南省国土资源规划院，湖南 长沙 410007）
摘 要 高分一号是我国高分辨率对地观测卫星系统重大专项（简称“高分专项”）的第一颗卫星， 卫星的发射有效地缓解了国内高分辨率遥感数据的供应不足，如何利用该数据做好国土资源主体业务成为 当前的热点。本文以湖南省益阳市赫山区为研究区域，进行了土地利用遥感监测，研究了高分一号卫星数 据处理方法及其在土地利用遥感监测工作中的应用效果。测试结果表明：高分一号卫星数据利用一般的遥 感数据处理方法能够达到较好的效果，光谱信息丰富、地物解译标志清晰，地物判读性较好，能够满足土 地利用遥感监测业务的应用需求。 关键词 GF-1 号卫星 ；土地利用；遥感监测 中图分类号：TP79 文献标志码：A
[1-3]
3 研究方法
3.1 影像处理 覆盖项目区的高分一号卫星数据存在高亮、 掉线及噪声问题，处理方法如下：高亮问题会 直接影像到信息提取，因此在 Photoshop 中调色 时待其他区域调色完成后，对高亮部分单独处 理，用单独调色结果覆盖高亮区域；掉线问题 若不影响重要地物的识别，则不需处理，否则 需替换影像；在处理噪声问题时，选用合适的 融合方法能够在一定程度上削弱其影响。
[3-4]
。通过试验表明，GF-1 号卫星 PAN 与 PMS
融合影像分辨率为 2 m，能够明显地识别耕地、 林地、建设用地、交通运输用地、水域及其边界。 耕地与草地、林地和园林地的识别难度较大， 各地类能够识别的最小面积约为 1 亩。 根据土地利用遥感监测技术方案的要求，通 过前后时相对比分析，本次共提取遥感监测图 斑 160 个，面积 3528 亩（表 2）。与 2013 年全 国土地利用变更调查监测与核查遥感监测项目 结果相比，多发现 9 个图斑，监测图斑面积多 发现 360 亩，说明高分一号数据的应用能够达 到较高的地物识别效果，在土地利用变更调查 遥感监测中具有较高的使用价值。
1.2 数据源 本 次 研 究 选 用 了 GF-1 号 卫 星 数 据 的 2 m PAN 数 据（ 波 谱 范 围 为 0.45~0.90μm），8 m PMS 数据 （蓝：0.45~0.52μm， 绿：0.52~0.59μm， 红：0.63~0.69μm， 近 红 外：0.77~0.89μm）， 数据格式为 GeoTiff（表 1）。影像数据目视观察
。
以纠正后的全色数据为参考对 PMS 进行配 准，配准方法采用 ERDAS 软件 AutoSync 功能进 行自动配准，选择 Linear Rubber Sheeting 模型进 行配准 [3]，先在整景影像范围内人工选择 3~5 个 配准点，再自动产生约 500 个配准点，去除配准 误差较大点， 保障配准误差控制在 0.5 个像素内。 影像融合是为了增加影像的空间分辨率，增 强地类边界的清晰度，提高土地利用类型的识 别精度。利用各图像处理软件自带的融合方法 难以达到较为理想的真彩色效果，本次研究在 融合前对绿波段进行了加权处理，即将绿波段
4 精度评价
4.1 面积精度分析 面积精度的评定，包含对单个地类图斑和整 个区域总面积的评价。进行矢量数据面积精度 误差分析，对比法是比较常用和实用的方法， 因此，本次工作也采用这种方法。所谓对比法
表 2 图斑面积分级信息表
Table 2 The hierarchical information table of map-spot area
Application of GF-1 Satellite in Land-use Remote Sensing Monitoring
Li Zhifeng
(Hunan Planning Institute of Land and Resources, Changsha Hunan 410007)