基于第三次全国国土调查地类样本解译的研究

边 涛，陈 斌

（甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050）

1 概述

第三次全国国土调查工作，内业解译主要根据国家下发的1米的高分影像为主，结合工作区域内收集到的其他各部门的资料为参考进行内业解译，采取的工作模式为内—外—内，因此内业解译质量的好坏就决定了整个工作质量和效率的关键，在遥感解译完全无法依靠计算机自动解译的前提下，建立地类样本解译标准对于辅助第三次全国国土调查项目的解译工作有非常重要的意义，有助于降低对内业解译人员技能水平的要求，适合于第三次全国国土调查工作内业解译工作量大的问题，这对后期的外业调查工作有很大的帮助。

2 解译基本要求

根据第三次全国土地调查工作特点，在正射影像解译过程中，众所周知，我们应该从先已知到未知、先简单后复杂的工作过程来进行地类图斑的影像解译。“已知”是解译我们最常见的土地类型和特征，例如耕地（01）、园地（02）、林地（03）、草地（04）、居民点（07）、道路（10）和调查区域内其他直观的土地类型。所谓的未知就是图像上的影像很模糊并且不容易区分地类，因此地物类型的特征只能根据现有的解译标志来确定或是参考原有的资料数据。

先简单后复杂是指对容易识别的地物及地类先进行确认，然后根据野外调查的实际情况和影像特征，界线范围等，推理和判断不容易判别的土地类型的过程，并确定整体轮廓，根据调查区域内各种土地类型的特点，逐步深化和逐步完善地类及地物。由于土地利用现状图是由地类图斑组成，分割地类图斑的骨架又是线状地物，因此我们首先判断线状地物，勾绘线状地物，但一定要保持其联通性，然后再根据线状地物填充来切割划分地类图斑。从而使得后期我们的内业解译更方便。

为了提高内业解译的质量，我们的内业人员要具备以下优势：首先是要对遥感影像知识有一定的了解；其次必须具备一定的土地调查经验；最后我们要对项目工作区的土地使用状况有一定认识。

3 影像解译基础

掌握不同时期影像信息上反映的土地类型对于提高土地调查质量和调查效率非常重要，也是调查人员应具备的基本技能。

3.1 解译

解译是指使用现有或原有的解译标志来识别影像上的纹理来获取地物地类的过程。根据“土地利用现状分类”，标准，可以参考过去的土地利用现状图和土地利用数据库，以及国土、交通、建设、水利、农业、林业等有关部门的调查数据及规划数据，在调查基础底图上预先标记所解译的土地类型的名称，边界和相关属性。然后根据影像上不容易判别的地类去野外现场实地验证，之后在内业修改和补充完善，最后返回修改建立重点地类样本。目的是提高调查的效率和准确性。

3.2 解译特征

3.2.1 影像色调与色彩特征

在遥感影像上地面物体的反射会呈现出各种自然色彩。地物在影像上反映出来的不同色彩级别称为色调，反映出来不同的色相既色彩，诸如大红色、深蓝色黄色及灰色、白色等。我们根据影像上地物的色调、色彩来识别地类，这也是在影像解译中的关键。

色调和色彩一起构成了地物在影像的特征，这是解译中的常见且重要的元素，通常真彩色影像的颜色与地物的颜色大致一样，例如河流水面的颜色为深蓝色，绿色植被的颜色为深绿色，居民点的颜色多呈现为灰色等；在影像上地物特征的亮度越高影像越浅，如水泥路面亮度越高，在影像中反射的越浅；当水面暴露在直射阳光下时，亮度越高，反映在影像上水面的颜色为白色。同理，地面物体的含水量越多影像越深，如水浇地比旱地颜色深；人眼在识别彩色影像上比黑白影像更有优势，因此选择彩色影像更容易判读地类。

3.2.2 影像形状特征

影像上的纹理是指地物在影像上根据不同的色彩及色调显示出来的形状。通常地物水平投影的形状与其在影像上的纹理轮廓相同或相似，并且可以从地物的形状中识别其在影像上特征。地表建筑物通常表现出较规则的几何形状，例如房屋、河道旁边的水浇地、人工修建的沟渠等；其他地物通常表现为不规则形状，如山区中的梯田、河流等。可以通过地物的形状特征来解译出不同的土地类型。地物的形状特征与影像的分辨率、比例尺有很大关系。影像的分辨率越高，成图比例尺越大，在影像上显示的地物细节越清楚，反之亦然，显示越模糊或看不出来。

地物在影像上的形状特征可分为点状、线状、面状，点状地物诸如树木、独立的建筑物等；线状地物如道路、水系、林带等；面状地物如梯田、草地、林地等，复杂地物是由点状、线状、面状形态组合而成。因此掌握了地物在影像上的形状特征，就能充分利用影像图的作用，就能更好的提高调查效率和调查质量。

3.2.3 影像大小特征

在内业解译过程中除去影像的颜色、纹理外再就是地物在影像上的形状及大小，我们可以通过影像边界的大小可以更准确地识别不同的土地类型，如工矿建筑和城镇住宅区，因为影像的颜色和形状没有显著差异，但两者在影像上的轮廓大小不同，较大的区域纹理形状为工矿建筑，较小面积的为城镇住宅区；对于一些线状地物从影像上也能很好的区分地类属性，如农村道路与公路，宽度大于8m或纳入乡镇级及以上规划公路网的判定为公路，宽度在2～8m较小的判定为农村道路。因此根据影像纹理、边界的大小及他们之间的比例关系有助于我们更好的进行内业解译。

3.2.4 阴影特征

阴影主要反映在航摄影像上。从地面突出的物体都会有阴影，并且阴影通常是黑色的且方向相同。阴影又分为本影和落影。

本影的是指地物未暴露在阳光直射下的那部分影像，即地物本身的阴影。如山的阴坡、树冠的阴面等都是它们的本影。本影有助于获得地面物体的三维视觉感。山坡的阳面呈现明亮、阴坡确比较阴暗。

落影是指地面物体在航拍影像上投射的阴影，即物体的阴影影像。可通过阴影来识别地物侧面的轮廓和形状。阴影对于解译地面突出的物体非常有帮助。然而，阴影的存在也会产生不利于地物的解译。因此，在解译地物阴影特征时，必须仔细分析解译方法，还有就是到野外现场进行确认，以确保内业解译准确性和精确性。

3.2.5 相互位置关系特征

地面物体之间是有联系的，因此他们之间在影像上的纹理、色彩存在着一定的不同，根据实地地物之间的关联性，依据地物的颜色、纹理在影像进行解译分析，对影像上不清晰的地物进行解译。例如，根据农村居民点与道路之间的关系，可以解译出影像上不清晰的道路；根据单个的建筑物的大小与大型住宅区的关系，可以解译出哪个是工矿企业、机关团体和哪个是农村居民点。在详细解译影像时，有必要分析不同类型的遥感影像的光谱特征，建立各种类型的地类样本解译标志，并组合相关数据以确定影像中同类色彩文理所确定的地类。

4 解译样本的建立

样本的解译可以直接反映影像上地面物体的特征，从而确定各个地面物体的地类边界属性和范围大小，使得内业解译人员能准确高效的判读地类。因此地类样本建立的重要性就不言而喻了，这对于夏河县第三次国土调查来说也是必要的，特别是在工作区域较大的情况下，内业解译人员的知识背景差异较大，野外工作经验不足，地类样本能更好的指导内业解译人员快速准确的解译区域中的土地类型，满足地类特征解译的要求。在第三次全国国土调查工作中建立遥感影像解译样本，可以有助于提高影像内业解译的效率和精度，从而使得标准统一。

5 重点地类样本的解译

通过对前期收集到的已有资料分析，对比全县变更调查数据库中的地类，我们确定了43个地类（二级类），依据2018年国家下发的最新遥感影像，从影像上的色彩、纹理、形状、边界及大小，结合外业实地调查和影像比对，我们做了全地类样本解译的工作，以下是部分重点地类样本，如图1所示。

图1 部分重点地类样本

6 结束语

本文从影像解译的几个关键点进行了分析，并且通过野外实地验证，准确率很好，尤其是对一些阴影部分地类的解译。通过全覆盖的地类样本采集和制作，使得内业解译人员在解译过程中能从影像上很好地区分各个地类的情况，更好的统一标准，提高内业解译的精度和质量，减少疑问图斑的数量，从而大大减轻了野外调查人员的工作量。还有一点就是降低了对解译人员的技术水平要求，以地类样本为解译标准能更好的大面积开展内业解译工作，使得工作效率和质量进一步提高。