遥感影像解译样本数据技术规定

遥感影像解译样本数据技术规定四川省第一次全国地理国情普查领导小组办公室二零一三年十一月引言采集遥感解译样本数据的作用*制定遥感影像解译样本数据技术规定的目的*遥感影像解译时，对地理环境的正确认知是保证解译结果正确的基本前提。利用具有对照关系的地面照片和遥感影像为主的解译样本数据，可以为遥感影像解译者建立对相关地域的正确认识提供支持，也可在解译结果的质量控制方面发挥重要作用,同时也为长期监测积累实地参考资料。本文件针对第一次全国地理国情普查的需求，参考现有的国家技术标准和行业技术规范，依据《第一次全国地理国情普查总体方案》和《第一次全国地理国情普查实施方案》的要求，以满足地理国情普查中遥感影像解译样本数据获取与交换等实际生产作业需要为出发点，致力于规范解译样本数据的内容和形式，为充分发挥解译样本数据在地理国情普查和相关工作中的作用奠定基础。主要内容遥感影像解译样本数据技术规定术语和定义12内容与属性3采集要求4存储要求5汇交要求术语和定义1术语和定义遥感解译样本数据1地面照片2遥感影像实例3用于辅助遥感影像解译收集获取的地面实景照片和对照遥感影像等样本数据。用通用数码相机在地面实地拍摄的能较全面清晰反映一定范围内地物特征的照片。从经过正射处理的影像数据源截取的与地面照片拍摄范围和内容一致的航空航天遥感影像。术语和定义样点4样点组5相机姿态参数6也称拍摄点，拍摄地面照片的位置点，依据拍摄地面照片时照相瞬间相机的空间坐标确定其空间位置。每一张地面照片代表一个样点。被摄对象相同的一组地面照片代表的样点组合。反应拍摄地面照片时照相瞬间相机的空间位置和与地面直角坐标系相对的旋转姿态参数，类似于摄影测量中的像片外方位元素。术语和定义相机方位角7相机俯仰角8相机横滚角9拍摄地面照片时照相瞬间相机镜头所指方向相对于地球正北或磁北的偏转角。按顺时针方向从0-359.99度递增。用拍摄地面照片时照相瞬间相机成像中心与镜头连线相对于水平面的偏转角。根据偏转方向有正负之分，负向表示连线延长线偏向地心，正向则相反，分别在0-90度范围取值，并根据正负向带相应符号。正常情况下，相机俯仰角在10度以内。以相机镜头方向为前方向，拍摄地面照片时照相瞬间从相机左侧中间点向相机右侧中间点连线的延长线相对于水平面的偏转角。根据偏转方向有正负之分，负向表示连线延长线偏向地心，正向相反，分别在0-90度范围取值，并根据正负向带相应符号。正常情况下，相机横滚角在10度以内。术语和定义拍摄距离10EXIF1135mm等效焦距12拍摄地面照片时相机所在位置到地面被摄景物中的主体地物之间的直线距离。注：由于主体地物的确定具有一定的主观性，且准确测定距离可操作性较差，拍摄距离一般是估算的大致距离，并在采用长焦拍摄远景时确定拍摄对象的大致位置具有参照意义。Exchageableimagefile的缩写，是日本相机影像产品工业协会和电子信息技术产业协会联合制定的一种用于交换照片元数据的标准，广乏用于数码相机领域。是该领域的一个事实标准。与标准35mm胶片相机等效的焦距（不考虑数字变焦的因素）。术语和定义标识符13用以在一定范围内唯一识别不同对象的符号或代号。标识符通常有一定的命名规则。遥感影像实例标识符根据文件名的生成规则生成应保证标识符的全局唯一性。照片的标识符按规则生成根据5.1.1节定义的规则生成。2内容和属性遥感影像解译样本数据内容和属性解译样本数据内容：一是地面照片，二是遥感影像实例数据。两者之间根据位置和反映的内容具有明确的对应关系，下面几种情况都是合理的：一对一关系：一对多关系：多对一关系：一般针对比较复杂的地面环境。多对多关系：上面两种情况的综合。为便于操作起见，每一张照片表示一个样点。对于一对一或一对多的情况，每一张照片及对应的遥感影像实例代表一个样点；对于多对一或多对多的情况，有多个样点形成一个逻辑上的样点组，该样点组由一组具有上述对应关系的地面照片和遥感影像实例组成。遥感影像解译样本数据内容和属性地面照片的属性：全面清晰反映一定范围内地物特征；记录拍摄时的相机姿态参数、拍摄距离，以及由相机在照片中自动记录的拍摄时的35mm等效焦距、拍摄时间、拍摄者等信息；说明照片主体内容所属的地理国情信息类型，并尽可能对地面照片反映的内容提供文字说明。姿态参数中包含经纬度、高程、方位角、横滚角、俯仰角，此外，还需要尽可能记录影响获得这些姿态参数精度水平的属性，包括定位方法、采用卫星定位时观测到的卫星数量、平面定位精度，方位角的测量精度范围等。遥感影像实例的属性：包含数据源类型、分辨率、波段数、拍摄时间等属性。另外，为了后期查询检索方便，需要记录遥感影像实例四个角点的经纬度坐标。采集要求3遥感影像解译样本数据采集要求3.1地面照片采集要求1）总体原则：•采集的地面照片需充分保证样本的典型性。每一个样本应能够代表所属的覆盖类型，能综合反映该类型的总体特征，或者突出反映该类型某一方面的特征；在地表地物分布和覆盖类型相对比较一致的一定区域内，样本总体在数量上应能代表该区域的整体特征，在分布上应贴近地物和覆盖类型分布的趋势。•地面照片反映的地表季相或覆盖状态应尽可能与遥感影像的时相接近；如果季相差别较大，需确保通过照片判别出的地物或覆盖状态与影像上判别出的一致，否则不应作为样本保留。•外业核查时，内业有疑问的图斑，以及外业发现分类错误的图斑，原则上都需要采集对应的解译样本数据。对内业较确定的图斑，可在任务区内根据区域特点选取典型区域进行核查并采集样本，核查到的地方都应采集样本，具体按照《地理国情普查外业调查技术规定》执行。•地面照片的拍摄，可先设计好路线，并大致确定拍摄位置，在外业调查中有目的性的拍摄；也可不设计路线，而在外业调查中直接拍摄典型地物，并做好相关记录。•地面照片在整理过程中，除文件名称外，应避免对原始照片文件进行造成属性信息发生错误改变的再加工处理。遥感影像解译样本数据采集要求3.1地面照片采集要求2）数量要求：在前述总体原则的基础上，对所有要求识别的地表覆盖类型开展样本采集，实际操作中可以根据具体区域情况参照如下要求确定样本数量。•以影像数据源类型、时相比较一致（时相相差1个月以内）且连片、地理环境差异不大的区域作为范围，如果区域范围超过1000平方千米，每种覆盖类型（最细一级类）采样点数量一般平均不少于15个；•若区域范围小于1000平方千米，每种覆盖类型采样点数量一般平均不少于10个，样点的分布应尽可能与图斑的分布相一致；•难以到达的特殊困难地区，每种覆盖类型采样点数量一般平均不少于3个；•对于图斑数很少（100个以下）且图斑总面积很小的覆盖类型，若具有典型性，也必须至少采集1个样点。遥感影像解译样本数据采集要求3.1地面照片采集要求3）质量要求：•拍摄时应尽可能水平持握相机，使其保持正常姿态，避免照片信息失真误导使用者。特殊情况下，相机俯仰角或横滚角大于10度以上时，需记录其值。•应尽可能拍摄离相机200米范围以内的景物，避免照片与遥感影像实例之间的空间对应关系失真；难以到达只能通过远距离拍摄的，拍摄距离大于200米时，应估测拍摄距离并记录。可以现场估测，也可以内业确定拍摄对象位置后测算其与相机位置之间的距离得到。•对于需要长焦远距离拍摄的景物，应在同一拍摄位置采用相同的相机姿态（包括镜头方位角、俯仰角、横滚角3个参数）分别用正常焦距、中焦和长焦拍摄3张照片，或至少用正常焦距和长焦拍摄两张照片，以利于在照片上完整反映远方地物的位置和与其他地物的布局关系。（保证细节）•地面照片尽可能使用精细模式保存，总像素数量应在200万像素以上。由于数据量原因，不建议采用过大的总像素数量，建议一般控制在1000万像素以下。地面照片的长宽尺寸不做限定，可根据相机情况合理设置。遥感影像解译样本数据采集要求3.1地面照片采集要求4）文件格式与命名：•地面照片采用JPG格式，后缀名为“.jpg”。•照片标识符按以下规则生成：照片标识符用32位字符表示，前2位为“PH”，表示该文件为照片文件；接下来的14位表示时间，使用表5-1中的拍摄时间，记录到秒，格式为YYYYMMDDHHMMSS；接下来的7位表示表5-1中的拍摄点经度，按度分秒记录，格式为DDDMMSS；紧接6位为表5-1中的拍摄点纬度，按度分秒记录，格式为DDMMSS；最后3位为表5-1中的照片方位角，记录到度，格式为DDD。以上不足部分均用0填充。•在地面照片拍摄时，相机会按照一定规则自动生成其文件名，但不能保证文件名的全局唯一性。需要在照片整理阶段，把文件名改用照片标识符命名，文件名的后缀名不变。遥感影像解译样本数据采集要求3.2地面照片属性采集要求应正确操作获取相关属性参数的仪器，照片的拍摄点位置、照片方位角的值应尽可能发挥仪器设备的精度水平，确保获得高质量的数据。拍摄点位置定位精度一般应控制在15米以内。照片方位角的精度应在5度以内。地面照片包含18项属性内容，其获取方法和采集要求见下表。序号属性内容获取说明采集要求1照片的标识符按规则生成根据5.1.1节定义的规则生成。2拍摄时间相机自动记录采用北京时间，格式为YYYY-MM-DDTHH:MM:SS。从照片EXIF信息的DateTimeOriginal标记中读取。如：2013-07-07T10:01:013拍摄点经度部分相机自动记录；也可通过与GPS设备同步提取从照片EXIF信息的GPSLongitude标记中读取。采用WGS84坐标系。4拍摄点纬度同上从照片EXIF信息的GPSLatitude标记中读取。采用WGS84坐标系。5位置定位平面精度水平同上从照片EXIF信息的GPSDOP标记中读取。无法获时可以不填写。6拍摄点高程同上从照片EXIF信息的GPSAltitude标记中读取。为大地高。遥感影像解译样本数据采集要求3.2地面照片属性采集要求（续）序号属性内容获取说明采集要求7定位方法同上。如果不是卫星定位需要填写。手机定位填写“CELLID”，无线网定位成填写“WiFi”，不确定的填写“Unknown”可从照片EXIF信息的GPSMeasureMode标记中读取。8定位时观测到的卫星数量同上从照片EXIF信息的GPSSatellites标记中读取。无法获取时可以不填写。9照片方位角部分相机自动记录从照片EXIF信息的GPSImgDirection标记中读取。10照片方位角的参照方向字母G表示磁北；字母T表示真北。部分相机自动记录从照片EXIF信息的GPSImgDirectionRef标记中读取。11方位角准确程度部分相机或一体化系统自动记录无法确定时可以不填写。12拍摄距离需估测填写当距离被摄对象在200米以上时，填写估测距离。13相机俯仰角部分相机或一体化系统自动记录当镜头俯仰角度大于10度时，需要填写。14相机横滚角部分相机或一体化系统自动记录当相机横滚角大于10度时，需要填写。15照片主体所属的地理国情信息类型代码需人工或批量自动填写。依据《地理国情普查内容与指标》的定义填写。可与地理国情信息数据结合批量自动获取。16样点地理环境描述需人工填写对样点处被拍摄范围的地理环境进行直观、简要说明。可包括所在地地名或实体名、周围情况、植被或作物类型以及对覆盖物的直观描述。具体可灵活掌握，起到准确完整传递照片中拍摄对象包含的信息即可。17拍摄者相机自动记录从照片的EXIF信息的Artist标记中读取。1835mm等效焦距相机自动记录从照片的EXIF信息的FocalLengthIn35mmFilm标记中读取。遥感影像解译样本数据采集要求3.3地面照片属性采集方法方法一：•使用支持自动记录相机姿态参数和相机成像参数信息的一体化外业调绘核查系统，其他信息通过人工交互方式输入并同步记入数据库。方法二：•使用支持在照片EXIF信息中自动记录相机姿态参数和相机成像参数信息的照相机，其它属性信息由人工记录到手簿上。方法三：•若使用的相机不能自动记录相机姿态参数，可同时携带事先做好相机时间对准的手持GPS接收机记录采集者的行走轨迹，拍摄照片同时在手簿上记录其他属