第27期：影像数据的应用与服务
一、影像地图简介
影像地图因其表达直观、真实易懂、蕴含信息丰富，越来越受到人们的重视与欢迎。我国早在公元500多年就有以素描影像《西山经昆仑图》、《北山经汾水图》，宋代石刻城市景观地图《平江图》，在我国地图学史上具有重要地位。现代影像地图的概念较早期有了明显不同，影像地图由二维走向三维，由静态走向可视动画(漫游)，并配以多媒体，前景广阔。在我国，正射影像地图已得到普及应用，广泛应用于现代国防军事、精细农业、防灾减灾、城乡建设与环境保护、重大基本建设工程、林业防护、交通指挥、土地规划利用、国土资源勘查等领域。
众所周知，谷歌地球(GoogleEarth)是一款基于卫星影像数据的虚拟地球仪软件，它把影像数据和其他地理信息布置在一个地球的三维模型上。自2005年向全球推出以来，受到全球用户的青睐，用户们可以免费浏览全球各地的高清晰卫星影像数据、3D建筑、地形、街景视图等信息。我国的国家地理信息公共服务平台“天地图”于2011年1月正式上线，这款互联网地图服务网站向社会公众提供权威、可信、统一的在线地图服务，打造互联网地理信息服务的中国品牌。据介绍，“天地图”集成了海量基础地理信息资源，总数据量超过30TB，主要包括全球范围的中低分辨率卫星遥感影像，全国范围的1:25万公众版地图数据、导航电子地图数据、2.5米分辨率卫星遥感影像，全国300多个地级以上城市的0.6米分辨率遥感影像，部分城市三维街景数据，是目前中国区域内数据资源最全的地理信息服务网站。
由于“3S”(GNSS卫星导航定位系统、GIS地理信息系统和RS遥感)技术的渗入以及航空摄影测量和航天遥感技术的发展使得影像产业得到了空前的发展。目前，低空航空摄影影像的分辨率可高达0.05米，航天卫星遥感图像的分辨率也发展到高达0.41-0.46米。2012年1月9日，我国成功发射了首颗高精度民用立体测绘卫星“资源三号”，资源三号卫星可拍摄2.5米分辨率的影像，结合目前发射的13颗北斗卫星导航定位系统(还有3颗计划在今年的6月和8月发射)可实现精准坐标定位，填补了我国影像测图领域的空白。截止到2012年5月9号，资源三号卫星在轨运行123天，为“天地图”平台提供了41438景影像，数据量达到17TB，覆盖范围包括亚洲大部分以及拉美、欧非的部分区域。
二、影像数据现状
增城市经济发展迅速、城乡建设日新月异，各类基础设施和政府重点项目建设都需要多类形、多尺度和现势性较强的基础地理数据及各项专题数据用于解决项目选址、规划设计、城市管理研究等问题。2011年市城乡规划局适时开展“增城市基础测绘和规划数据动态更新”项目，较好的解决城乡地理空间及规划信息的适时获取、持续更新和定期发布的问题。市城乡规划局根据现有数据情况及相关技术规定结合经济发展现状，建立了一套可持续的数字正射影像更新机制。全市0.5米以内(含0.5米)高分辨率数字正射影像数据采取每5年更新一次，对经济建设、社会发展和城乡规划建设及重大工程急需的区域每年及时更新。
市城乡规划局现有0.5米分辨率正射影像数据三套，拍摄时间分别为2003年、2008年和2012年，5米分辨率卫星影像数据一套，拍摄时间为2010年。其中，2012年影像数据采用航空摄影获取，拍摄时间为2011年10月至2012年1月，现势性强，色彩处理匀衡，基本与我市地形现状一致，能满足系统服务查询、政府专题地图、村镇信息化用图以及项目决策、规划选址等工作的需要。图1为增城市中心城区2012年影像与2008年影像对比。
图1中心城区新旧影像对比
三、影像地图应用服务
影像地图具景观真实与地理坐标兼有，自2003年市城乡规划局建立全市影像数据库以来，已得到普遍的应用。
(一)影像图集：2010年，市城乡规划局编制了《增城市城乡发展与规划地图集》，图集是一本以航摄影像为底图，集线划和社会经济专题信息为一体的信息化产品。在我市加快推进工业化和城镇化以及城乡一体化发展进程，系统谋划“十二五”规划的过程中，图集发挥着其基础性和技术性的支撑作用，为市委、市政府提供重要决策依据，实现规划编制、项目选址、城乡管理、行政审批的精细化管理，推动土地节约利用。
(二)影像挂图：2008年以来，市城乡规划局以航摄影像和卫星影像为背景底图，编制了全市影像挂图、镇街影像挂图、一村一图和景点影像挂图等各类专题地图。影像挂图为各级政府部门的城乡规划、项目选址、地域及景点介绍等工作提供了直观、真实的素材(如图2、图3所示)。2011年，市城乡规划局开展了“送图下乡”活动，共编制完成200多条村影像挂图。在美丽乡村建设中，也将编制试点村的最新影像挂图，服务群众。
图2 全市影像挂图
图3乡村影像挂图
(三)城乡建设服务：目前数字正射影像地图已作为基础地理框架的必备数据源应用于我市多个领域。市城乡规划局利用城乡规划管理信息化平台对不同时期的遥感影像数据按获取年份进行图层管理，用户在系统上可以调入最新影像数据进行项目选址、审批、用地现状研究和位置查询工作，也可以同时打开不同年份获取的影像数据对比分析，用于城乡规划监测、资源调查及研究城市建设发展。
在三旧改造选址工作中，我们根据现状了解情况结合最新的影像地图，选定改造范围，将范围线
叠加到影像电子地图上，可以清晰地看到片区规划效果，给规划工作带来了很大的便捷性。下图4为城乡规划管理信息系统下的2008年影像作为背景底图进行三旧改造选址规划。
在土地利用和城乡规划监测工作中，我们利用2012年获取的最新影像数据与另外两套历史影像数据(获取时间分别为2003年和2008年)对比分析，查到违章建筑的位置、范围，再经督办人员核实后即可确定其性质和规模，利用这种新旧影像地图对比分析的方法具有清晰直观、效率高、说服力强的优点。
(四)三维虚拟城市建设服务：遥感正射影像与数字高程模型结合后，应用VR虚拟现实技术，在地理信息平台上，完成具有“临境感”三维视觉影像地图来虚拟城市、景点、绿道、河流、山川等身边环境。2010至2011年，市城乡规划局完成了“增城市三维互动全景展示系统”，系统利用0.5米高分辨率卫星影像以及航空像片，通过对影像的平面、高程、结构、色彩等的数字化处理，按照坐标无缝拼接，迅速建立三维数字影像，如图5所示。基于影像的城市三维系统的建立，为城市规划的决策提供了更加直观与科学的依据，决策者可以在虚拟城市场景中实时互动评估与分析规划方案，这是传统手段如平面图、效果图、沙盘乃至动画等所不能达到的。
图5影像数据应用于三维仿真系统
(作者史经)
