DB21 T 1588-2008 《数字林业 数据库 省级图像库建设技术规范》.pdf

1、 辽宁 省 地 方 标 准 DB21 DB21/T1588 2008 数字林业 数据库 省级图像库建设技术规范 2008-02-01 发布 2008-03-01 实施 辽宁省技术质量监督局发布 DB21/T1588 2008 I 目 次 前 言 II 1 范围 1 2 省级图像库建设的基本流程、主要内容 1 3 建库前期准备 1 4 图像数据处理流程 2 5 数据库的建立 5 6 数据库成果的预检与验收 7 DB21/T1588 2008 II 前 言 本 标准 由辽宁省林业厅提出。 本 标准 由 辽宁省林业调查规划院 、 辽宁省林业厅信息中心 起草。 本 标准 主要起草人： 王树海 李晓玲

2、熊静 王玲 金志刚 陆小辉 周定辉 赵雪磊 马岩鹤 本标准于 2008 年 2 月首次发布。 DB21/T1588 2008 1 数字林业 数据库 省级图像库建设技术规范 1 范围 本标准规定了森林资源图像库建设的 基本流程和主要内容 、 建库前期准备、 图像数据处理流程、数据库建立 、数据库成果的预检与验收。 本标准适用于 省 森林资源管理信息系统建设标准化工作中省级林业部门进行森林资源图像库建设的技术工作，也适用于以森林资源数据为本底的图像数据库建设工作。 2 图像库建设的基本流程、主要内容 2.1 省级图像库建设的基本流程 省级图像库建设的基本流程： a) 建库前期准备； b) 图像数据

3、处理流程； c) 数据库的建立； d) 数据库成果的预检与验收。 2.2 省级图像库建设的主要内容 省级图像库建设的主要内容是： a) 1： 25万、 1： 5万数字高程模型数据库； b) 全省 SPOT5图像数据库 ； c) 数字栅格地图 数据库 ； d) 其它。 3 建库前期准备 3.1 资料准备和资料预处理 资料准备和资料预处理主要包括以下几个方面： a) 准备工作底图 1) 1 1万地形图或 1： 5万地形图； 2) 影像数据应层次丰富、清晰易判、色调均匀、反差适中； 3) 影像点位平面位置的图上中误差：平地、丘陵不大于 0.75mm；山地不大于1.00mm；高山地不大于 1.50mm

4、。当图像质量较差，以及在大面积森林、沼泽、湖泊、隐蔽等困难地区，平面位置中误差可按上述规定放宽 1/2。平面位置中误差的两倍值为最大误差。 b) 各级行政区界、林地权属界资料准备。主要包括： 1) 民政部门行政区域勘界资料； 2) 林地权属资料。 c) 搜 集调查区内省级测量控制网点坐标和有关资料； d) 搜集不同数据源的卫星影像数据。 3.2 数据库系统级网络设置 DB21/T1588 2008 2 采用 l00M或 1000M以太网，服务器与工作站之间采用交换机连接。网络操作系统选择 Windows 2000 Server或者 Windows 2003 Server，工作站操作系统采用 W

5、indows XP或者 Windows 2000 Professional。在服务器和工作站上安装网络管理、防火墙、反病毒等软件。 数据库软件采用 oracle。 3.3 图像库存储空间 为图像库规划出总体设计中计算的总数据量存储空间。设定权 限，只有参与建库的人员能够访问。 3.4 维护计算机安全 保护计算机本身和网络上的数据。 4 图像数据处理流程 4.1 图像数据的设置 为了满足图像概览的浏览要求，同时考虑到对图像数据进行查询时存在的数据量大、查询速度慢的特点，省级图像库采用层级金字塔结构，以适应多尺度、多分辨率表现的要求。 a) 确定数据库中各项图像数据调用的比例尺范围 省级图像库数据

6、调用基本比例尺确定为 1： 10万，对于不同影像调用比例尺不同 : 1) 1： 5万 DEM调用比例尺范围为 10-5万； 2) SPOT影像调用比例尺范围为 10-1万； 3) 数字栅格地图调用比例尺范围为大于 1万。 b) 数学基础的选择 1) 卫星遥感数据的数学基础： 本标准将选择经纬度坐标系统， 1954北京大地基准， 1956高程基准。 2) 数字高程模型（ DEM）的数学基础： 本标准将选择经纬度坐标系统， 1954北京大地基准， 1956高程基准。 4.2 生成投影信息文件 影像数据为 TIF或者 IMG格式的均可入库，但影像入库的时候需要生成投影信息文件，采用森林资源数据传输

7、规范 规定的格式。 4.3 影像数据处理 4.3.1 卫星遥感数据源 收集覆盖辖区最新的卫星遥感数据 (表 1)。 表 1 卫星数据源情况一览表 数据源 时间 分辨率 单景覆盖面积 km2 SPOT5 2003年 10月以后 全色 2.5m 多光谱 10m 60 60 4.3.2 图像处理 图像处理须使用专业图像处理软件，对卫星影像的色彩、对比度、清晰度、均匀度等进行处理，使整幅图像色彩真实均匀、明暗程度适中、清晰。 图像处理主要包括影像的配准、融合、正射纠正和镶嵌等，均在图像软件平台上进行。如果单景全色与多光谱数据是同步接收到的，图像预处理可采用先配准融合、后纠正的顺序。 4.3.2.1 影

8、像选择 a) 遥感影像数据的时相 建库时须使用相同季节、时间相近的图像，这样可以保证用相同的波段合成的彩色图像能够有相似的色调，减少调色过程的难 度和工作量。 DB21/T1588 2008 3 b) 调色时保留余量 有利于减少灰度的损失。 c) 用于选取控制点的地形图的成图时间和比例尺 尽可能选用与影像成图时间及比例尺接近的地形图选取控制点，这样能大大减少判读难度，减轻工作量。 4.3.2.2 影像配准 以景为配准单元， 为粗纠正后的 SPOT5 2.5米全色数据选取控制点。 SPOT5 10米多光谱数据波段组合可采用 XS2(红 )、 XS3(绿 )、 XS1(蓝 )形式，影像重采样间隔为

9、 2.5米，重采样方法采用双线性内插。任意选择配准后全色与多光谱数据上的同名点，要求配准误差平原和丘陵地区不超过 1个像元，山区适当放宽 1/2个 像元。 4.3.2.3 影像融合 影像融合是指全色与多光谱卫星数据的融合。 融合影像具有高分辨率空间信息和多光谱彩色信息。以景为融合单元，采用相应融合方法，以获得视觉效果最佳的模拟彩色图像。融合前须对影像进行适度的色调调整。当具有多景数据时，须进行全局色调匹配，在处理上使色度和灰度一致。这样，一方面提高全色数据的亮度，增强局部反差突出纹理细节，降低了噪声；另一方面，对多光谱数据进行色彩增强，拉大不同地类之间的色彩反差，突出其多光谱彩色信息。 本次图

10、像建库强调的不是波段的有机组合，而是不同空间尺度影像几何配准的精 确程度，因此，应使用线性算法，并采用四边形控制布点的方法，以每单景 69点的控制点数目进行奇数点配准控制，以求完美的融合效果。 影像融合后应检查影像是否出现重影、错位、失真等现象，检查影像纹理细节与色彩，判断融合前的图像处理是否正确。由于融合后影像亮度偏低、灰阶较窄，宜采用线性拉伸、分段线性拉伸、亮度对比度等方法进行色调调整，最大限度保留融合数据的光谱信息和空间信息，实现信息优化。同时应对分景融合的影像须进行色调归一化调整。 在进行信息提取前应保证原始影像信息的完整性，不宜做 HIS类色彩模型变换式的 色调增强调整，否则会造成信

11、息提取中的边缘检测失真和误判。当必须进行调色时，应注意针对不同应用目的，侧重点有所不同。用于变化信息提取时影像色调调整侧重于保留多光谱影像的光谱信息和全色影像的纹理细节，以便进行变化分析；用于作制图背景时融合影像的色调调整则侧重于图面视觉效果，为去除杂色保证整体反差，必要时牺牲部分光谱信息和纹理，达到自然真彩色效果。 4.3.2.4 影像正射纠正 使用 SPOT5数据时，不但要以整景影像融合数据为纠正单元，而且还必须注意各景镶嵌界边的同名点纠正控制。须以 1:10000全要素地形图为参考，对 SPOT5的 2.5米全色数据选取控制点。 a) 控制点选择及其精度 控制点个数与纠正模型有关。当采用

12、 SPOT5物理模型时，控制点均匀分布于整景影像，控制点个数不少于 12个。采用几何多项式模型时，控制点个数与多项式阶项 (n)及地形情况相关。控制点个数最少应二倍于 (n+1)(n+2)/2。当阶项 n 2或更高时，每景控制点在 20个以上，困难地区应适当增加控制点，保证在 30个控制点以上。复杂地形条件下，对整景影像要进行分区 (块 )选点和纠正，并保证相邻分区 (块 )有影像重叠区和公共控制点。控制点残差一般不超过表 2的规定。 表 2 遥感影像几何 纠正控制点残差 数据类型 控制点残差 (米 ) 平原和丘陵 山区 SPOT5(2.5米 ) 2.5 6.25 DB21/T1588 200

13、8 4 以全要素地形图为基础，随机选取除纠正控制点以外的不少于 25个检查点，检查 SPOT5遥感影像的纠正精度，纠正精度误差不得超过表 3的规定。 表 3 遥感影像几何纠正精度 数据类型 检查点中误差 (米 ) 平原和丘陵 山区 SPOT5(2.5米 ) 5.0 7.5 制作 DOM时，尽可能地利用 DEM数据采用数字微分的方法进行正射纠正，纠正后的图面控制点的点位中误差不大于 0.5毫米。 b) 数字高程模型 (DEM)选择 对于平原地区和只有少量或零星山系余脉的卫星影像，可以不介入 DEM数据，以免造成地形异差。但在这种状态下进行影像的正射纠正，必须严格控制纠正控制点的布设方法和布点数目

14、，对整景 SPOT5影像而言，应采取分区三角网布点方式，以将纠正精度误差控制在 1个像元(6.25m2)以内； 对于丘陵和低山区，当其分布面积占整景 SPOT5影像的 1/3以上时，应考虑采用国家尺度 (1:50000)的 DEM数据进行三次样条算法的内插加密后参与正射纠正。使用这类数据前，必须先进行等比例尺的坐标系转换， 否则会牵制平原区域和山区低程部分 (河谷、沟壑、盆地等 )的几何纠正精度，效果反而不佳； 对于中、高山区，当其分布面积占整景 SPOT5影像的 1/5以上时，则必须采用 DEM数据辅助进行正射纠正。在有条件的地区，除了使用国家尺度的 DEM数据外，可直接引入地方级大比例尺

15、(1:10000)的 DEM数据，以得到较好的纠正效果； 当没有或无法获得 DEM数据时，可以采用线性或非线性拉伸算法来进行影像的几何纠正，应引入等比例尺的全要素基础地形图，并按照图面等高线的计曲线来进行等高控制点布设，布点方案应尽量采用六边形布点 方式，每个六边形的共扼交汇控制点应尽可能地布设在示坡线上，同时，严格控制整个幅面的四个图廓角点，以获得满意的正射纠正效果。 4.3.2.5 影像镶嵌 当涉及多景数据时，应对重叠带进行严格配准，镶嵌误差不低于配准误差。镶嵌影像应保证色调均匀、反差适中，重叠带没有明显的模糊或重影。影像接边限差见表 4。 表 4 遥感影像几何纠正接边限差 数据类型 控制

16、点残差 (像元 ) 平原和丘陵 山区 SPOT5(2.5米 ) 2 3 3 5 4.4 DEM 数据处理 4.4.1 采样间隔 对于 1： 50000 比例尺采用 25 米采样间隔；对于 1： 10000 比例尺，采用 5 米采 样间隔。 4.4.2 精度 数字高程模型产品的数据精度要求包括对格网单元间距、高程精度和接边精度的要求。 4.4.2.1 格网单元间距 数字高程模型格网单元间距按表 5 规定执行。根据需要可从两种合适尺寸中选取一种。 表 5 数字高程模型格网间距 比例尺 格网单元间距， m 格网单元间距，（） 1： 10000 12.5 0.625 1： 50000 25 1.25

17、DB21/T1588 2008 5 4.4.2.2 高程精度 以地形图数字化方法生成的数字高程模型，其格网点高程中误差应不大于相应比例尺地形图的 2/3 等高距。 DEM 内插点的高程精度按格网点高程精度的 1.2 倍计。 相应比例尺地形图的 基本等高距如表 6： 表 6 不同比例尺地形图的基本等高距 单位： m 图比例尺 平地 丘陵地 山地 高山地 1： 10000 1.0 2.5 5.0 10.0 1： 50000 10（ 5） 10 20 20 格网点高程中误差应不大于表 7 所列数值。 表 7 格网点高程中误差表 单位： m 比例尺 平地 丘陵地 山地 高山地 1： 10000 0.6

18、5 1.65 3 6.5 1： 50000 6.5 6.5 13 13 4.4.2.3 接边精度 相邻数 字高程模型接边不应出现漏洞，两数字高程模型间相邻行（列）格网点平面坐标应连续且符合格网间距要求，高程应符合地形连续的总体特征，即使出现跳变，也应符合地貌特征。 4.4.2.4 最大限差 高程中误差的两倍规定为格网点高程的最大限差。 4.5 DRG 数据处理 DRG数据处理参照 CH/T 1010-2001 基础地理信息数字产品 1:10000、 1： 50000数字栅格地图 。 5 数据库的建立 数据库的建立是指用省级图像数据库系统软件提供的数据处理和管理功能，将经过编辑处理的图像数据进行

19、入库处理，建成省级图像数据库运行管理系统。 5.1 命名 原则 由于省级图像数据库包含的数据内容繁多，结构复杂，为了利于对数据库的管理，数据库中各类数据采用下述规则确定。 表 8 比例尺代码 代码 比例尺 A 1： 1000000 B 1： 500000 C 1： 250000 D 1： 100000 E 1： 50000 F 1： 25000 G 1： 10000 H 1： 5000 N 非比例尺 DB21/T1588 2008 6 5.2 正射影像数据（ DOM） 表 9 DOM 命名和分层存储规则 数据名称 （ 16位 ） 数据种类 （ 3位 ） 行政代码或分幅号 （ 6位 ） 数据分类

20、 （ 4位 ） 比例尺 （ 1位 ） 时间 （ 2位 ） 带号 分带种类 DOM 210000 SPOT X yy XX X DOM 210000 TM_ X yy XX X DOM 210000 MODI X yy XX X DOM 210000 QUIC X yy XX X DOM 210000 IKNO X yy XX X DOM 210000 AERO X yy XX X DOM 210000 QITA X yy XX X 注： a) 按图幅存储的 DOM 的分幅号采用 GB/T13989 1992 的规定执行，共六个字符。图幅列 号：占三个字符位置，不足三位时左端补 0；图幅行号：占

21、三个字符位置，不足三位时左端补 0。 b) 按行政区域存储的 DOM 采用行政区划编码，共 6 个字符。 c) 数据分类不足 4 位的，右边补 “_” 。 d) 时间按照两位年格式。如： 2004 年表示为 “04” 。 e) 比例尺采用表 1.4.1 比例尺代码中的代码规则。 f) 带号： 3 度带辽宁省有 40、 41、 42 三种， 6 度带有 20、 21 两种，采用经纬度坐标带号标为“ XX”分带种类不填。 g) 分带种类 ：本 DEM 数据只分两种即 3 度分带与 6 度分带。 示例： a) DOM210000SPOTH05413 表示 2005 年 辽宁省 SPOT5 数据 41

22、 号带（ 3 度分带） 。 b) DOM210000TM_F04216 表示 2004 年 辽宁省 TM 数据 21 号带（ 6 度分带） 。 5.3 数字高程模型（ DEM） 表 10 DEM 命名和分层存储规则 数据名称 （ 15位 ） 数据种类 （ 3位 ） 行政代码 （ 6位） 格网大小 （ 3位） 比例尺 （ 1位） 时间 （ 2位） 带号 分带种类 DEM 210000 S（秒） X YEAR xx 3 DEM 210000 M（米） X YEAR xx 6 注： a) 比例尺采用表 8 比例尺代码中的代码规则。 b) 时间按照 二 位年格式。如： 2004 年 表示为 04。 c

23、) 带号： 3 度带辽宁省有 40、 41、 42 三种， 6 度带有 20、 21 两种 ，采用经纬度坐标带号标为“ XX”分带种类不填。 d) 分带种类 ： DEM 数据 只分两种即 3 度分带与 6 度分带。 5.4 数字栅格地图（ DRG） DB21/T1588 2008 7 表 11 DRG 命名和分层存储规则 数据名称 （ 16 位 ） 数据种类 （ 3位 ） 行政代码 （ 6位 ） 或分幅号 数据分类 （ 4位 ） 比例尺 （ 1位 ） 时间 （ 2位 ） 带号 分带种类 DRG 210000 SMDX X XX XX X 说明： a) 比例尺采用表 8 比例尺代码中的代码规则。

24、 b) 时间按照两位年格式。 如： 2004 年表示为 “04” 。 c) 带号： 3 度带辽宁省有 40、 41、 42 三种， 6 度带有 20、 21 两种，采用经纬度坐标带号标为“ XX”分度带种类不填。 d) 分度带种类： DRG 数据只分两种即 3 度分带与 6 度分带。 5.5 数据入库 经过上述处理的影像在图像处理软件中转换为 TIF格式或者 IMG格式导入影像库中。这一过程中应填写元数据，填写有关数据的获取时间、使用波段等信息务必准确无误。 5.6 数据库数据管理方法 为保证数据的安全和保密，在建立数据库实体时，应同时建立密码和设定权限，控制对数据库的读、写、修改等操作。 6

25、 数据库成果的预检 与验收 6.1 自检制度 为保证省级森林资源图像库成果质量，每个阶段或重要技术环节完成后必须检查。建库承担单位应建立作业人员和技术人员之间的自检、互检以及审校人员的审核等检查制度。 6.2 预检验收制度 a) 省级森林资源图像库的建库工作经自检后，由建库承担单位提交预检申请，并连同自检报告及所有的数据库建设成果一并报国家级建库主管部门； b) 国家级建库主管部门和有关单位组织人员成立成果预检组，按照本规范进行预检。 6.3 预检、验收的内容 预检和验收的内容包括省级图像库及管理系统、文字报告两部分。 6.4 预检报告和验收意见 省级森林资源图像库建设 成果经过预检和验收程序后由预检组和验收组提交预检报告和验收意见。