近年來，在總書記“綠水青山就是金山銀山”的“兩山”理論指導(dǎo)下，我國政府審計(jì)的重要內(nèi)容由財(cái)政資金審計(jì)不斷向自然資源資產(chǎn)的管理保護(hù)情況審計(jì)擴(kuò)展。特別是2017年11月中央兩辦印發(fā)《領(lǐng)導(dǎo)干部自然資源資產(chǎn)離任審計(jì)規(guī)定（試行）》以后，各地審計(jì)機(jī)關(guān)已將自然資源資產(chǎn)離任審計(jì)納入常態(tài)化審計(jì)事項(xiàng)，并對(duì)審計(jì)反映問題的廣度和深度提出了新的要求。但是，面對(duì)這一全新的審計(jì)領(lǐng)域，各地審計(jì)工作開展總體還處于探索階段，審計(jì)人員專業(yè)知識(shí)欠缺、數(shù)據(jù)處理能力弱和審計(jì)取證難的問題普遍存在。因此，如何在審計(jì)手段上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，充分利用大數(shù)據(jù)分析、遙感影像分析、CAD測繪制圖等新技術(shù)手段，已成為目前提高自然資源資產(chǎn)離任審計(jì)客觀性、準(zhǔn)確性和審計(jì)深度的重要抓手。

一、遙感影像分析技術(shù)在審計(jì)中的應(yīng)用情況

（一）3S技術(shù)在自然資源資產(chǎn)離任審計(jì)中的應(yīng)用

3S技術(shù)是遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）的統(tǒng)稱，是目前對(duì)地觀測信息獲取、存儲(chǔ)和分析應(yīng)用的三大主要支撐技術(shù)。近年來隨著各地自然資源資產(chǎn)離任審計(jì)的深入探索，3S技術(shù)已經(jīng)成為審計(jì)項(xiàng)目開展必不可少的輔助工具。其主要功能包括但不限于：一是利用遙感技術(shù)（RS）提供被審計(jì)單位大范圍、多時(shí)期、高精度的遙感影像信息，提供被審計(jì)領(lǐng)導(dǎo)干部任職期間自然資源資產(chǎn)變化情況的最直接的一手資料；二是利用地理信息系統(tǒng)（GIS）測量、統(tǒng)計(jì)、分析自然資源資產(chǎn)地理信息的變化情況，從而為評(píng)價(jià)被審計(jì)領(lǐng)導(dǎo)干部任期資源保護(hù)情況提供證據(jù)支撐；三是利用全球定位系統(tǒng)（GPS）提供不同歷史時(shí)期、不同來源影像數(shù)據(jù)的嵌套分析技術(shù)支持，以便于審計(jì)人員對(duì)特定目標(biāo)區(qū)域開展實(shí)地延伸取證和田野調(diào)查。本文主要就地理信息系統(tǒng)（GIS）如何開展地物影像信息的提取和分析進(jìn)行研究。

（二）在審計(jì)中開展遙感影像分析的難點(diǎn)和應(yīng)用前景

目前在各地審計(jì)機(jī)關(guān)開展的自然資源資產(chǎn)離任審計(jì)實(shí)踐中，已普遍實(shí)現(xiàn)與自然資源和規(guī)劃部門的數(shù)據(jù)共享，能夠獲取高分辨遙感影像數(shù)據(jù)并使用統(tǒng)一的投影坐標(biāo)系（如北斗衛(wèi)星的CGCS_2000坐標(biāo)系）開展嵌套分析。但在實(shí)際操作中，審計(jì)人員受制于專業(yè)性限制，基本還依賴人工肉眼識(shí)別，存在效率低下、判斷標(biāo)準(zhǔn)不一、容易誤判漏判等問題。目前，基于高分辨率遙感影像的光譜分析是地理信息科學(xué)領(lǐng)域較為成熟的技術(shù)，能夠精準(zhǔn)定位并提取審計(jì)所需要的地物內(nèi)容，相較傳統(tǒng)目視比對(duì)做法具有速度快、精準(zhǔn)度高的優(yōu)勢。

一、立項(xiàng)依據(jù)和意義

近年來，隨著航天航空遙感技術(shù)的發(fā)展、高分辨率衛(wèi)星遙感影像的民用化、遙感和GIS集成的關(guān)鍵技術(shù)取得突破以及“數(shù)字地球”計(jì)劃的實(shí)施，遙感的應(yīng)用領(lǐng)域正在進(jìn)一步擴(kuò)大。對(duì)于**這樣經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的特大城市而言，城市面貌日新月異，土地利用、房屋類型和結(jié)構(gòu)、地礦資源的變化也越來越快，對(duì)于行業(yè)管理部門來講，如何利用現(xiàn)代空間信息技術(shù)，改造和優(yōu)化傳統(tǒng)的行業(yè)管理理念和模式，做到變被動(dòng)管理為主動(dòng)管理，變事后管理為事前管理，已經(jīng)成為衡量管理水平的重要標(biāo)志。

遙感影像以其直觀性和現(xiàn)勢性越來越受到許多行業(yè)和部門的青睞，如今，遙感技術(shù)已在國土資源管理、災(zāi)害預(yù)測、農(nóng)作物估產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。國土資源部自1999年開始，每年都利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)全國許多大中城市的土地利用情況進(jìn)行了動(dòng)態(tài)監(jiān)測，**是調(diào)查和監(jiān)測的重點(diǎn)城市之一。**市建委信息中心和**市航空調(diào)查辦公室于2**0年初完成了**市第三輪航空遙感調(diào)查，并開展相關(guān)的應(yīng)用和研究，為房地資源行業(yè)應(yīng)用遙感技術(shù)輔助管理提供了啟示。同時(shí)，隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、海量存儲(chǔ)技術(shù)等同步、快速發(fā)展，也使得遙感技術(shù)“從實(shí)驗(yàn)室研究真正走向行業(yè)管理和應(yīng)用”成為可能。

正是在這個(gè)背景下，20**年7月，我局列“遙感影像在房地資源管理中的應(yīng)用研究”課題，旨在將新型遙感技術(shù)與日益發(fā)展變化的**房地資源管理結(jié)合起來，為行業(yè)管理提供一種科學(xué)、高效、快速的輔助支持決策工具。事實(shí)上，遙感技術(shù)的應(yīng)用幾乎可以覆蓋到每個(gè)業(yè)務(wù)部門。通過遙感影像，我們可以以最快的方式了解周圍環(huán)境的變化（如土地利用的現(xiàn)狀及其動(dòng)態(tài)變化的情況、舊區(qū)改造和房屋動(dòng)拆遷的變化、沿海沿江灘涂增長等等）；為我們提供第一手的直接的信息，快速更新已有的GIS數(shù)據(jù)庫信息，為行業(yè)管理服務(wù)，為政府決策支持服務(wù)。

在遙感技術(shù)和遙感影像的研究方面，**市建委信息中心和遙感辦研究了“航空遙感信息在城市建設(shè)和管理中的綜合運(yùn)用破解研究”的專題，涉及到了“市區(qū)民居建筑類型和二級(jí)舊里”的研究，為我們開展進(jìn)一步的研究提供了很好的幫助。在房地資源行業(yè)中的應(yīng)用方面，主要有北京市利用IRS衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行1:1****土地利用現(xiàn)狀調(diào)查；天津市利用SPOT衛(wèi)星遙感影像每季度進(jìn)行土地利用執(zhí)法監(jiān)察，但是，效果并未達(dá)到預(yù)想的目的。將遙感影像與整個(gè)行業(yè)管理相結(jié)合，進(jìn)行全面的、深入的應(yīng)用研究則還沒有。

經(jīng)過三年來的研究和應(yīng)用，我局利用遙感影像在房地資源的全方位應(yīng)用和研究方面作了大量的工作（如遙感影像用于外環(huán)線內(nèi)的舊區(qū)分布調(diào)查、房屋建筑類型調(diào)查、全市范圍內(nèi)的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、沿江沿海灘涂調(diào)查等），有了明顯的突破，成果均在行業(yè)管理中得到了很好的應(yīng)用。

摘要：對(duì)我國農(nóng)村公路現(xiàn)狀進(jìn)行分析，論述了遙感影像技術(shù)在農(nóng)村公路管理領(lǐng)域的應(yīng)用場景和方法，有助于利用信息化手段及時(shí)掌握農(nóng)村公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)狀態(tài)，對(duì)交通運(yùn)輸管理部門精準(zhǔn)扶貧、全面決勝小康社會(huì)具有積極意義。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村公路；遙感影像技術(shù)；信息采集

農(nóng)村公路是我國統(tǒng)籌城鄉(xiāng)一體化發(fā)展的一項(xiàng)基本公共服務(wù)，是滿足農(nóng)民群眾基本生活與生產(chǎn)需要的重要基礎(chǔ)設(shè)施。目前，我國農(nóng)村公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)總體比較粗放，通過信息化手段及時(shí)掌握管理區(qū)劃內(nèi)的農(nóng)村公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)狀態(tài)，對(duì)交通運(yùn)輸管理部門精準(zhǔn)扶貧、全面決勝小康社會(huì)具有積極意義。衛(wèi)星遙感具有觀察范圍廣、信息全面真實(shí)、成本低等特點(diǎn)，目前在交通領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用。本文主要介紹了遙感影像技術(shù)在農(nóng)村公路中的應(yīng)用領(lǐng)域及預(yù)期效果。

1農(nóng)村公路現(xiàn)狀與分析

（1）建設(shè)現(xiàn)狀農(nóng)村公路技術(shù)等級(jí)低，分布分散，路況較差，鑒于農(nóng)村公路建設(shè)任務(wù)繁重和地方籌資困難，在滿足基本需求的前提下，各地對(duì)農(nóng)村公路大都采取了較低的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是中西部地區(qū)大部分農(nóng)村公路采取了簡化的路面結(jié)構(gòu)形式，甚至有的直接在原有路基上簡單進(jìn)行了路面硬化，線形標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)常根據(jù)地形順勢而建，很多情況下都沒有實(shí)施專門的排水防護(hù)工程與標(biāo)志標(biāo)線及交通安全設(shè)施等安保工程，總體上達(dá)不到現(xiàn)有等級(jí)公路的各項(xiàng)技術(shù)要求。此外，由于橋涵的單位建養(yǎng)成本都比較高，在缺乏專項(xiàng)資金情況下，農(nóng)村公路尤其是通村公路建設(shè)中往往因?yàn)橘Y金不足，忽視了橋涵等構(gòu)造物，缺橋少涵、危橋眾多、管養(yǎng)責(zé)任主體不明確等問題在農(nóng)村公路上十分常見。（2）養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀農(nóng)村公路的養(yǎng)護(hù)整體不到位，尚未建立長期有效的養(yǎng)護(hù)機(jī)制，部分地區(qū)仍然重建輕養(yǎng)，養(yǎng)護(hù)需求與養(yǎng)護(hù)資源不成比例。我國農(nóng)村公路發(fā)展存在東西部地區(qū)不均衡的問題，在東部地區(qū)，農(nóng)村與城市之間的界限在不斷模糊，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)眾多且遍布農(nóng)村地區(qū)，人口密度較大，這些地區(qū)農(nóng)村公路技術(shù)等級(jí)高、交通量大，管養(yǎng)需求已經(jīng)超越了傳統(tǒng)意義上對(duì)農(nóng)村群眾出行的基本需求，更多是對(duì)道路安全與舒適程度的較高要求，需要專業(yè)化、機(jī)械化程度較高，及時(shí)到位的較高養(yǎng)護(hù)服務(wù)水平。而在中西部地區(qū)，還停留在農(nóng)村公路較低的發(fā)展水平階段，從管養(yǎng)需求來看，由于交通量和人口密度都很小、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)也少，甚至有的還停留在晴雨通車的養(yǎng)護(hù)需求水平，臨時(shí)性、突擊性的群眾性養(yǎng)護(hù)是最常用的養(yǎng)護(hù)方法，不可能達(dá)到經(jīng)常性、專業(yè)化養(yǎng)護(hù)，不能從根本上解決鄉(xiāng)、村道路的養(yǎng)護(hù)問題?？傊?，面對(duì)巨大的總量需求和明顯的地區(qū)差異，受當(dāng)?shù)刭Y金、體制、機(jī)制等因素的制約，全國尚有較高比例的農(nóng)村公路處于季節(jié)性、突擊性養(yǎng)護(hù)甚至失養(yǎng)狀態(tài)，部分地區(qū)農(nóng)村公路“油返砂”、“通返不通”問題凸顯，薄弱的建設(shè)基礎(chǔ)與技術(shù)條件也是農(nóng)村公路管養(yǎng)工作的一個(gè)重要特點(diǎn)。

2遙感影像應(yīng)用領(lǐng)域及效果農(nóng)村公路

1遙感影像概況

1.1遙感影像基本定義及介紹

遙感技術(shù)自誕生之日起，應(yīng)用逐步延伸至我們?nèi)粘Ｉ畹拿總€(gè)角落。1943年德國開始利用航空相片制作各種比例尺的影像地圖。1945年前后美國開始產(chǎn)生影像地圖，我國在20世界70年代開始研制影像地圖。[1]在日常工作中，我們常常接觸到遙感影像，談及遙感技術(shù)及其應(yīng)用。那么具體是指什么呢？所謂遙感影像，是指紀(jì)錄各種地物電磁波數(shù)據(jù)而生成的各種格式的影像數(shù)據(jù)，在遙感中主要是指航空影像和衛(wèi)星影像。目前遙感影像圖無論在農(nóng)業(yè)的土地資源調(diào)查，農(nóng)作物生長狀況及其生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測，還是在林業(yè)的森林資源調(diào)查，監(jiān)測森林病蟲害、沙漠化或是在海洋資源的開發(fā)與利用，海洋環(huán)境污染監(jiān)測都有著非常重要的應(yīng)用。[2]

1.2遙感影像的四個(gè)基本特征

遙感影像有其四個(gè)基本的影像特征：空間分辨率、光譜分辨率、輻射分辨率、時(shí)間分辨率。通常意義上，我們平時(shí)最多談及精度的問題，常常是指空間分辨率（SpatialResolution），又稱地面分辨率。后者是針對(duì)地面而言，指可以識(shí)別的最小地面距離或最小目標(biāo)物的大小。前者是針對(duì)遙感器或圖像而言的，指圖像上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元的尺寸或大小，或指遙感器區(qū)分兩個(gè)目標(biāo)的最小角度或線性距離的度量。它們均反映對(duì)兩個(gè)非?？拷哪繕?biāo)物的識(shí)別、區(qū)分能力，有時(shí)也稱分辨力或解像力。光譜分辨率（SpectralResolution）指遙感器接受目標(biāo)輻射時(shí)能分辨的最小波長間隔。間隔越小，分辨率越高。所選用的波段數(shù)量的多少、各波段的波長位置、及波長間隔的大小，這三個(gè)因素共同決定光譜分辨率。光譜分辨率越高，專題研究的針對(duì)性越強(qiáng)，對(duì)物體的識(shí)別精度越高，遙感應(yīng)用分析的效果也就越好。但是，面對(duì)大量多波段信息以及它所提供的這些微小的差異，人們要直接地將它們與地物特征聯(lián)系起來，綜合解譯是比較困準(zhǔn)的，而多波段的數(shù)據(jù)分析，可以改善識(shí)別和提取信息特征的概率和精度。輻射分辨率（RadiantResolution）指探測器的靈敏度——遙感器感測元件在接收光譜信號(hào)時(shí)能分辨的最小輻射度差，或指對(duì)兩個(gè)不同輻射源的輻射量的分辨能力。一般用灰度的分級(jí)數(shù)來表示，即最暗——最亮灰度值（亮度值）間分級(jí)的數(shù)目——量化級(jí)數(shù)。它對(duì)于目標(biāo)識(shí)別是一個(gè)很有意義的元素。時(shí)間分辨率（TemporalResolution）是關(guān)于遙感影像間隔時(shí)間的一項(xiàng)性能指標(biāo)。遙感探測器按一定的時(shí)間周期重復(fù)采集數(shù)據(jù)，這種重復(fù)周期，又稱回歸周期。它是由飛行器的軌道高度、軌道傾角、運(yùn)行周期、軌道間隔、偏栘系數(shù)等參數(shù)所決定。這種重復(fù)觀測的最小時(shí)間間隔稱為時(shí)間分辨率。

2常用遙感影像

1遙感影像輻射質(zhì)量的單指標(biāo)評(píng)價(jià)方法

1.1灰度級(jí)分布評(píng)價(jià)

影像灰度級(jí)指像素點(diǎn)的亮暗差別，不同的灰度級(jí)分布情況將在影像上體現(xiàn)不同的明暗程度、對(duì)比度等?；叶戎狈綀D是表達(dá)影像灰度分布的有效工具，它反映影像中各灰度級(jí)與出現(xiàn)頻率之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。

1.2信息量評(píng)價(jià)

遙感影像信息量評(píng)價(jià)是從信息論的角度出發(fā)，通過度量影像所包含的信息對(duì)影像做出評(píng)價(jià)。信息熵是一種常用的影像信息量評(píng)價(jià)指標(biāo)，它可以度量影像亮度值分散程度和均勻程度，這和上述的灰度級(jí)分布評(píng)價(jià)相類似，但在影像信息量評(píng)價(jià)中，需要顧及影像的像素?cái)?shù)量及其波段數(shù)量。

1.3清晰度評(píng)價(jià)

摘要：基于衛(wèi)星遙感技術(shù)的電網(wǎng)工程建設(shè)過程的質(zhì)量監(jiān)控，能夠規(guī)范工程建設(shè)各方主體及有關(guān)機(jī)構(gòu)的質(zhì)量行為，并對(duì)電網(wǎng)工程產(chǎn)生的環(huán)境和安全影響進(jìn)行評(píng)估。以某變電站為研究對(duì)象，通過對(duì)某變電站建設(shè)前后三期的遙感影像進(jìn)行變化檢測，來對(duì)該工程施工進(jìn)程進(jìn)行監(jiān)測。通過實(shí)驗(yàn)研究得出，利用多時(shí)相的高分遙感數(shù)據(jù)，不僅可以及時(shí)地監(jiān)測項(xiàng)目的總體施工狀況和進(jìn)度、實(shí)現(xiàn)大范圍通道或場地清理的監(jiān)控，而且可以及時(shí)有效地監(jiān)測建設(shè)范圍的生態(tài)環(huán)境變化動(dòng)態(tài)和對(duì)施工工作量進(jìn)行復(fù)核、評(píng)估。

關(guān)鍵詞：高分辨率影像；變化檢測；深度學(xué)習(xí)；動(dòng)態(tài)監(jiān)測

1研究背景及應(yīng)用現(xiàn)狀

電網(wǎng)在現(xiàn)代能源供應(yīng)的體系中發(fā)揮著極其重要的樞紐作用，是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)的重要命脈。如何全面保障和提升電網(wǎng)工程建設(shè)過程中的安全質(zhì)量是電網(wǎng)工程管理工作的重中之重。保證電網(wǎng)工程建設(shè)的安全、可靠開展，不僅僅關(guān)乎電網(wǎng)工程建設(shè)的順利進(jìn)行，更關(guān)系到國家能源安全和國計(jì)民生。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)對(duì)電力工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的依賴和需求也日益增加，穩(wěn)定、安全的電網(wǎng)基建對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)極大。但是由于電網(wǎng)工程建設(shè)的施工現(xiàn)場情況復(fù)雜，區(qū)域跨度大，管控的難度也大，因而給施工項(xiàng)目帶來了極大的安全隱患。在傳統(tǒng)的工程施工現(xiàn)場，電網(wǎng)工程的質(zhì)量監(jiān)控主要受工程管理人員經(jīng)驗(yàn)的影響，缺乏及時(shí)監(jiān)測與監(jiān)督的能力，對(duì)于工程施工現(xiàn)場的不規(guī)范現(xiàn)象和不確定因素?zé)o法實(shí)時(shí)地發(fā)現(xiàn)并及時(shí)地做出反應(yīng)，難以完全滿足現(xiàn)代工程施工現(xiàn)場的管理需求，因此在工程施工現(xiàn)場實(shí)行全面的自動(dòng)化監(jiān)控顯得極其重要，國內(nèi)外的眾多專家學(xué)者也一直在探尋新的工程質(zhì)量監(jiān)控模式。全球范圍內(nèi)，高分辨率遙感衛(wèi)星經(jīng)過了幾十年的飛速發(fā)展，已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化、市場化和產(chǎn)業(yè)化。進(jìn)入21世紀(jì)以后，全球近30個(gè)國家和地區(qū)的政府機(jī)構(gòu)和私人企業(yè)每年都投入了巨額的資金，用以研究和發(fā)展地球觀測衛(wèi)星，因而高分商業(yè)遙感衛(wèi)星進(jìn)入了全新的發(fā)展階段。其特點(diǎn)是實(shí)用性更強(qiáng)、效率更高、周期更短等，高分商業(yè)遙感衛(wèi)星的快速發(fā)展為社會(huì)的發(fā)展和生產(chǎn)帶來了新的動(dòng)力。衛(wèi)星遙感技術(shù)的飛速發(fā)展為電網(wǎng)工程建設(shè)過程中動(dòng)態(tài)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)提供了可能。因此，本文利用高分衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行電網(wǎng)工程建設(shè)過程的監(jiān)控。首先，快速獲取工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)的高分衛(wèi)星遙感影像，然后，基于深度學(xué)習(xí)模型，對(duì)遙感影像進(jìn)行判讀、解譯，最后，對(duì)前后期影像進(jìn)行變化檢測，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)工程建設(shè)過程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。目的在于規(guī)范電網(wǎng)工程建設(shè)過程中各方主體及相關(guān)機(jī)構(gòu)的質(zhì)量行為，通過利用高分衛(wèi)星遙感影像，對(duì)電網(wǎng)工程施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中的質(zhì)量、安全隱患，并對(duì)電網(wǎng)工程建設(shè)產(chǎn)生的環(huán)境及安全影響進(jìn)行評(píng)估。其意義在于確保電網(wǎng)工程建設(shè)的安全，保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全，保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，維護(hù)社會(huì)大眾的利益，充分發(fā)揮電網(wǎng)工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

2算法原理

2．1深度學(xué)習(xí)模型。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ConvolutionalNeuralNetwork，簡稱CNN）是近年來模式識(shí)別領(lǐng)域一種圖片高效的分類方法，它將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與深度學(xué)習(xí)的方法相結(jié)合，最大的特點(diǎn)是稀疏連接和權(quán)值共享，它使用了一種基于梯度改進(jìn)的反向傳播算法來訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)中的權(quán)重，在實(shí)際應(yīng)用中極大地避免了輸入數(shù)據(jù)復(fù)雜的前期處理過程，可以直接輸入原始圖像或其他數(shù)據(jù)。CNN具備擬合任意復(fù)雜函數(shù)的特點(diǎn)，擁有非常強(qiáng)的擬合能力及表征能力，能夠獨(dú)立完成比較復(fù)雜的非線性映射。在面對(duì)復(fù)雜的地物分類上，基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)方法具有比較突出的分類能力。利用深度的卷積網(wǎng)絡(luò)，將整個(gè)遙感衛(wèi)星影像作為輸入數(shù)據(jù)，引入全局優(yōu)化以及類別的空間關(guān)系信息作為約束條件，然后訓(xùn)練這個(gè)深度學(xué)習(xí)模型就可以進(jìn)行遙感衛(wèi)星影像的分類。大多數(shù)經(jīng)典的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是為了分類任務(wù)而設(shè)計(jì)的，這類網(wǎng)絡(luò)通常的設(shè)計(jì)思路一般都是在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最后一個(gè)卷積層之后再增加一個(gè)全連接層，將最后一組的特征圖直接映射到固定長度的特征向量上，然后通過一層甚至幾層全連接層把特征向量再映射到分類向量上，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)原始輸入數(shù)據(jù)的分類。CNN實(shí)現(xiàn)的是基于圖像級(jí)的分類任務(wù)，它可以判斷輸入的圖像屬于哪種類別?？墒牵?dāng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的圖像進(jìn)行基于像素級(jí)的分類任務(wù)時(shí)，一般的CNN將難以實(shí)現(xiàn)這種需求。此時(shí)，可以通過調(diào)整或改變網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出來完成基于像素級(jí)的圖像分類任務(wù)。基于多尺度流形排序優(yōu)化方法的基本流程為：以圖像像素為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)之上建立圖像的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，然后通過每一層網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)得到圖像的表達(dá)式。為了更好地表達(dá)目標(biāo)，基于多尺度流形排序優(yōu)化方法中深層網(wǎng)絡(luò)的每一層都被賦予了特別的意義。深度學(xué)習(xí)方法的本質(zhì)上就是通過構(gòu)造具有多個(gè)隱含層的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，然后從大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)和挖掘更多有用的特征，用來提高分類結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，深度學(xué)習(xí)方法也是一種特征學(xué)習(xí)方法，可以從輸入的圖像數(shù)據(jù)中自動(dòng)學(xué)習(xí)出最能表達(dá)目標(biāo)的特征。在得到可以表征圖像的特征后，再利用目標(biāo)標(biāo)記、目標(biāo)上下文和場景上下文的信息來調(diào)整深度網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重，并通過上下文的信息形成“擴(kuò)展－非擴(kuò)展”的卷積層，來增強(qiáng)深度網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別能力，最大程度上消除分類的不確定性或模糊性，進(jìn)一步減少處理時(shí)間，最終提高目標(biāo)的檢測性能。許多傳統(tǒng)的分類方法都是基于局部特征的，但是實(shí)際上高層語義的描述更加穩(wěn)定。因此，基于上下文的語義描述可以彌補(bǔ)底層特征與高層語義之間的空白。在目標(biāo)層的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)目標(biāo)群層和一個(gè)場景層，再通過多尺度、多方向?yàn)V波特征的空間分布提取場景的上下文特征，并采用流形排序優(yōu)化的方法提高圖像的分類精度，這樣就可以在目標(biāo)層、目標(biāo)群層以及場景層之間形成一個(gè)有監(jiān)督的網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)了整個(gè)模型的學(xué)習(xí)，通過不斷調(diào)整深度網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)檢測性能的提高［3］。2．2基于深度學(xué)習(xí)解譯的變化檢測方法?；谏疃葘W(xué)習(xí)解譯的變化檢測方法首先利用深度學(xué)習(xí)的方法對(duì)同一地區(qū)前后期遙感影像進(jìn)行全自動(dòng)解譯，在此基礎(chǔ)上在對(duì)這兩景影像進(jìn)行變化檢測。2．2．1基于深度學(xué)習(xí)的遙感影像全自動(dòng)解譯。這里用的深度學(xué)習(xí)方法是多尺度流形排序優(yōu)化方法，此方法進(jìn)行遙感影像解譯的解決方案是：首先，利用高分辨率和對(duì)應(yīng)的標(biāo)記數(shù)據(jù)生成規(guī)定格式的樣本訓(xùn)練集；然后，針對(duì)遙感影像的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)多尺度流形排序語義分割網(wǎng)絡(luò)模型；其次，利用第一步構(gòu)建好的樣本，對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練［4］。接著對(duì)訓(xùn)練模型進(jìn)行測試，若測試不通過，則返回第二步修改網(wǎng)絡(luò)模型，若通過測試則模型訓(xùn)練完畢，可以進(jìn)行地物自動(dòng)分割，具體流程如圖1所示。2．2．2多時(shí)相遙感影像的變化檢測?；谛l(wèi)星遙感影像的變化檢測是通過利用不同時(shí)期的同一地區(qū)的多源衛(wèi)星遙感影像以及相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)，再結(jié)合遙感成像機(jī)理和相應(yīng)的地物特性，判斷該地區(qū)地物是否變化，這些變化主要包括地物的增減和地物性質(zhì)或狀態(tài)的改變［5］。根據(jù)不同的應(yīng)用場合，變化檢測解決方案可以分為無矢量變化檢測和有矢量變化檢測，并對(duì)變化檢測進(jìn)行加速處理。對(duì)任意兩組影像首先進(jìn)行降采樣處理，得到降采樣后的兩期正射影像，采用面向?qū)ο蟮淖兓瘷z測方法是指將前后兩期影像使用mean－shift分割算法將前后兩期影像分別進(jìn)行分割［6］。通過計(jì)算前后兩期影像的分割對(duì)象的光譜差異，紋理差異，結(jié)合分割對(duì)象的語義信息、上下文特征提取出兩期影像的變化置信度圖，通過EM算法或最大類間方差等前背景分割算法二值化變化置信度圖最后輸出變化圖斑，具體技術(shù)路線如圖2所示。

摘要:本文主要針對(duì)遙感技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)其在當(dāng)前數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用，提出一些科學(xué)有效的應(yīng)用方案和策略，以便為進(jìn)一步突出遙感技術(shù)的重要性，提高數(shù)字城市建設(shè)質(zhì)量提供可靠的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);數(shù)字城市;應(yīng)用分析

遙感是指以電磁波理論為基礎(chǔ)，利用某種傳感儀器對(duì)遠(yuǎn)距離研究目標(biāo)的特征信息進(jìn)行有效的獲取、加工和表達(dá)的一種探測技術(shù)。隨著近年來遙感技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，人們對(duì)其基本科學(xué)原理也給予了新的概念，即遙感技術(shù)主要將地表探測目標(biāo)作為觀察對(duì)象，并利用飛機(jī)、人造衛(wèi)星等來對(duì)其電磁輻射信息進(jìn)行準(zhǔn)確的收集和判認(rèn)?，F(xiàn)如今，其在數(shù)字城市建設(shè)中有著很好的應(yīng)用成效，因此，對(duì)其進(jìn)行深入的分析，很有必要。

1遙感技術(shù)的特點(diǎn)分析

1．1數(shù)據(jù)資料獲取范圍大。由于遙感技術(shù)在應(yīng)用過程中，一般是通過飛機(jī)、人造衛(wèi)星等航空航天設(shè)備來對(duì)地表目標(biāo)的特征信息進(jìn)行探測，所以其信息獲取的范圍也是十分寬廣，能夠宏觀的展示出具體景象的圖像，例如，利用陸地衛(wèi)星來探測地球資源與環(huán)境，其最終可以呈現(xiàn)出近3萬多平方千米的影響圖像，這在一定程度上，大大提高了地表探測效率和探測精度。1．2信息獲取速度快。由于衛(wèi)星在運(yùn)行過程中是以地球?yàn)楹诵膩慝@取或更新各地區(qū)的自然景象資料，所以其信息獲取的速度以及測量精度等要較傳統(tǒng)人工實(shí)地測量技術(shù)遠(yuǎn)高出很多倍。例如，NoAA氣象衛(wèi)星平均每天能獲取兩次地表測量圖像、Meteosat衛(wèi)星則在30秒內(nèi)就能獲得同一地區(qū)的圖像。1．3信息獲取方式多元。遙感技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，其信息獲取方式十分多元，往往能夠根據(jù)不同的探測任務(wù)，采用不同波段和遙感儀器來獲取各類地表信息，如:紫外線、紅外線、可見光探測物體及微波等。這其中，尤以微波波段的應(yīng)用時(shí)長和應(yīng)用效果最為明顯，能夠在全天候工作狀態(tài)下保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)效性。

2數(shù)字城市建設(shè)中遙感技術(shù)的具體應(yīng)用方案

1無人機(jī)遙感在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

環(huán)境與生活的品質(zhì)有直接的聯(lián)系，環(huán)境保護(hù)受到越來越多的關(guān)注。對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目，其對(duì)于水環(huán)境、聲環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等的影響必須經(jīng)過評(píng)價(jià)以確定該項(xiàng)目是否合符法律、法規(guī)的要求。成熟的、完善的無人機(jī)遙感技術(shù)，在國土監(jiān)察、氣象遙感等領(lǐng)域就用廣泛。環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，取得令人滿意的效果。對(duì)提高應(yīng)急效率等有著極大助力。及時(shí)快捷的災(zāi)情信息對(duì)于及時(shí)制定救援策略，提高救援效率和質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。2008年南方出現(xiàn)罕見雨雪冰凍災(zāi)害，在災(zāi)情監(jiān)測勘查、災(zāi)情評(píng)估、現(xiàn)場救災(zāi)指揮、受災(zāi)面積估算、災(zāi)后重建工作無人機(jī)遙感都體現(xiàn)了其優(yōu)勢。2010年郎城、楊永崇等人主要采用三種機(jī)型來獲取航片，應(yīng)用近兩年航拍的無人機(jī)遙感影像完成東勝區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測。2011年12月遼寧省遼寧環(huán)境與航空應(yīng)用工程中心采用無人機(jī)遙感系統(tǒng)對(duì)遼河流域現(xiàn)狀航拍和遙感監(jiān)測，影像分辨率為0.1m。遙感監(jiān)測對(duì)遼河生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀全面評(píng)價(jià)。將無人機(jī)遙感應(yīng)用在環(huán)保領(lǐng)域遼寧走在了國內(nèi)的前沿。隨之，2012年遼寧環(huán)境航空應(yīng)用工程中心利用通航研究院研制完成的sy-1型低空無人機(jī)遙感系統(tǒng)，選用高分辨率面陣CCD數(shù)碼相機(jī)作為遙感設(shè)備，對(duì)遼寧省錦州市第二、三污水處理廠進(jìn)行規(guī)劃環(huán)境影像評(píng)價(jià)，通過遙感目視解譯以及將無人機(jī)遙感影像作為規(guī)劃底圖，為環(huán)評(píng)工作提供數(shù)據(jù)支持和依據(jù)。將遙感影像與專題圖聯(lián)系起來是一個(gè)具備實(shí)用價(jià)值的課題。當(dāng)需要對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū)地形圖作為底圖供保用，精度低或年代久遠(yuǎn)是不能滿足的使用的。多光譜成像儀生成多光譜圖像，提供污染狀況信息的專題圖。另外，無人機(jī)遙感系統(tǒng)生成高分辨率遙感影像甚至還可以辨識(shí)出該區(qū)域內(nèi)不同植被類型的相互替代情況，這樣對(duì)區(qū)域內(nèi)的植物生態(tài)研究也會(huì)起到參考作用。

2研究對(duì)象概況

地理位置上，丹東港位于遼東半島東部，鴨綠江入?？谖靼叮吓R黃海，是遼東半島港口群中距離朝鮮半島和日本列島最近的港口。丹東港現(xiàn)有大東港區(qū)（海港）和浪頭港區(qū)（河港）兩個(gè)港區(qū)，共有生產(chǎn)性泊位15個(gè)，其中大東港區(qū)是我國北方天然不凍良港，共有萬噸級(jí)以上泊位10個(gè)，港區(qū)內(nèi)有油品專業(yè)碼頭1座。港口工程分多期進(jìn)行。有部分項(xiàng)目還在處于報(bào)批或未開工，對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目環(huán)保管理的手段提出考驗(yàn)。通過無人機(jī)拍攝的高清圖片，工作人員在對(duì)圖片進(jìn)行處理后能夠清楚明了地得到該建設(shè)項(xiàng)目的信息，為作出決策提供詳實(shí)、實(shí)時(shí)的佐證。

3無人機(jī)遙感技術(shù)

無人機(jī)遙感技術(shù)是無人駕駛飛行器技術(shù)與遙感技術(shù)的結(jié)合。即自動(dòng)化、可編程飛行與遙測、遙控、通訊、GPS差分定位的綜合技術(shù)。該系統(tǒng)能快速獲取土地資源和環(huán)境等的空間遙感信息,可為后期處理遙感影像數(shù)據(jù)提供高分辨率的數(shù)據(jù)。其具有成本低、損耗低、高時(shí)效性、可靈活使用等諸多優(yōu)點(diǎn)。無人機(jī)遙感技術(shù)是由空中部分、地面部分組成。其中空中部分由遙感傳感器、遙感空中控制、無人機(jī)平臺(tái)組成;地面部分由航跡規(guī)劃、無人機(jī)地面控制以及數(shù)據(jù)接收顯示部分組成。遙感影像覆蓋范圍廣、獲取周期短、相對(duì)于衛(wèi)星與航空遙感受自然條件限制少，能為環(huán)境保護(hù)提供高時(shí)效、高精度的數(shù)據(jù)。相比于普通GOOGLE地形圖，無人機(jī)遙感影像時(shí)效性更高、分辨率更高、能更準(zhǔn)確反映項(xiàng)目周邊實(shí)際情況。遙感技術(shù)已在建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測中、環(huán)境影響評(píng)價(jià)中、環(huán)保驗(yàn)收中等工作中得到應(yīng)用，并取得了不錯(cuò)的效果。

摘要：

當(dāng)前我國城市的發(fā)展越來越注重生態(tài)效應(yīng)，城市的綠化狀況倍受關(guān)注。城市綠化的精細(xì)調(diào)查則是進(jìn)一步提高綠化建設(shè)和管理水平的重要基礎(chǔ)。本文以上海市第三輪航空遙感在上海市綠化調(diào)查中的應(yīng)用為例，從光譜特性和綠化信息精確定位、定量等角度論述了應(yīng)用彩紅外航空遙感數(shù)字化信息進(jìn)行綠化精細(xì)調(diào)查，具有高精確性、高可靠性和高效率等突出優(yōu)點(diǎn)，介紹經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證的一種應(yīng)用方法，并探討了航空遙感綠化調(diào)查今后的發(fā)展的方向。

關(guān)鍵字：航空遙感彩紅外數(shù)字化綠化調(diào)查

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對(duì)城市生活環(huán)境的要求也日漸提高，建設(shè)生態(tài)城市的觀點(diǎn)越來越被受到關(guān)注。上海、天津、哈爾濱、揚(yáng)州、常州、成都等城市紛紛提出建設(shè)生態(tài)城市的目標(biāo)[2]。城市的綠化建設(shè)則是城市生態(tài)化的一個(gè)重要方面，有關(guān)專家指出，加強(qiáng)綠地生態(tài)建設(shè)應(yīng)該是城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)“十五”規(guī)劃的重要措施之一，城市綠地生態(tài)建設(shè)要以擴(kuò)大綠地面積、提高綠地覆蓋率、以質(zhì)取勝為目標(biāo)[3]。城市的綠化現(xiàn)狀如何則是進(jìn)一步進(jìn)行綠化規(guī)劃與建設(shè)的直接、重要依據(jù)，在建設(shè)部創(chuàng)建國家園林城區(qū)的工作中起到了管理與監(jiān)控的作用。因此，開展綠化現(xiàn)狀調(diào)查必不可少。要使綠化調(diào)查的結(jié)果更為精確，必須結(jié)合高科技手段。其中，采用彩紅外航空遙感數(shù)字化信息進(jìn)行解譯是一種比較可行的方法。

1．彩紅外航空遙感數(shù)字化信息用于綠化精細(xì)調(diào)查的優(yōu)點(diǎn)

彩紅外航空遙感是一種適用于植被勘察、偽裝偵察和地上資源探測的航空遙感手段，所采用的光學(xué)成像膠片一般為非真實(shí)彩色反轉(zhuǎn)片，成像光譜范圍介于0.5~0.9μm[1],即處于主要綠光、紅光和近紅外波段，可以有效地減少因空氣分子對(duì)藍(lán)光散射所造成的影像清晰度下降的不良影響，非常適用于捕獲城市地表信息。在彩紅外反轉(zhuǎn)片上，地表植被呈現(xiàn)的是不同飽和度的紅色，而非日常所見的綠色。

關(guān)鍵詞:土地利用總體規(guī)劃;遙感;全球定位系統(tǒng);地理信息系統(tǒng)

“3S”技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的解決與地球空間信息有關(guān)的數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)、傳輸、管理、分析與應(yīng)用等問題的信息系統(tǒng),其包括攝影測量與遙感(RemoteSensing,RS)、地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem,GIS)、和全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem,GPS)(簡稱“3S”技術(shù))。土地利用總體規(guī)劃是對(duì)一定區(qū)域未來土地利用超前性的計(jì)劃和安排,是依據(jù)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和土地的自然歷史特性在時(shí)空上進(jìn)行土地資源合理分配和土地利用協(xié)調(diào)組織的綜合措施。“3S”技術(shù)為土地利用總體規(guī)劃的數(shù)據(jù)采集、圖形制作及信息管理等多個(gè)環(huán)節(jié)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

一.攝影測量與遙感(RS)在土地利用總體規(guī)劃中的作用

攝影測量從產(chǎn)生至今,已經(jīng)歷了模擬攝影測量、解析攝影測量和數(shù)字?jǐn)z影測量三個(gè)階段。隨著數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)和設(shè)備的不斷完善和發(fā)展,數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)(DPS)必將取代過去傳統(tǒng)的光機(jī)型測量儀器。遙感是不與探測目標(biāo)相接觸,應(yīng)用探測儀器,從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來,再通過分析揭示出物體的特性性質(zhì)及其變化的綜合性探測及技術(shù)。

當(dāng)前,傳統(tǒng)的模擬土地利用現(xiàn)狀圖及其相應(yīng)的土地管理模式,根本無法適應(yīng)現(xiàn)在信息化的管理模式及應(yīng)用需求。隨著土地開發(fā)利用的速度日益加快,為了實(shí)現(xiàn)土地利用現(xiàn)狀動(dòng)態(tài)管理、加強(qiáng)土地產(chǎn)權(quán)的有效監(jiān)督、建立“以圖管地”的土地資源管理新模式,已成為土地資源管理工作的迫切要求。攝影測量與遙感技術(shù)可以給土地信息系統(tǒng)(LIS)提供大量的相關(guān)信息,是信息時(shí)代土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)采集、更新和修正的重要手段。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、空間技術(shù)的迅猛發(fā)展,攝影測量進(jìn)入了全數(shù)字時(shí)代,遙感技術(shù)進(jìn)入1m以內(nèi)的高分辨率和立體觀測階段,攝影測量與遙感技術(shù)的差異不斷減小。事實(shí)上,“攝影測量(包含影像判讀)”與“遙感”這兩個(gè)名詞指的是不同時(shí)期的同一學(xué)科,遙感是攝影測量學(xué)的補(bǔ)充與發(fā)展。數(shù)字?jǐn)z影測量的出現(xiàn),使得通過計(jì)算機(jī)處理從航空攝影測量或航天遙感圖像上獲得GIS數(shù)據(jù)的想法得以實(shí)現(xiàn)。它是將數(shù)字影像或數(shù)字化影像通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和加工,以獲取建立GIS所需的相關(guān)信息。