张家界市简况及微型超低空航空遥感

1. 张家界市简况及微型超低空航空遥感

13.1.1 张家界市简况
（一）自然地理简况
张家界市位于湖南省西北部澧水中上游的武陵山脉腹地，为省辖地级市。市区气候宜人，与其它地区相比，秋冬暖，春夏凉，年平均气温16.4℃～16.8℃，极端气温最高40.7℃，最低（城市区）-3.1℃，呈现出明显的中亚热带山原型季风湿润气候特征。无霜期245～268 d，有利于农作物生长发育。降水量趋于偏少，随季节和地域分布不均：春多阴雨连绵，夏多阵雨，秋冬降水少。年均降水量1381.9～1526 mm，年降雪日15 d左右，雾日年均32.3 d，日照1263～1500 h。境内群山起伏，峡谷交错，地貌呈现多样性，造成了城区与风景区气候差异突出，形成鲜明的旅游气象特征，是旅游观光、避暑疗养的理想胜地。
张家界市资源丰富，已发现矿产48种，探明工业储量或有一定远景储量的矿产28种，矿产资源潜在经济价值300亿元。全市地表水资源总量125.66亿m3，是全国人均占有水量的3倍多，可利用开发的水能储量92.1万千瓦。张家界市有张家界国家森林公园、索溪峪、天子山、杨家寨等国家级风景名胜区，1992年被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》。全市有自然保护区5处，总面积3.49万公顷，八大公山为国家级自然保护区，张家界为国家级大鲵自然保护区。
（二）市建成区简况
1989年建市的张家界市是一个按高起点、高要求、高标准总体规划建设的新兴旅游城市。城市沿澧水两岸兴建，包括4个街道办事处：河北岸的永定街道办事处范围为主要建成区，东部为西溪坪街道办事处，西部为大庸桥办事处，南部官黎坪办事处位于澧水河南岸。整个市区规划总面积80.17 km2，规划区居住人口14.3万人，其中非农业人口8.4万人。城区四面环山，南面的天门山海拔高度达1516.7 m。城区海拔标高160～183 m之间，下垫面大致平坦，总体向澧水倾斜。
城区是市委、市政府所在地，既是张家界政治、经济中心，亦是文化教育中心。市区交通发达，焦柳铁路呈东西向穿过城区南缘，公路成网，澧水通航，荷花机场可起降大型客机。市内环境优美，绿树成荫，建筑多样，是一座美丽的山城。城区已建成一个集旅游管理、旅游教育、旅游设施为一体的旅游服务体系。它既是湖南重要的旅游基地，又是人们认识湘西、认识湖南省的对外开放的窗口。它已成为湘西一颗璀璨的明珠。
13.1.2 微型超低空航空遥感
（一）微型超低空航空遥感系统及技术特点
关于微型超低空遥感，目前对此尚无确切定义，国内文献报道有称之“微型航空遥感系统”、“超低空微型遥感平台”，亦有称之“微型航空遥感技术”。其基本概念是使用受控按预定指令作定向姿态飞行的微型航空器（如遥控飞机、飞艇等），及与之配套的微型传感器（光学或数字微型摄影机、摄像机等）在超低空遥感平台状态下快速、准确、连续地获取一定面积遥感信息（图像或数据）的一种遥感技术。微型超低空遥感是一种有别于常规中高空航空遥感的新技术，是市场经济发展的必然产物。
目前国内最先进、达到实用性的微型超低空航空遥感系统，应首推中国测绘科学院（夔中羽教授等）与北京市青少年科学技术馆共同研制的 MARSS-I 微型航空遥感系统（1997年初通过部级鉴定）。该系统以低速微型遥控飞行器控制的超低空空域为遥感平台，以微型双象电视指令制导系统导航，以微型遥控摄影、摄像装置拍摄空中电视、空中视频静止图像及可见光、红外波段的黑白或彩色航空相片。它是一项集成了遥感与遥控技术的高科技成果。
微型超低空航空遥感系统作为一种对航天航空大型遥感系统的补充，具有其独特的一系列技术特点：①微型超轻，转场灵活；②起降方便，操作简单；③“多中心”投影，影像畸变差减小；④受空域影响少，实施周期短；⑤经费节省，定期监测。
（二）微型超低空航空遥感在张家界市的突破
（1）航摄面积突破了以往局限。张家界市微型超低空遥感飞行试验于1998年10月7日进入现场，28日结束，历时22 d。其中设计区（城区）为20 d，设计区外增加了“张家界飞机场”和“张家界火车站”两个航摄子测区，航摄2 d。城区完成航摄面积16.45 km2，两个子测区4.14 km2，合计20.59 km2。在我国首次运用微型超低空遥感技术对一个省辖地级城市遥感成象取得了成功，航摄面积大大（数倍于）超过了以往只能进行单幅或3 km2的局限。
（2）实现微型超低空遥感技术与地理信息系统（GIS）的结合。目前所进行的微型超低空遥感成象，是一种光学多中心投影方式成象，以往的影像图仍是手工切割镶嵌制成，这样各航片单片之间往往出现较大位移差，而且也难以进入地理信息系统。为此，我们针对微型超低空航片设计了计算机数字图像镶嵌方案，并最终实现了遥感图像的数字化并顺利进入到地理信息系统。其基本程序为下示框图：

湖南省国土资源遥感综合调查

北京万惠兴科技发展有限公司承接和完成了研制数字化湖南省张家界市彩色遥感影像图，使光学成象照片转换成了数字化的地理信息，这一技术突破为计算机解译、信息深加工和各种面积精确计算提供了可能。
（3）初步建立了微型超低空城市遥感技术系统。通过本项试验研究，初步建立起了包括微型超低空航空遥感成象-图像数字转化-遥感目标地物波谱测试-城市资源信息的识别提取-城市资源专题制图-城市地理信息配准等技术在内的比较完整的微型超低空城市遥感技术系统。这将为今后建立数字化张家界市奠定较坚实的基础。