數(shù)字正射影像圖的應(yīng)用及實踐

張華敏

（安徽省第一測繪院 安徽合肥 230031）

數(shù)字正射影像圖的應(yīng)用及實踐

張華敏

（安徽省第一測繪院 安徽合肥 230031）

通過介紹數(shù)字正射影像圖的工作流程，生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢查如何把關(guān)。在實際應(yīng)用中，提出了有效的解決方法，值得借鑒。

數(shù)字正射影像圖；無縫鑲嵌；實施應(yīng)用

1 引言

數(shù)字正射影像圖（Digital Orthophoto Map)是利用數(shù)字高程模型對數(shù)字化的相片，經(jīng)逐象元進行糾正，再進行影像鑲嵌，根據(jù)成圖要求圖幅范圍裁切生成的影像數(shù)據(jù)。而糾正是將中心投影轉(zhuǎn)變?yōu)檎渫队暗倪^程［1］。影像地圖把遙感圖像和線劃地形圖兩者的優(yōu)點綜合起來，既包含了遙感圖像豐富的內(nèi)容信息，又保證了地形圖幾何精度。

2 數(shù)字正射影像圖生產(chǎn)的方法

2.1 DOM基本特征

數(shù)字正射影像圖與傳統(tǒng)的影像地圖及地形圖相比，具有以下基本特征：

(1)分辨率高，能局部開窗放大，好判讀和易量測。(2)生產(chǎn)及更新周期短、現(xiàn)勢性強。(3)信息直觀、豐富、一目了然。(4)保存方便，受時間和環(huán)境的影響小。

2.2 DOM制作的主要技術(shù)方法

目前正射影像圖的制作，主要是利用高分辨率衛(wèi)星影像或航片制作，小范圍的應(yīng)急也可利用無人機影像制作，DOM的制作有以下四種方法：(1)全數(shù)字?jǐn)z影測量方法（2）單片數(shù)字微分糾正（3）正射影像圖掃描（4）利用各種像素工廠軟件制作。我們常用的軟件有：JX4、VirtuoZo、像素工廠ICAROS IPS3.1、像素工廠PixelGrid及ERDAS等。以像素工廠IPS制作方法為例，DOM是對影像作一系列相關(guān)、定向、自動匹配或利用已有DEM或TIN或DTM/DSM，按反解法作單元數(shù)字微分糾正，將單片正射影像進行拼接，最后按圖廓線裁切得到一幅完整的數(shù)字正射影像圖。該技術(shù)方法的工藝流程見圖2-1。

圖2-1 像素工廠IPS制作DOM

隨著新技術(shù)的發(fā)展，高精度的遙感數(shù)據(jù)將會作為DOM的數(shù)據(jù)源，全數(shù)字?jǐn)z影測量。像素工廠是目前制作數(shù)字影像圖較為普遍的方法。

2.3 DOM的質(zhì)量檢查

DOM質(zhì)量檢查項目包括：1）檢查DOM的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是否正確，可通過野外檢測、與加密提供的檢查點和等高線與線畫地圖套合進行目視檢查。對照技術(shù)設(shè)計書檢查數(shù)據(jù)覆蓋范圍是否符合要求；2）航片影像之間接邊差是否在限差范圍之內(nèi)；3）左右正射進行零立體觀測，是否出現(xiàn)明顯地形起伏；4）整幅影像是否清晰，色調(diào)（色彩）是否均衡一致。影像無重影、無變形拉花、無縫鑲嵌、圖面美觀，無明顯的像片拼接痕跡才滿足質(zhì)量要求。

2.4 DOM制作的幾點體會

結(jié)合像素工廠IPS制作方法的工藝流程和質(zhì)量控制，在實際工作中應(yīng)注意以下問題：

（1）影像相對定向平差是控制幾何精度的基礎(chǔ)，要確保相機文件、像控資料、加密成果、影像文件等要素正確性。（2）采集數(shù)字高程模型時，要作一些特殊處理。如為防止高架路、橋變形要把數(shù)字高程模型作到高架路面、橋面等。（3）影像要逐片進行糾正，以便檢測其幾何精度，只保留投影差較小的部分，影像有缺陷時可選擇相對比較好的影像。（4）拼接鑲嵌時要注意物體高度（如房子）的投影相關(guān)關(guān)系，盡量選擇無三維目標(biāo)重疊區(qū)，盡可能的繞過房子，沿道路水系等線狀地物，以便在后期采用影像處理軟件處理。（5）避讓重大建筑物，選擇對地物遮擋較少的建筑物，保存更多地面信息。否則會發(fā)生房屋對倒或相互擠壓的現(xiàn)象。（6）鑲嵌線選好后，選擇較小的羽化值如10—30象素為拼接過渡。（7）還需要應(yīng)用圖像處理軟件PhotoShip對成圖進行色階色彩平衡等處理。（8）可以通過拼大圖再裁小圖解決接邊問題，做到無縫鑲嵌。

3 數(shù)字正射影像的應(yīng)用

隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字正射影像圖的應(yīng)用越來越多。在土地調(diào)查、土地利用、抗震救災(zāi)、城市規(guī)劃中的應(yīng)用，地理國情監(jiān)測底圖制作、土地監(jiān)察執(zhí)法、土地確權(quán)、秸稈禁燒、三維建模等方面應(yīng)用（見圖3-1）。

（1）DOM在地理國情普查中的作用：DOM可以真實地反映地表上地物分布狀況和空間關(guān)系（地理）特征。DOM是地理國情生產(chǎn)底圖制作的依據(jù)。

（2）在DOM基礎(chǔ)上疊加數(shù)字高程模型建立三維模型。

（3）DOM作為政府部門執(zhí)法依據(jù)，如土地監(jiān)察執(zhí)法、土地確權(quán)、秸稈禁燒等。

（4）DOM為基礎(chǔ)的新產(chǎn)品模式：數(shù)字正射影像掛圖、其它專題數(shù)字影像圖 （如數(shù)字影像抗震救災(zāi)圖、數(shù)字影像土地利用圖、數(shù)字影像水域圖、數(shù)字影像城市規(guī)劃圖等等）

地理國情普查地表覆蓋底圖

黃山風(fēng)景區(qū)三維模型

秸稈禁燒圖(黃色為正在焚燒點，紫色圈為焚燒結(jié)束點)

圖3-1 各專業(yè)數(shù)字影像圖

［1］王樹根.編著，《攝影測量原理與應(yīng)用》，武漢大學(xué)出版社，2009年.

［2］賈永紅編著，《數(shù)字圖像處理》，武漢大學(xué)出版社，2003年.

［3］耿則勛.張保明.范大昭，編著，《數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)》，測繪出版社，2010年.

［4］安徽省第一測繪院 編，《合肥影像地圖集》，成都地圖出版社，2005年.

［5］安徽省測繪局 編，《第二次全國土地調(diào)查底圖生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定（安徽測區(qū)）》，2007年.