淺談數(shù)字正射影像圖

■周艷丹

（遼寧航苑攝影測(cè)量與遙感有限公司 遼寧沈陽(yáng)110034）

淺談數(shù)字正射影像圖

■周艷丹

（遼寧航苑攝影測(cè)量與遙感有限公司 遼寧沈陽(yáng)110034）

論述了數(shù)字正射影像圖的制作要點(diǎn)和制作流程，以及利用數(shù)字正射影像取得的效果。

DEM數(shù)字正射影像圖（DOM）

數(shù)字正射影像技術(shù)通過高精度的圖像掃描儀將航空攝影像片掃描輸入計(jì)算機(jī)以像元為基礎(chǔ)把每張航空攝影像片數(shù)據(jù)糾正道數(shù)字地面模型上，消除航攝像片傾斜誤差和地面起伏引起的投影差，在經(jīng)過鑲嵌切割從而直接得到一種全新的數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品。工作中所用到的計(jì)算機(jī)CRT顯示器上的影像基本上都是RGB三基色色彩空間形成的，它具有精度高、信息豐富、直觀真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)?？蓮闹刑崛∽匀毁Y源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息，為防治災(zāi)害和公共設(shè)施建設(shè)規(guī)劃等應(yīng)用提供可靠依據(jù)；還可提取現(xiàn)勢(shì)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)地形圖的修測(cè)更新。

1　 DOM前期制作要點(diǎn)

1.1資料準(zhǔn)備

控制資料采用GPS技術(shù)測(cè)定區(qū)域網(wǎng)空中三角加密所需的地面控制點(diǎn)坐標(biāo)。采用航空像片或高分辨衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)等利用航攝底片是航測(cè)成圖的原始資料，航測(cè)技術(shù)參數(shù)是內(nèi)業(yè)加密和測(cè)圖的起始數(shù)據(jù)。進(jìn)行相對(duì)定向，即自動(dòng)匹配內(nèi)業(yè)加密點(diǎn)、構(gòu)建自由網(wǎng)。在完成加密區(qū)與相鄰加密測(cè)區(qū)接邊后，輸出最后空三加密成果。

1.2DEM生成方式

在遙感影像定量化應(yīng)用中，進(jìn)行各種定量化分析處理的基礎(chǔ)，是獲取高精度的遙感正射影像。而利用DEM對(duì)遙感影像進(jìn)行糾正處理，是獲取遙感正射影像的主要途徑之一。數(shù)字地面模型DTM （Digital Terrain Model）在測(cè)繪中被用于繪制等高線、坡度坡向圖、立體透視圖，制作正射影像圖與地圖的修測(cè)。就是將按地形特征采集的點(diǎn)按一定規(guī)則連接成覆蓋整個(gè)區(qū)域且互不重疊的許多三角形，構(gòu)成一個(gè)不規(guī)則三角網(wǎng)TIN表示的DEM,通常稱為三角網(wǎng)DEM或TIN。DEM的正射糾正處理過程，相對(duì)說(shuō)來(lái)比較簡(jiǎn)單；關(guān)鍵是如何高效獲取大范圍的DEM，這是遙感影像定量化應(yīng)用中的重要制約因素之一。正射影像是通過精確的DEM對(duì)原始影像進(jìn)行糾正獲得的，航天遠(yuǎn)景是一個(gè)全軟件設(shè)計(jì)、功能齊全、高度自能化的攝影測(cè)量解決方案，提供從自動(dòng)定向、自動(dòng)空中三角測(cè)量，生成點(diǎn)勻快速自動(dòng)生產(chǎn)數(shù)字地面模型DEM、自動(dòng)進(jìn)行數(shù)字正射影像糾正、自動(dòng)進(jìn)行DEM拼接和任意影像鑲嵌等整個(gè)作業(yè)流程，DEM精度直接影響正射影像DOM的精度，所以做好DEM很重要。

2　 DOM制作流程

2.1糾正

用做好的數(shù)字高程模型DEM來(lái)進(jìn)行糾正數(shù)字正射影像DOM，在航天遠(yuǎn)景軟件中用相應(yīng)的工程文件內(nèi)的參數(shù)設(shè)置，配置DEM相對(duì)應(yīng)的測(cè)圖影像文件來(lái)生成航片DOM。如果是條帶式的，可以在用航天遠(yuǎn)景中把相關(guān)參數(shù)都設(shè)置完畢然后再利用它的插件來(lái)就糾正正射影像，這樣相對(duì)來(lái)說(shuō)、速度會(huì)比較快，節(jié)省時(shí)間?？飶?fù)式卻不適用。

2.2拼接

在拼接前用易拼圖軟件勻色模塊來(lái)勻色，勻色減少拼接后相鄰影像的色調(diào)差異。Ept中三種勻色方法各有不同，小波濾波法適用于單片色差較大勻色效果更好；wallis適用于航線間偏色，相鄰航線差異較大或不是同一期作業(yè)的效果較好；地理編碼影像勻光適用于影像顏色整體一致，未有過度偏色現(xiàn)象，只處理相鄰影像之間重疊部分。

2.3裁切

拼接結(jié)束后，根據(jù)所需圖幅的比例尺，按不同比例尺圖廓裁成分幅的DOM.DOM采用對(duì)應(yīng)圖幅的DLG圖廓西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號(hào)法，x坐標(biāo)公里數(shù)在前、y坐標(biāo)公里數(shù)在后，中間以短線連接。x、y公里均整數(shù)取三位，小數(shù)點(diǎn)后均取一位。裁切可以在易拼圖軟件或者在航天遠(yuǎn)景軟件中進(jìn)行都比較簡(jiǎn)單方便。

2.4影像處理

正射影像里出現(xiàn)大面積變形區(qū)域或者是橋、涵的地物，可以人為修正dem或者通過貼補(bǔ)一塊糾正過的原始影像的方法來(lái)解決。對(duì)于陰影掩蓋相鄰地物的區(qū)域應(yīng)進(jìn)行處理，對(duì)于丟像素、劃痕要修補(bǔ)上。在Photoshop下可以用圖像處理工具仿制圖章進(jìn)行調(diào)整，接邊時(shí)還可以利用橡皮擦功能和圖層功能。

2.5質(zhì)量檢查與質(zhì)量控制

數(shù)字正射影像圖的質(zhì)量由平面精度、接邊精度、圖像色彩質(zhì)量、幾何糾正精度等質(zhì)量元素描述。

（1）DOM拼接檢查：像對(duì)接邊處要求顏色過渡自然、地物接邊無(wú)偏差，影像不能有重影。

（2）DOM接邊及調(diào)色檢查：我們可以在PHOTOSHOP或ARCVIEW軟件里將整個(gè)測(cè)區(qū)的影像合并到一起，檢查整個(gè)測(cè)區(qū)影像的色調(diào)是否均勻，圖面是否清晰，裁切是否有漏洞及圖幅幾何接邊是否準(zhǔn)確無(wú)縫。

（3）DOM精度檢查：可以利用已有DLG數(shù)據(jù)或外業(yè)實(shí)測(cè)的地物點(diǎn)、線，對(duì)生成的DOM進(jìn)行套合檢查，計(jì)算出平面中誤差，看是否滿足設(shè)計(jì)要求。

（4）DOM文檔檢查：檢查DOM起點(diǎn)坐標(biāo)的正確性

（5）DOM格式檢查：檢查DOM是否以圖幅為單位采用非壓縮tiff格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)*.tif，并附帶空間定位信息文件*.tfw和圖廓整飾文件*.dgn。

3　傳統(tǒng)與現(xiàn)代技術(shù)比較

數(shù)字正射影像技術(shù)利用了計(jì)算機(jī)圖像處理以及計(jì)算機(jī)視覺、模式識(shí)別等先進(jìn)技術(shù)，淘汰了傳統(tǒng)光學(xué)機(jī)械制作模擬正射影像圖的方式。數(shù)字正射影像圖通過逼真的影像、豐富的色彩客觀反映地表現(xiàn)狀，與線劃圖相比具有地面豐富，地物直觀，工作效率高、成圖周期短的特點(diǎn)，同時(shí)數(shù)字正射影像圖的數(shù)據(jù)也便于應(yīng)用。數(shù)字化數(shù)據(jù)可按比例尺任意輸出、調(diào)整、信息豐富易于判讀、還具有遙感專業(yè)信息，通過計(jì)算機(jī)圖像處理可進(jìn)行各種專業(yè)信息的提取、統(tǒng)計(jì)與分析。

4　應(yīng)用情況及社會(huì)效益

正射影像是通過精確的DEM對(duì)原始影像進(jìn)行糾正獲得的，那么它只是對(duì)地表的無(wú)投影差地物進(jìn)行了糾正如道路、河流、坎等，而高出地面的地物如房屋、圍墻、高架橋等，則需要進(jìn)行投影差改正方能滿足成圖精度要求。數(shù)字正射影像圖具有可直接影像判讀、量測(cè)、和專題制圖，這是傳統(tǒng)的影像圖和線劃圖所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用前景非常廣闊，它可用于城市規(guī)劃、土地管理、環(huán)境分析、綠地調(diào)查以及一些專題信息的提取、數(shù)字線劃地圖更新、洪水監(jiān)測(cè)、河流變遷、旱情監(jiān)測(cè)、土地監(jiān)測(cè)等多方面，為資源與環(huán)境調(diào)查研究服務(wù)。

5　結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字正射影像圖大規(guī)模制作與應(yīng)用將是加快城市的信息化建設(shè)的進(jìn)程，同時(shí)也是數(shù)字城市發(fā)展的必然趨勢(shì)，為正在建設(shè)中的現(xiàn)代新城市提供有力的信息支持和信息保障。正射遙感資料是制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃、國(guó)土計(jì)劃和地區(qū)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃的一種手段。

[1]張祖勛，張劍清編著。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量學(xué)。武漢：武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社，1996.

[2]數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量要求第1部分：數(shù)字線劃地形圖、數(shù)字高程模型質(zhì)量要求。GB/ T17941.1-2000.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-126-1