數(shù)字正射影像(DOM)的制作技術(shù)及應(yīng)用

孫文婷 郭漫玲

摘要：所謂的數(shù)字正射影像（DOM）制作技術(shù)主要通過利用數(shù)字高程模型DEM實(shí)現(xiàn)對數(shù)字化航空影像以及遙感針對性處理。處理過程中，DOM制作技術(shù)需要針對逐個像元進(jìn)行投影差改正。并按照影像鑲嵌原則，結(jié)合圖幅范圍進(jìn)行裁剪處理，并將所得的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行合理應(yīng)用。目前，DOM制作技術(shù)已廣泛運(yùn)用于衛(wèi)星影像制作工作當(dāng)中，取得的效果較為顯著。本文主要對DOM制作技術(shù)及相關(guān)問題進(jìn)行研究與分析，以期可以給相關(guān)人員提供一定的借鑒價值。

關(guān)鍵詞：DOM制作技術(shù);正射糾正;影像數(shù)據(jù);應(yīng)用

1數(shù)字正射影像制作技術(shù)的內(nèi)涵及特點(diǎn)分析

結(jié)合以往的應(yīng)用經(jīng)驗來看，DOM制作技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，主要可以從以下方面進(jìn)行研究與分析：一是DOM信息量方面表現(xiàn)較為豐富。一般來說，DOM制作技術(shù)涉及到的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過DLG以及DEM信息量。且在信息質(zhì)量方面表現(xiàn)良好，工作人員可以有DOM制作技術(shù)特點(diǎn)，將關(guān)鍵信息進(jìn)行提取與處理;二是DOM屬于基于原始影像糾正處理作用之后得到的影像資料。在比例尺與相關(guān)位置的確定方面，基本上可以滿足用圖者的多方面需求;三是DOM數(shù)據(jù)簡單易懂，即便是不具備專業(yè)知識能力的工作人員也可以看懂;四是DOM制作技術(shù)具備快速更新的特點(diǎn)。工作人員可利用航空航天傳感器得到相關(guān)的原始信息資料，并對原始信息資料內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)更新。

2數(shù)字正射影像制作原理

DOM是以衛(wèi)星遙感DOM圖制作原理為例，DOM主要利用已有時效性較低的舊影像為衛(wèi)星遙感影像定向，通過已有的DEM進(jìn)行單片微分糾正，獲得全色數(shù)字正射影像成果;再利用全色數(shù)字正射成果和多光譜影像進(jìn)行配準(zhǔn)，通過已有的數(shù)字DEM對多光譜影像進(jìn)行單片微分糾正，獲得多光譜數(shù)字正射影像;進(jìn)行全色與多光譜影像的融合，經(jīng)過影像增強(qiáng)，完成影像鑲嵌后，最后進(jìn)行圖幅裁剪。具體流程如下圖1：

3 DOM制作技術(shù)的核心內(nèi)容分析

3.1正射糾正

正射糾正作為DOM制作技術(shù)的核心內(nèi)容之一，主要通過利用數(shù)字像元糾正功能將影像轉(zhuǎn)變?yōu)檎渫队?。一方面，正射糾正影像轉(zhuǎn)化功能將其分為多個微小區(qū)域。并根據(jù)多個微小區(qū)域的反饋參數(shù)構(gòu)建方程式?；蛘呃每刂泣c(diǎn)解算相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。另一方面，利用DEM實(shí)現(xiàn)對原始中心投影的糾正處理。

或者是DEM對非正射影像進(jìn)行糾正處理。如此一來，原始中心投影或者非正射影像都可以轉(zhuǎn)化成為正射影像。待得到正射影像之后，可以利用正射糾正功能對影像進(jìn)行鑲嵌或者圖幅裁切處理，最終得到我們所需的DOM。具體生產(chǎn)界面如圖2。

3.2影像融合及其關(guān)鍵技術(shù)

影像融合是指對同一景衛(wèi)星遙感影像的多光譜數(shù)據(jù)和全色波段進(jìn)行融合在紅、綠、藍(lán)和近紅外四色波段進(jìn)行算法融合，一般采用HIS變化、BROVERY、PANSHARP、HPF等融合方法。融合結(jié)果要保證色彩自然，層次豐富，反差適中。保證影像光譜還原真是地物、準(zhǔn)確、無光譜異常;地物特征明顯，邊界清晰

3.3影像鑲嵌及其關(guān)鍵技術(shù)

將融合后的影像進(jìn)行鑲嵌，進(jìn)行鑲嵌時，影像盡最大范圍利用分辨率高的的影像，在接邊處要做到色彩過渡自然，地物合理接邊，無重影和發(fā)虛現(xiàn)象。如鑲嵌區(qū)域有人工地物時，應(yīng)手動勾畫拼接線，繞開人工地物，使鑲嵌結(jié)果保持人工地物的完整性和合理性。

色彩調(diào)整后，正射影像的直方圖大致呈正態(tài)分布，影像清晰，反差適中，色彩自然，避免因為太暗或者太亮失去細(xì)節(jié)區(qū)域，明顯地物能夠準(zhǔn)確識別和定位。

3.4 DOM成果質(zhì)量

在應(yīng)用DOM制作技術(shù)的過程中，操作人員需要嚴(yán)格按照以下制作原則進(jìn)行合理處理，以確保DOM成圖質(zhì)量得以達(dá)到預(yù)期。

第一，檢查正射糾正成果的精度質(zhì)量。即定向點(diǎn)與檢查點(diǎn)是否超限、分布是否均勻、定位是否滿足要求，糾正精度是否超限。

第二，檢查影像圖面信息是否符合要求。融合后的影像是否有重影、模糊等現(xiàn)象，色彩是否均勻、反差適中;DOM圖面是否紋理清晰，能夠清晰地表達(dá)地物覆蓋和邊界里是否存在局部變形和扭曲的現(xiàn)象。

第三，影像鑲嵌處是否存在錯位、裂痕、模糊和重影，是否存在接邊處精度超限，接邊處是否色彩過渡自然。

4數(shù)字正射影像應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用中，DOM可用作背景控制信息，對自然資源、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息進(jìn)行提取分析，能在城市規(guī)劃、防災(zāi)救援等工作提供良好的數(shù)據(jù)支撐。DOM數(shù)據(jù)具有時間特征，可以為洪水監(jiān)測、河流變遷、旱情監(jiān)測、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)（精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)）、土地覆蓋與土地利用資源的動態(tài)監(jiān)測、荒漠化監(jiān)測（成林病蟲害）海岸線保護(hù)、生態(tài)變化監(jiān)測等提供數(shù)據(jù)支撐。

此外，數(shù)字正射影像還在數(shù)字是城市建設(shè)、歷史古建筑保護(hù)、舊城區(qū)改造、專題地圖制作中應(yīng)用廣泛。

當(dāng)前所使用的衛(wèi)星遙感處理軟件除了可以針對衛(wèi)星影像資料以及航攝影像資料進(jìn)行正射糾正處理之外，還可以利用立體像對功能實(shí)現(xiàn)對DOM數(shù)據(jù)資料的提取分析。最重要的是，操作人員可以利用已知的坐標(biāo)數(shù)據(jù)構(gòu)建DEM。并利用DOM制作技術(shù)的原理內(nèi)容，優(yōu)化地理信息遙感軟件的應(yīng)用流程。

5結(jié)論

總而言之，DOM制作技術(shù)綜合應(yīng)用了計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、信息化技術(shù)以及通訊技術(shù)等高新技術(shù)內(nèi)容，通過利用自身正射糾正的功能特性，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)資源的針對性處理。與此同時，DOM制作技術(shù)在很大程度上規(guī)避了以往相關(guān)技術(shù)存在的誤差問題，在DOM成果方面表現(xiàn)良好。鑒于DOM制作技術(shù)的重要性，建議相關(guān)研究人員應(yīng)該加強(qiáng)對DOM制作技術(shù)的應(yīng)用力度，最好可以從多個方面針對DOM制作技術(shù)的流程以及要點(diǎn)問題進(jìn)行充分把握與分析，以期可以為我國信息化產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供良好的技術(shù)支持。

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（作者單位：廣東省國土資源測繪院? ?廣東省地圖院）