正射影像產(chǎn)品質量檢驗內(nèi)容方法與評定流程研究

1、正射影像產(chǎn)品質量檢驗內(nèi)容方法與評定流程研究摘  要：本文基于筆者從事測繪產(chǎn)品質量檢驗的相關工作實踐，探討了利用高分二號GF-2、WorldView-3衛(wèi)星遙感影像制作DOM產(chǎn)品成果的質量檢驗內(nèi)容、檢驗方法以及成果質量評定流程。通過全數(shù)概查和抽樣詳查的方式，采用人機交互和人工審查相結合的方法進行檢查，從而保證影像加工生產(chǎn)的質量控制。關鍵詞：衛(wèi)星遙感影像 DOM 質量元素1 引言目前，遙感衛(wèi)星影像已經(jīng)被廣泛應用于軍事偵察、測繪制圖、氣象預報、國土資源勘查、環(huán)境質量評價和自然災害監(jiān)測與防治、以及地球系統(tǒng)科學等研究領域，發(fā)揮著極其重要的作用。為滿足日益

2、廣泛的前端應用，其定位已不能拘泥于傳統(tǒng)的地貌展示，須同時滿足分析與建庫的需求。數(shù)字正射影像圖是利用DEM對遙感影像逐像元進行輻射改正、微分糾正和鑲嵌，并按規(guī)定圖幅范圍裁剪生成的，帶有公里格網(wǎng)、圖廓內(nèi)、外整飾和注記的平面圖。檢驗其數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)勢性和完整性，也可從中提取自然資源和社會經(jīng)濟開展信息，為防災治害和公共設施建設規(guī)劃等應用提供可靠依據(jù)。某城市高分辨率衛(wèi)星遙感影像圖制作工程是基于GF-2、WorldView-3衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)通過對原始影像數(shù)據(jù)進行正射糾正、對單景正射影像圖進行調色、鑲嵌和裁切制作1：2000正射影像圖成果數(shù)據(jù)，并對此DOM成果數(shù)據(jù)進行質量驗收。2 檢查內(nèi)容首先，

3、審查工程的資料質量，其中包括技術設計書、技術總結、檢查報告、儀器檢定證書等文字報告的質量及資料的整理和裝訂等。然后，依據(jù)?數(shù)字測繪成果質量檢查與驗收?GB/T18316-2021從空間參考系、位置精度、影像質量和邏輯一致性及附件質量5個質量元素對DOM成果進行檢驗。各質量元素對應的檢查項如表1所示。2.1空間參考系對于DOM成果影像的檢驗，空間參考系應檢查是否采用了工程設計書要求使用的坐標系統(tǒng)。正射糾正后的單景影像GeoTIFF格式、拼接后的整景影像GeoTIFF格式和按分幅要求裁切后的單幅影像tif格式都應使用正確的空間參考系如：CGCS2000坐標系或地方坐標系等。2.2位置精度位置精度是

4、影響DOM質量的主要技術指標之一。位置精度的主要檢查內(nèi)容是檢查DOM的平面位置中誤差和影像的接邊精度。1平面位置中誤差：明顯地物點平面位置中誤差應符合標準或設計的要求，根據(jù)標準，在比例尺1：2000情況下，平原、丘陵區(qū)點位中誤差不大于±2.2m，山區(qū)和高山區(qū)不大于±2.6m。2影像接邊：鑲嵌塊分塊DOM接邊、相鄰圖幅的接邊處應當連續(xù)一致，各類要素關系吻合，滿足接邊誤差檢查的要求，相鄰影像接邊誤差不應大于2個像元，如圖1所示。2.3影像質量影像質量是針對影像的表征質量的檢查。檢查內(nèi)容主要為色彩模式、色彩特征、影像噪音、信息喪失，檢查影像的層次豐富度，紋理細節(jié)，有無明顯噪聲、斑

5、點、接痕，城區(qū)建筑物頂部有無異常高亮、有無因糾正造成的變形扭曲等。2.4邏輯一致性DOM成果的邏輯一致性檢查主要檢查格式一致性。檢查內(nèi)容為影像圖成果歸檔文件夾的存儲結構、文件命名方式、文件格式，這些檢查項都應符合設計書的要求。2.5附件質量所提交的產(chǎn)品，包含影像成果、影像分布圖、影像說明文件和元數(shù)據(jù)等。其中元數(shù)據(jù)的形文件范圍影像分布圖應為合格的影像區(qū)域范圍，無重疊、壓蓋情況。3 檢驗方法根據(jù)工程來源和DOM成果要求編寫檢驗方案。首先確定抽樣方案，劃分檢驗批，隨機抽取DOM樣本。針對空間參考系進行全數(shù)概查，其他質量元素對樣本進行詳查。3.1內(nèi)業(yè)檢驗內(nèi)業(yè)使用ArcGIS軟件進行檢驗，采用

6、人機交互的方法進行。3.2外業(yè)打點內(nèi)業(yè)人員在每個樣本圖幅均勻選取3050個明顯地物點應盡量選取草坪拐角、花壇拐角、道路斑馬線交點、球場拐角等位置，形成布點圖，然后在野外按照布點位置基于CORS網(wǎng)絡RTK模式精確打點觀測平面坐標，并拍照制作點之記便于內(nèi)業(yè)質檢人員核對位置。3.3精度統(tǒng)計將外業(yè)測量的明顯地物點與DOM上的同名點坐標進行比對，計算DOM平面中誤差，按下式統(tǒng)計平面中誤差：式中：RMS為中誤差，xi、yi為影像上檢測點的x、y坐標，Xi、Yi為外業(yè)實測點的x、y坐標，n為檢測點的個數(shù)。平面中誤差需滿足標準要求：在比例尺1：2000情況下，平原、丘陵區(qū)點位中誤差不大于±2.2m，

7、山區(qū)和高山區(qū)不大于±2.6m，超過2倍中誤差的視為粗差。4 成果質量評定4.1單位成果評分標準依據(jù)?數(shù)字測繪成果質量檢查與驗收?GB/T18316-2021的評分方法對各項質量元素進行評分，取最小值為單位樣本的得分。單位成果中各質量元素對應的評分方法和最終得分見表3。4.2單位成果質量判定通過單位成果質量得分評定質量等級。4.3批成果質量判定批成果質量判定通過合格判定條件確定批成果的質量等級，質量等級劃分為合格批、不合格批兩級。當樣本中未發(fā)現(xiàn)不合格的單位成果，且概查時未發(fā)現(xiàn)不合格的單位成果判定為批合格;當樣本中發(fā)現(xiàn)不合格單位成果，或概查中發(fā)現(xiàn)不合格單位成果，或不能提交技術性文檔設計書、技術總結、檢查報告等和資料文檔結合表、圖幅清單等判定為批不合格。5 結論通過對遙感衛(wèi)星影像成果數(shù)據(jù)的檢驗，能保障數(shù)據(jù)的精度和影像質量，為影像產(chǎn)品在規(guī)劃編制、管理、實施與監(jiān)督中的應用奠定夯實的根底，同時此檢驗方法中對影像質量的色彩特征、影像噪音、信息喪失等檢驗項指標的量化方法、判定標準仍然需要繼續(xù)改進和完善。通過對遙感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)檢驗工作的明細，為下一步測繪產(chǎn)品信息化工作打下堅實的根底，并且為規(guī)劃管理等應用起到支撐作用。參考文獻【1】?數(shù)字測繪成果質量檢查與驗收?GB/T18316-20