專題一、數(shù)字正射影像圖的制作流程

專題一、數(shù)字正射影像圖的制作

制作正射影像圖的目的是將其作為土地調(diào)查的工作底圖，方便內(nèi)業(yè)解譯和外業(yè)實(shí)地調(diào)繪。一、利用數(shù)字正射影像圖開展土地調(diào)查的技術(shù)路線

1．將影像涉及區(qū)域的1：5萬數(shù)字柵格地形圖按公里網(wǎng)坐標(biāo)進(jìn)行逐格網(wǎng)校正后，裁剪掉其內(nèi)圖廓以外的部分，按空間坐標(biāo)進(jìn)行拼接（如果涉及跨兩個(gè)投影帶，則需要進(jìn)行投影換帶計(jì)算），形成轄區(qū)內(nèi)的地形參考數(shù)據(jù)，為影像校正做好準(zhǔn)備；2．利用省廳提供的20米等高距的地形數(shù)據(jù)，按照1：5萬DEM數(shù)據(jù)制作的技術(shù)要求，制作轄區(qū)內(nèi)的數(shù)字高程模型（DEM）數(shù)據(jù)（如果涉及跨兩個(gè)投影帶，則需要進(jìn)行投影換帶計(jì)算）。3．用1：5萬DEM數(shù)據(jù)和1：5萬數(shù)字柵格地形圖、1：2.5萬土地利用現(xiàn)狀圖以及部分等級(jí)控制點(diǎn)對SOPT52.5m分辨率衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行正射校正，制作轄區(qū)內(nèi)1：1萬正射影像圖（該正射影像圖的數(shù)學(xué)平面精度為1：5萬，圖面反映的土地利用要素為1：1萬）。

4．利用已有的等級(jí)測量控制點(diǎn)和具有定位意義的線狀地物對正射影像的精度進(jìn)行驗(yàn)證，確保成果合格后將1：1萬正射影像圖和原有的土地利用現(xiàn)狀圖疊加，找出與正射影像圖不吻合的地類圖斑，并以正射影像為參考修改地類圖斑邊界，使其和正射影像的邊界線保持一致。5．在MapGIS中，以正射影像圖為背景，疊加調(diào)整邊界后的土地利用現(xiàn)狀圖，制作1：1萬外業(yè)工作底圖；同時(shí)將原有的土地利用現(xiàn)狀圖的圖斑屬性進(jìn)行室內(nèi)分析，判讀正確的屬性則保留，對于通過室內(nèi)判讀不能確定其屬性的圖斑，則進(jìn)行外業(yè)調(diào)查確認(rèn)。

6、最后是檢查驗(yàn)收和數(shù)據(jù)入庫工作。二、SPOT5遙感正射影像圖的制作過程所謂數(shù)字正射影像圖(DigitalOrthphotoMap)簡稱DOM，是利用數(shù)字高程模型對掃描處理的數(shù)字化的航空像片或遙感影像，經(jīng)過逐像元進(jìn)行處理，再按影像鑲嵌，根據(jù)圖幅范圍剪裁生成的影像數(shù)據(jù)。數(shù)字正射影像圖和通常我們所接觸的地圖一樣，不存在變形，它是地面上的信息在影像圖上真實(shí)客觀的反映，但是所包含的信息遠(yuǎn)比普通地形圖豐富，而且其可讀性更強(qiáng)。主要流程：

1、控制點(diǎn)的選取2、全色數(shù)據(jù)的正射校正3、多光譜影像數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)4、影像分辨率融合5、影像的增強(qiáng)與調(diào)色6、多景影像的鑲嵌7、附加信息的整飾2.1控制點(diǎn)的選取

GCP是對航空像片和衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行各種幾何校正和地理定位的重要數(shù)據(jù)源，它的數(shù)量、質(zhì)量和分布等指標(biāo)直接影響了影像校正的精確性和可靠性。1、GCP的來源和質(zhì)量采集GCP有很多方法，主要根據(jù)數(shù)據(jù)源的來源加以區(qū)分，包括：通過數(shù)字柵格地圖(DRG)、數(shù)字正射影像(DOM)、數(shù)字線劃地圖(DLG)或者外業(yè)測量等。目前國內(nèi)用到的大部分已有地圖是紙質(zhì)老地形圖，通過地圖掃描技術(shù)將其掃描為柵格數(shù)據(jù)，并經(jīng)過多項(xiàng)式校正就成為數(shù)字柵格地圖，這是獲取GCP的最便捷、最主要方法。DRG一般存在現(xiàn)勢性差,精確度較差，地圖不夠清晰直觀的缺點(diǎn)，因此通過DRG采集GCP，最好要選擇比例尺較大的數(shù)據(jù)源才能保證GCP的精度。

數(shù)字正射影像是經(jīng)過校正的、含有地理信息的影像數(shù)據(jù)，是近幾年發(fā)展起來的測繪地圖產(chǎn)品，現(xiàn)勢性較好，而且DOM具有豐富的影像紋理信息、影像判讀非常直觀，GCP采集的速度和精度都比較高。主要的缺點(diǎn)是：由于像素大小的影響，有些較小的地物難以識(shí)別，定位不準(zhǔn)確，只能精確到像素級(jí)大小。數(shù)字線劃地圖是矢量化的地圖，一般通過DRG的矢量化+修測、數(shù)字?jǐn)z影測量的方法得到。它具有無限級(jí)縮放的特點(diǎn)，GCP數(shù)值的讀取精度相當(dāng)高。

GCP還有一個(gè)重要的來源就是：通過空中三角測量技術(shù)獲取。當(dāng)進(jìn)行大范圍影像的正射校正時(shí)候，可以通過外業(yè)測量少量高精度的GCP，并運(yùn)用空中三角測量技術(shù)進(jìn)行GCP的加密，然后將加密點(diǎn)作為單片影像的GCP資料。這種方法通常能保證成圖精度，成圖速度也很快，但是它要求原始影像資料之間具有較大的重疊，較好的相互關(guān)系，處理軟件的算法優(yōu)劣也直接影響加密成果的精度。2、GCP的類型

在很多軟件中(比如：ERDAS和大部分?jǐn)?shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng))，根據(jù)控制點(diǎn)的作用還對GCP進(jìn)行了分類，主要包括：平高點(diǎn)、平面點(diǎn)、高程點(diǎn)、檢查點(diǎn)、連接點(diǎn)。通常情況下我們選擇的GCP大多都是平高點(diǎn)，即GCP的平面值和高程值都參與模型計(jì)算，但是也有一些情況需要選擇其他類型的GCP。例如：當(dāng)控制點(diǎn)的平面精度滿足精度要求，但是其高程值未知，或者精度不夠，這部分點(diǎn)就可以作為平面點(diǎn)參與模塊計(jì)算。同樣的道理，高程點(diǎn)只確定其高程值，不參與平面計(jì)算。如果使用多項(xiàng)式校正，模型計(jì)算并沒有考慮到地形起伏，高程點(diǎn)是不需要的，所有的地面控制點(diǎn)僅需知道平面坐標(biāo)即可。

檢查點(diǎn)是用于檢測模型校正精度指標(biāo)的參考數(shù)據(jù)，并不參與影像的幾何建模計(jì)算。它是通過影像校正后的點(diǎn)位坐標(biāo)與用戶輸入的理論坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，而檢定影像校正的精度。連接點(diǎn)通常是在空中三角測量的時(shí)候才使用。在相鄰相片上采集一些連接點(diǎn)可以確定像片之間的相對關(guān)系，從而將一個(gè)測區(qū)內(nèi)大量影像的相對關(guān)系納入到一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)中，然后根據(jù)已有平高點(diǎn)和影像模型參數(shù)進(jìn)行聯(lián)合平差。因此連接點(diǎn)一般不需要大地坐標(biāo)值，只需要確定他們在相鄰影像上的位置(或者像方坐標(biāo))，經(jīng)過平差計(jì)算以后，連接點(diǎn)的三維坐標(biāo)即被計(jì)算出來，那時(shí)候它發(fā)揮的作用也相當(dāng)于平高點(diǎn)了。3、GCP的分布

GCP分布情況對于遙感影像校正精度的影響也很大。通常我們要求GCP的分布均勻，并且影像的四角附近均要有一個(gè)GCP，這樣才能充分控制成圖區(qū)域的精度。對于山地地形較復(fù)雜的情況，也要根據(jù)實(shí)際情況多布置一定的GCP。GCP一定要布置在影像紋理清晰易于定位的地方,切不可胡亂猜測，寧缺毋濫。應(yīng)該選擇能準(zhǔn)確判點(diǎn)的位置上，如線狀地物的交角或地物拐角上，交角必須良好(30°－150°)。道路交叉處、橋梁，花壇都是適于布點(diǎn)的地方的。在老圖選GCP，不要選擇易于變化的地物點(diǎn)，比如林地的邊界，田埂，江河中沙洲的拐角。由于房屋存在投影差,如果選擇房屋上的角點(diǎn)，應(yīng)該考慮其高程值。在很多成熟的軟件中，如果從已有地圖上選點(diǎn)，應(yīng)盡量使用GCP自動(dòng)查找和高程點(diǎn)自動(dòng)讀取功能，有助于加快選點(diǎn)速度和質(zhì)量。2.2全色波段數(shù)據(jù)正射糾正

由于遙感影像傳感器空中位置與姿態(tài)的變化以及地面高程的影響，使得遙感影像產(chǎn)生了變形，數(shù)字糾正的目的就是要改正這種變形的影響，并獲得具有地理編碼的正射數(shù)字影像，這一改正過程被稱為數(shù)字糾正。遙感影像的數(shù)字糾正可以分為二維糾正與三維糾