DB21-T 4052-2024 統(tǒng)籌共享衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術規(guī)程

ICS07.040CCSA7521TechnicalcodeofpracticefortheproductionofintegratedandsharedsIDB21/T4052—2024前言 II III 2規(guī)范性引用文件 3術語與定義 4成果要求 5準備工作 6作業(yè)流程 7生產(chǎn)技術要求 8質(zhì)量控制 9成果整理 DB21/T4052—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由遼寧省自然資源廳提出并歸口。本文件起草單位：遼寧省自然資源事務服務中心。本文件主要起草人：韓勇、王繼承、張桂英、方德濤、丁偉、邵永東、羅海峰、劉珊珊、方朝輝、陳瓊、王國申、劉明呈、韓婷婷、孔令堯、柏儒峰、佟林。本文件發(fā)布實施后，任何單位和個人如有問題和意見建議，均可以通過來電和來函等方式進行反饋，我們將及時答復并認真處理，根據(jù)實際情況依法進行評估及復審。歸口管理部門通訊地址：遼寧省自然資源廳，遼寧省沈陽市皇姑區(qū)北陵大街29號，聯(lián)系電話標準起草單位通訊地址：遼寧省自然資源事務服務中心，遼寧省沈陽市黃河北大街143-21號，聯(lián)系電話DB21/T4052—2024為適應遼寧省統(tǒng)籌共享衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)生產(chǎn)工作需要，規(guī)范正射影像圖作業(yè)流程和質(zhì)量控制，依據(jù)《遼寧省遙感影像數(shù)據(jù)統(tǒng)籌共享管理辦法》，在CH/T9009.3和GB/T18316等標準的框架下，結(jié)合遼寧省遙感影像數(shù)據(jù)需求現(xiàn)狀及自身特點等對已有標準進行細化補充，使生產(chǎn)和質(zhì)量控制規(guī)范統(tǒng)一,制定本文件。1DB21/T4052—2024統(tǒng)籌共享衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術規(guī)程本文件規(guī)定了衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)生產(chǎn)的成果要求、準備工作、作業(yè)流程、技術要求、質(zhì)量控制、成果整理等內(nèi)容。本文件適用于統(tǒng)籌共享衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)生產(chǎn)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T13989國家基本比例尺地形圖分幅和編號GB/T14950攝影測量與遙感術語GB/T18316數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收GB/T23236數(shù)字航空攝影測量空中三角測量規(guī)范GB/T24356測繪成果質(zhì)量檢查與驗收GB/T356421:250001:50000光學遙感測繪衛(wèi)星影像產(chǎn)品GB/T36301航天高光譜成像數(shù)據(jù)預處理產(chǎn)品分級GB/T39608基礎地理信息數(shù)字成果元數(shù)據(jù)GB/T40766數(shù)字航天攝影測量控制測量規(guī)范CH/T1001測繪技術總結(jié)編寫規(guī)定CH/T1004測繪技術設計規(guī)定CH/T1027數(shù)字正射影像圖質(zhì)量檢驗技術規(guī)程CH/T3007.2—2011數(shù)字航空攝影測量測圖規(guī)范第2部分：1:50001:10000數(shù)字高程模型數(shù)字正射影像圖數(shù)字線劃圖CH/T9009.3基礎地理信息數(shù)字成果1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000數(shù)字正射影像圖CH/T9012基礎地理信息數(shù)字成果數(shù)據(jù)組織及文件命名規(guī)則3術語與定義下列術語和定義適用于本文件。3.1遙感remotesensing不接觸物體本身，用傳感器收集目標物的電磁波信息，經(jīng)處理、分析后，識別目標物、揭示其幾何、物理特征和相互關系及其變化規(guī)律的現(xiàn)代科學技術。[來源：GB/T14950—2009,3.1]2DB21/T4052—20243.2衛(wèi)星影像satelliteimage裝載在衛(wèi)星上的傳感器獲取的影像。[來源：GB/T14950—2009,6.56]3.3數(shù)字正射影像圖digitalorthophotomap;DOM經(jīng)過正射投影改正的影像數(shù)據(jù)集。[來源：GB/T14950—2009,6.26]3.4數(shù)字高程模型digitalelevationmodel;DEM以規(guī)則格網(wǎng)點的高程值表達地面起伏的數(shù)據(jù)集。[來源：GB/T14950—2009,6.29]3.5全色影像panchromaticimage遙感器獲取整個可見光譜區(qū)（一般定義在0.4μm-0.7μm間）的單波段影像。[來源：GB/T35642—2017,3.8]3.6多光譜影像multispectralimage利用具有兩個以上波譜通道的傳感器對地物進行同步成像，獲取的分譜段影像。[來源：GB/T35642—2017,3.9]3.7景scene根據(jù)衛(wèi)星遙感器特征，將遙感影像數(shù)據(jù)按照規(guī)定的行數(shù)和列數(shù)進行裁切后的圖像計數(shù)單位。[來源：GB/T36301—2018,3.1.4]4成果要求4.1數(shù)學基礎4.1.1坐標系宜采用2000國家大地坐標系。確有必要時，可采用依法批準的其他平面坐標系。地圖投影采用高斯-克呂格投影。4.1.2高程基準采用1985國家高程基準。4.2成果內(nèi)容數(shù)字正射影像圖成果由正射影像、元數(shù)據(jù)及相關文件構(gòu)成。相關文件包含正射影像圖成果的其他附件及說明信息等。數(shù)字正射影像一般包括整景正射影像、標準分幅正射影像、行政區(qū)域分幅正射影像、快速行政區(qū)域分幅正射影像。4.3數(shù)據(jù)格式整景正射影像、行政區(qū)域分幅正射影像、快速行政區(qū)域分幅正射影像采用IMG格式存儲，影像文件內(nèi)應包含空間坐標信息。標準分幅正射影像采用GeoTIFF格式存儲，空間坐標信息文件采用TFW格式存儲。元數(shù)據(jù)文件采用數(shù)據(jù)庫格式存儲。投影信息文件采用OGC的WKT格式，以XML格式存儲。3DB21/T4052—20244.4數(shù)據(jù)分幅整景正射影像以單景衛(wèi)星影像正射糾正后的范圍作為基本存儲單元。標準分幅正射影像數(shù)據(jù)分幅應符合GB/T13989的規(guī)定。行政區(qū)域分幅、快速行政區(qū)域分幅正射影像以行政區(qū)域作為基本存儲單元。4.5有效覆蓋范圍標準分幅正射影像數(shù)據(jù)覆蓋范圍應符合CH/T9009.3的規(guī)定。按相應的圖幅滿幅生產(chǎn)，對于涉及省界及海域的圖幅，其數(shù)據(jù)可不滿幅，但有效范圍應覆蓋我省境內(nèi)區(qū)域。行政區(qū)域分幅、快速行政區(qū)域分幅正射影像覆蓋范圍為對應的行政界線向外擴展不少于100個像素，因圍填海造地等導致海岸線延伸的，其有效范圍應覆蓋我省境內(nèi)區(qū)域。4.6文件夾及文件命名4.6.1整景正射影像整景正射影像文件夾命名應反映數(shù)據(jù)源類型。整景正射影像文件命名一般宜按數(shù)據(jù)源類型、軌道信息、時間和波段組合類型的順序進行排列。對應的元數(shù)據(jù)、相關文件的命名與整景正射影像文件命名規(guī)則一致。4.6.2標準分幅正射影像標準分幅正射影像文件夾及文件命名應符合GB/T13989的規(guī)定。對應的元數(shù)據(jù)、相關文件的命名與標準分幅正射影像文件命名規(guī)則一致。4.6.3行政區(qū)域分幅正射影像行政區(qū)域分幅正射影像文件夾命名應清晰反映對應的行政區(qū)域、數(shù)據(jù)源類型、分辨率、獲取年月等內(nèi)容。行政區(qū)域分幅正射影像文件命名應包含行政代碼、數(shù)據(jù)源類型等內(nèi)容。對應的元數(shù)據(jù)、相關文件的命名與行政區(qū)域分幅正射影像文件命名規(guī)則一致。4.6.4快速行政區(qū)域分幅正射影像命名規(guī)則與本文件4.6.3一致。4.7影像分辨率影像分辨率滿足如下要求：a)整景正射影像地面分辨率宜與原始影像全色波段地面分辨率保持一致；b)分幅正射影像地面分辨率一般為0.5m、1m和2m；c)無論采用何種分辨率，其在X、Y軸方向的分辨率應一致。4.8色彩模式色彩模式滿足如下要求：a)根據(jù)不同的波段組合方式，正射影像圖可采用全色、RGB真彩色、合成彩色等色彩模式，色彩深度宜采用8bit/像素；b)按需保留原始影像波段特征的多波段正射影像圖，其色彩深度宜與原始影像保持一致。4.9精度4.9.1平面位置精度4DB21/T4052—2024數(shù)字正射影像的平面位置中誤差應符合CH/T9009.3的規(guī)定，針對大面積森林、沙漠、水域等特殊困難地區(qū)可按地形類別放寬0.5倍。4.9.2接邊接邊精度應滿足如下要求：a)整景正射影像景與景之間的接邊限差不應超過正射影像平面位置中誤差；b)分幅正射影像圖幅之間的接邊誤差不應大于2個像素，換帶圖幅接邊誤差可放寬至3個像素。4.10影像質(zhì)量4.10.1整景正射影像整景正射影像不應存在波段丟失，對于原始影像存在的云、煙、地物陰影、光譜溢出等問題只作記錄不作處理，但宜盡可能避免不必要的信息損失。4.10.2分幅正射影像分幅正射影像質(zhì)量應滿足如下要求：a)影像應反差適中，色調(diào)均勻，紋理清楚，層次豐富，無明顯失真，灰度直方圖一般呈正態(tài)分布；b)避免出現(xiàn)因影像的紋理不清、噪聲、影像模糊、影像扭曲、錯開、裂縫、漏洞等影像缺損而造成無法判讀影像信息；c)快速行政區(qū)域分幅正射影像允許存在因原始影像缺失產(chǎn)生的漏洞，煙、云和積雪等遮擋，少量影像扭曲，其它影像質(zhì)量應符合上述規(guī)定。4.11元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)應滿足如下要求：a)正射影像元數(shù)據(jù)內(nèi)容應包含成果的標識信息、空間參考信息、生產(chǎn)信息、質(zhì)量信息和分發(fā)信息，具體應符合GB/T39608的規(guī)定；b)元數(shù)據(jù)按正射影像的存儲單元填寫，一個存儲單元對應一個元數(shù)據(jù)文件，覆蓋范圍與存儲單元一致。5準備工作5.1資料收集5.1.1衛(wèi)星影像根據(jù)實際需要搜集相應時相、側(cè)視角較小的原始衛(wèi)星影像，要求如下：a)全色和多光譜遙感影像數(shù)據(jù)一般為同一探測器同步接收；b)一般宜具有全色波段和紅、綠、藍、近紅外4個多光譜波段；c)山地、高山地影像側(cè)視角不應大于20°,平地、丘陵地影像側(cè)視角不應大于25°;d)相鄰景影像之間的重疊應不少于4%，特殊情況下不少于2%；e)單景衛(wèi)星影像云覆蓋不應超過20%，特殊情況可適當放寬；f)影像層次豐富，紋理清晰，色調(diào)均勻，反差適中，無明顯噪聲、斑點、壞線、接痕和變形等質(zhì)量問題。5.1.2數(shù)字高程模型5DB21/T4052—2024根據(jù)成果精度要求，收集相應的數(shù)字高程模型。5.1.3控制資料根據(jù)不同成果精度要求，收集影像控制點成果、已有正射影像及其他有關數(shù)據(jù)資料。5.2資料分析對所收集的資料進行分析，判定其是否滿足生產(chǎn)要求，應分析如下幾點：a)依據(jù)影像獲取時衛(wèi)星的側(cè)視角、云層覆蓋等情況，分析對影像質(zhì)量的影響；b)分析數(shù)字高程模型精度、生產(chǎn)時間是否滿足正射影像生產(chǎn)要求；c)依據(jù)影像控制資料采用的坐標系、精度、影像分辨率等情況，分析是否可以利用。5.3技術設計技術設計主要要求如下：a)技術設計時應根據(jù)項目總體要求、資料分析結(jié)果等編寫設計書；b)技術設計應滿足本文件規(guī)定的各項技術要求，特殊情況不能達到時，應明確說明原因及處理措施，并通過項目委托單位的審核批準；c)技術設計的編寫要求及主要內(nèi)容應符合CH/T1004的規(guī)定。6DB21/T4052—20246作業(yè)流程利用衛(wèi)星影像生產(chǎn)數(shù)字正射影像作業(yè)流程如圖1所示。圖中虛線部分為可選擇作業(yè)內(nèi)容。衛(wèi)星影像及參數(shù)控制資料數(shù)字↓↓↓↓↓↓圖1衛(wèi)星遙感影像生產(chǎn)數(shù)字正射影像作業(yè)流程7生產(chǎn)技術要求7.1輻射定標根據(jù)遙感器的定標公式及波段定標系數(shù),對遙感影像各波段數(shù)據(jù)（DN值）進行輻射定標。7.2大氣校正大氣校正方法可以根據(jù)遙感器特性、地表覆蓋和氣象參數(shù)等條件進行選擇。所選擇的大氣校正方法應能基本消除大氣瑞利散射、水汽吸收和氣溶膠的影響，一般為基于大氣輻射傳輸模型的方法。7.3外參數(shù)解算衛(wèi)星影像外參數(shù)解算采用單景模式或多景區(qū)域網(wǎng)平差方式進行，要求如下：a)外參數(shù)解算所需像控點可采用外業(yè)測量、內(nèi)業(yè)采集或使用已有正射影像與數(shù)字高程模型自動配準的方法獲??；b)用于提取像控點的已有正射影像地面分辨率及平面精度應滿足相應成圖比例尺要求；7DB21/T4052—2024c)數(shù)字高程模型的高程精度應滿足相應成圖比例尺正射糾正精度要求；d)像控點布設應符合GB/T40766的規(guī)定；e)單景及區(qū)域網(wǎng)平差應符合GB/T23236的規(guī)定。7.4正射糾正利用解算后參數(shù)及數(shù)字高程模型，對全色影像和多光譜影像應分別進行正射糾正，要求如下：a)糾正過程中不應改變影像的灰度、反差和灰階，有效數(shù)據(jù)范圍內(nèi)不應存在漏洞區(qū)；b)多光譜影像與全色影像的配準以全色波段影像為控制基礎，選取同名點對多光譜影像進行配準定向；c)配準的同名點中誤差不應大于多光譜影像1個像素；d)糾正后的影像跨越兩個投影帶時，應將影像分布較多的投影帶作為整景糾正的投影帶。7.5影像融合影像融合應滿足如下要求：a)一般對同一衛(wèi)星影像的多光譜數(shù)據(jù)和全色波段數(shù)據(jù)進行融合；b)融合影像數(shù)據(jù)源應是經(jīng)過正射糾正的影像數(shù)據(jù)；c)對全色波段和多光譜波段進行融合，使融合后影像色彩自然、反差適中、紋理清晰，無發(fā)虛和重影現(xiàn)象；d)融合后的影像分辨率宜與全色波段影像分辨率保持一致；e)融合后可按需進行波段重組。7.6圖像增強不對整景正射影像成果進行任何形式的數(shù)據(jù)增強處理，在生產(chǎn)分幅正射影像成果時，可按需進行增強處理，處理方法和要求如下：a)去薄云、薄霧處理：降低多光譜影像和全色影像因薄云、薄霧造成的模糊程度；b)對比度/色彩飽和度調(diào)整：可采用濾波或直方圖拉伸等方法進行調(diào)整；c)勻光勻色處理：可采用直方圖均衡化或直方圖匹配方法，用非線性對比拉伸重新分配像素值，使圖像與參照圖像的直方圖相匹配，達到圖像色彩均衡的效果；d)銳化處理：在不影響圖像細節(jié)信息的前提下，增強整個圖像的清晰度；e)色彩轉(zhuǎn)換：16位轉(zhuǎn)8位彩色影像要求波段排列正確，轉(zhuǎn)換后8位3波段彩色影像色彩真實，無偽彩色；影像色彩分布均衡，無明顯溢出、過飽和等問題；f)增強后影像直方圖盡量呈正態(tài)分布，影像紋理清晰、無顯著噪聲，彩色影像應色彩飽和、自然明快，黑白影像應紋理清晰、反差適中；g)增強后無有效影像數(shù)據(jù)覆蓋區(qū)域的各波段像素值應設為0，影像其他數(shù)據(jù)區(qū)一般不宜出現(xiàn)0像素值。7.7鑲嵌和裁切影像進行鑲嵌、裁切，要求如下：a)影像鑲嵌宜優(yōu)先選擇紋理清晰、現(xiàn)勢性強及側(cè)視角較小的數(shù)據(jù)；b)影像鑲嵌應保持地物合理接邊，無重影、發(fā)虛和錯位現(xiàn)象。當鑲嵌區(qū)內(nèi)有人工地物時，鑲嵌線應繞開人工地物，保持人工地物的完整性和合理性；c)正射影像圖接邊兩側(cè)的色調(diào)保持一致，影像反差適中，色彩過渡自然；d)對融合影像進行鑲嵌后，按本文件4.4的規(guī)定裁切數(shù)據(jù)，生成分幅正射影像圖。裁切后圖幅數(shù)8DB21/T4052—2024據(jù)文件格式應符合4.3的規(guī)定；e)按行政區(qū)域分幅時，選取投影帶應遵照面積最大原則，即：將跨越行政區(qū)面積最大的投影帶選取為該行政區(qū)投影帶。f)圖幅接邊時，應根據(jù)接邊精度情況進行接邊改正，改正后的接邊差不應超過本文件4.9.2的規(guī)7.8相關文件制作在正射影像制作過程中，應按要求進行以下相關文件的制作：a)元數(shù)據(jù)制作，內(nèi)容應符合本文件4.11的規(guī)定；b)技術總結(jié)的編寫，應符合CH/T1001的規(guī)定；c)檢查報告和驗收報告的編寫，應符合GB/T24356的規(guī)定。8質(zhì)量控制8.1總體要求成果質(zhì)量采用“兩級檢查，一級驗收”的方式進行控制，包括過程檢查、最終檢查和驗收檢驗。數(shù)字正射影像成果應依次通過生產(chǎn)單位作業(yè)部門的過程檢查、生產(chǎn)單位質(zhì)量管理部門的最終檢查和項目管理單位的驗收檢驗。各階段應獨立，按順序進行，不應省略、代替或顛倒順序。8.2過程質(zhì)量控制正射影像圖生產(chǎn)實行全過程質(zhì)量控制，應對生產(chǎn)過程的各中間環(huán)節(jié)進行質(zhì)量檢查，經(jīng)檢查合格后方可進入下一道工序作業(yè)，不應有遺漏和錯誤存在。過程質(zhì)量控制的主要內(nèi)容及要求如下：a)檢查衛(wèi)星影像原始數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性和質(zhì)量情況，檢查數(shù)字高程模型的精度及網(wǎng)格尺寸，控制資料的分布及精度情況的符合性；b)檢查衛(wèi)星影像參數(shù)解算報告中的中誤差、最大誤差、誤差分布是否合理，是否存在系統(tǒng)誤差，應加強對參數(shù)解算報告中殘差較大點的檢查；c)檢