地理國情普查鄭州市域DOM制作

2014-07-27 06:22:12段曉玲竇小楠

創(chuàng)新科技 2014年8期

段曉玲竇小楠

（1.河南省測繪發(fā)展研究中心，河南鄭州 450000；2.河南省基礎地理信息中心，河南鄭州 450000）

地理國情普查鄭州市域DOM制作

段曉玲1竇小楠2

（1.河南省測繪發(fā)展研究中心，河南鄭州 450000；2.河南省基礎地理信息中心，河南鄭州 450000）

地理國情是重要的基本國情，是搞好宏觀調控、促進可持續(xù)發(fā)展的重要決策依據(jù)。地理國情影像DOM，為國情普查提供堅實的數(shù)據(jù)基礎，其精度的優(yōu)劣，直接影響普查的結果。本文主要介紹鄭州市域兩種影像數(shù)據(jù)源從資料收集、預處理、正射糾正到融合、鑲嵌的整套流程，以及作業(yè)中應當避免的技術問題。

地理國情影像DOM；正射糾正

1 概況

開展全國地理國情普查，系統(tǒng)掌握權威、客觀、準確的地理國情信息，這是深入貫徹落實黨的十八大精神，制定和實施國家發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃、優(yōu)化國土空間開發(fā)格局和各類資源配置的重要依據(jù)，是推進生態(tài)環(huán)境保護、建設美麗中國、加快資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設的重要支撐，是做好防災減災工作和應急保障服務的重要保障，是國家綜合掌握國情國力和相關行業(yè)開展調查統(tǒng)計的重要基礎。

地理國情是一個國家基本國情的重要組成部分。通過開展地理國情普查這項重大的國力調查，可以全面獲取地理國情信息，掌握我國地表自然、生態(tài)以及人類活動的基本情況，分析其空間分布、基本特征及其相互關系，為開展常態(tài)化地理國情監(jiān)測奠定基礎[1]。

根據(jù)河南省測繪地理信息局《關于下達河南省測繪地理信息局2012年地理國情監(jiān)測生產任務的通知》（測國土函[2012] 190號）文件要求，河南省以鄭州市域為試點范圍，收集多方專業(yè)資料，充分利用高分辨率的遙感影像，開展數(shù)據(jù)整合、控制資料收集與正射影像生產、地理國情及省情要素信息與地表覆蓋分類數(shù)據(jù)試生產等工作。

2 資料分析

鄭州市位于河南省中部偏北，轄6區(qū)5市1縣，總面積7 446.2平方公里。該區(qū)域影像資料為WorldView-1／2、DMC數(shù)碼航片、資源三號衛(wèi)星影像。其中WorldView-1／2、DMC數(shù)碼航片分辨率為0.5米，但是沒有市域全覆蓋，資源三號分辨率為2米。因此在制作全市域DOM時，優(yōu)先選用帶有波段信息的WorldView-1／2，其次選用DMC國遙數(shù)碼航片，最后選用資源三號。

本次影像資料覆蓋整個鄭州市，涉及WorldView影像32景、資源三號影像4景、國遙DMC航片700余片，結合表如圖1所示：

2.1 影像分辨率

根據(jù)基礎影像數(shù)據(jù)源的情況，數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)的地面分辨率采用0.5米、1.0米和2.0米三種規(guī)格。無論采用何種分辨率，其在X、Y軸方向的分辨率一致。

2.2 色彩模式及像素位

根據(jù)基礎影像數(shù)據(jù)源的情況，數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)的色彩模式分為：黑白、RGB彩色二種，具體對照見表2。

圖 1鄭州市1：1萬標準分幅結合表

表 1 影像分辨率對照表

表 2 數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)色彩模式及像素位數(shù)對照表

3 航片生產流程及其技術指標

3.1 航空影像正射糾正

基于DMC真彩色數(shù)碼航空影像的1：10000DOM的生產，利用武漢大學數(shù)字攝影測量網格系統(tǒng)（DPGrid），直接利用數(shù)據(jù)方提供的POS（GPS／IMU）輔助測量參數(shù)進行全自動匹配轉點，獲取影像的外方位元素。按要求對糾正后的影像進行分幅裁切形成單幅DOM[2]。

3.2 作業(yè)流程

3.2.1 作業(yè)流程示意圖（見圖2）

3.3 作業(yè)方法與技術要求

3.3.1 建立新測區(qū)工程，利用DPGrid軟件對新測區(qū)影像進行預處理。①輸入工程參數(shù)和相機參數(shù)；②新測區(qū)影像預處理，設置航帶。

圖 2 航空影像數(shù)據(jù)處理流程圖

3.3.2 引入數(shù)據(jù)方提供的POS數(shù)據(jù)

3.3.3 物方匹配

3.3.4 物方匹配后人工交互，POS輔助光束法平差，獲取影像的外方位元素

3.3.5 DPGrid系統(tǒng)中DEM數(shù)據(jù)拼接

3.3.6 生成正射影像

3.4 后期制作

3.4.1 色調調整

DPGrid軟件自動對原始航空影像進行勻光、勻色，其影像要紋理清晰、層次豐富、反差適中，彩色色調柔和鮮艷、色調均勻，相同地物的色彩基調要基本一致。圖面上不得有圖像處理所留下的缺陷，在圖面上要有好的視覺效果。接邊重疊帶不允許出現(xiàn)明顯的模糊或重影。

3.4.2 影像鑲嵌

使用DPGrid軟件主要在航帶間拼接處應進行拼接鑲嵌。

3.4.2.1 鑲嵌前應保證片與片之間、圖幅與圖幅之間的影像色調一致。

3.4.2.2 根據(jù)需要選擇影像鑲嵌范圍。

3.4.2.3 相鄰模型影像的鑲嵌應注意拼接線的選擇：一般以控制點連線為拼接線。為避免地物影像被分割而失去完整性，應在控制點連線兩邊各1 cm范圍內選擇拼接線。

3.4.2.4 拼接的影像之間均具有重疊帶，用軟件對重疊帶內的影像進行平滑處理，但不應以損失影像清晰度為代價。影像鑲嵌后不能造成影像重影。影像鑲嵌結束后，可視化檢查拼接邊處影像幾何位置與色調一致性。

3.4.3 圖幅裁切

使用DPGrid軟件按需要進行裁切。

3.4.4 質量控制

首先整幅圖影像清晰，色調均衡一致，視覺效果良好。其次模型拼接處接邊誤差應符合要求，無模糊現(xiàn)象。

4 衛(wèi)片生產流程及其技術指標

4.1 衛(wèi)星影像正射糾正

基于DPGrid的正射影像快速更新系統(tǒng)（衛(wèi)片模塊），本項目數(shù)據(jù)源采用WorldView和資源三號衛(wèi)星影像，使用已有DOM與DEM數(shù)據(jù)作為控制資料對衛(wèi)星影像進行定向；全色影像與多光譜影像間的定向；全色影像與多光譜影像的融合；正射影像的制作等等。