關于數字正射影像圖制作質量的改進措施探討

楊慧

（中山市基礎地理信息中心 廣東中山 528400）

關于數字正射影像圖制作質量的改進措施探討

楊慧

（中山市基礎地理信息中心 廣東中山 528400）

數字正射影像圖具有信息豐富、較強直觀性與地圖幾何精度等優勢，目前在土地動態監測、道路選線設計等領域中獲得了較為廣泛的應用。近年來，隨著科技的迅速發展，對高精度數字正射影像圖的研究就顯得尤為重要。基于此，本文首先分析了數字正射影像圖相關內容，其次以某兩個城市為了，對數字正射影像圖制作與其質量改進措施進行了詳細的研究，以供參考。

數字正射影像；制作質量；改進措施

1 引言

數字正射影像圖（DOM）一直以來都是4D產品中不可替代的、重要的組成部分，相比于地形圖，其更加直觀，并且容易理解與快速更新。近年來，隨著數字地球與數字中國建設不斷推進，正射影像圖在地圖信息系統中占據著重要的地位，此情況下，必須確保其質量，并且還要積極采取相應的措施，不斷改進并提升其制作質量，促進國家與經濟的發展。

2 數字正射影像圖概述

2.1 數字正射影像圖定義

所謂數字正射影像圖（DOM），主要是對航空航天相片進行數字微分糾正與鑲嵌操作，并按照一定圖幅范圍裁剪構成的數字正射影像集。同時，其還是具備地圖幾何精度與影像特征的圖像。通常情況下，數字正射影像圖（DOM）的精度較高、信息較豐富、直觀逼真，并且還具有可快速獲得相關信息數據等特征，所以能夠將其作為地圖分析背景控制信息，當然也可以從其中獲得資源與社會經濟發展等方面的歷史信息或是最新的信息，以此來為災害防治與公共設施建設規劃等工作提供較為可靠的數據與信息依據。除此之外，還可從中提取和派生新的信息，實現地圖的修測更新。評價其它數據的精度、現實性和完整性都很優良。

2.2 數字正射影像圖制作方法

（1）全數字攝影測量法，主要采用數字攝影測量系統進行圖像的制作，具體來說就是對數字影像對進行內定向、相對定向、絕對定向之后，形成DEM，然后再依據反解法做單元數字微分糾正，鑲嵌單片正射影像，最后再依據圖廓線裁切，就能夠獲得一幅數字正射影像圖。此外，在完成了上述操作之后，還需要進行地名注記、圖廓整飾及公里格網等操作。經過修改后，還需將其繪制成DOM或刻錄光盤保存。

（2）單片數字微分糾正。如果一個區域內已經具備了DEM數據以及像片控制成果，此時可直接使用該成果數據DOM，主要流程為：在完成了航攝負片影像的掃描操作之后，根據控制點坐標進行數字影像內定向，之后再通過DEM成果做數字微分糾正，其余后續過程與上述方法相同。

（3）正射影像圖掃描。如果已經具備通過光學投影制作的正射影像圖，就可以直接對光學正射影像圖進行影像掃描數字化，之后再進行幾何糾正，這樣就能夠獲取數字正射影像的數據。其中，對于幾何糾正，其是直接針對掃描變換進行數字模擬。對于掃描圖像的總體變形過程，可看成平移、縮放、旋轉、仿射、偏扭、彎曲等基本變形的綜合作用結果。

2.3 數字正射影像圖技術特征

與地圖分幅、投影、坐標系統等相同，數字正射影像的圖像分辨率輸入必須不小于400dpi，輸出也需要不小于250dpi。同時，因數字正射影像圖是數字的，所以可通過計算機將其局部方法，具備良好的判讀性能、量測性能、管理性能。對于數字正射影像圖（DOM），其還能夠作為獨立的背景層、地名注記，通過復合圖廓線、公里格網與其它要素層，還能夠制成各種形式的專題圖，具備信息豐富、精度較高、現實性、直觀逼真等優勢。

此外，還可將其作為背景控制信息，對其他數據的現實性、完整性與精確度進行一定的評價，當然也可以從中提取所需要的自然信息與人文信息，并派生出新的信息和產品，為地形圖的修測與更新提供優質的數據與更新途徑。

3 制作流程

3.1 航攝資料

采用RC-10光學攝影機進行攝影操作，航拍比例為1∶15000，攝影質量滿足相關規范要求。同時采用專用影像掃描儀，對原始航片進行整體掃描，但由于該航攝影片不具備像移補償裝置，僅能采用25μm的數字影像掃描分辨率。

3.2 技術方案

由于用戶需要提供3D產品與所處地區山地較多的情況，決定采用數字攝影測量法進行立體模型的構建，之后再依據采集到的數字正射影像圖進行數字影像嚴密三維微分糾正操作。

3.2.1 外業工作

在進行像片控制作業時，通常采取航帶區域網布點，也就是在航線首末處各設置兩個外業控制點。對于中間地段，通常每間隔4～5條基線設置兩個外業控制點，從而滿足1∶10000與1∶5003D產品的平面與高程方面的精度要求。

3.2.2 內業工作

對于內業工作流程（圖1）與方式，具體包括以下內容：①采用某公司開發的Virtuo Zo與JX-4ADPW（只要在自動空中三角測量作業中應用）全數字攝影測量工作站。②通過內定向、自動量測、模型連接等進行量測作業。③進行空中三角測量，并計算區域網加密平差。④進行核線重采樣、影響匹配作業，之后還要依據區域DTM構建相對應的高程模型。⑤進行正射影像圖的制作。

圖1 數字正射影像圖的主要作業流程圖

4 數字正射影像圖制作質量改進措施

4.1 采集DEM

（1）定向精度。對于該項目定向精度原則，具體如表1所示。

表1 定向精度指標

（2）DEM的精度要求。因用戶要求DEM數據作為正式測量成果上交至相關人員、部門與單位，基于此，對于DEM的格網間距、格網點高程精度，需確保其滿足表2要求。

（3）DEM的拼接。在進行模型之間DEM的拼接作業時，需要確保重疊帶的寬度超過2個格網，也就是要滿足3排點的要求。此外，對于同名點高程，至少要小于一個等高距。

表2 DEM精度指標

4.2 糾正鑲嵌

（1）三維微分糾正。依據DEM格網按像元地面分辨率（1m×1m）的實際大小進行合理的分割，以形成1m×1m的格網。對于格網中心點高程，應當按照雙線性內插的方式，并通過像元四個角的角高程的計算獲得。在完成上述操作之后，需要通過坐標（X，Y，Z）共線方程，將每個像元的地面坐標投影到像片上，以獲得其像點坐標（x，y）。最后再依據該像點坐標，對其附近相關的掃描像片像元，依據雙線性內插法進行重采樣操作。

（2）色調調整與影像鑲嵌。因該項目采用真彩色航片，所以在進行鑲嵌作業之前，需要對由于航片季節與時間之間的關系而產生的色調不協調現象進行充分的考慮，并依據此來進行局部色彩融差糾偏，以確保整體色彩效果的統一性。通過此種方式，各幅圖間的影像色調幾乎一致，通常能夠獲得良好的效果。此外，在進行圖像的制作時，對于周圍模型影響的鑲嵌，應當采用以控制點連線為中心線，并在其1cm范圍內選擇拼接線，盡量避免高達建筑物影像被分割，從而失去完整性。當然也可以通過軟件自身的功能妥善解決影像重影問題。

4.3 圖幅裁切

對于圖幅裁切，應當在遵循GB/T13989原則情況下，確定圖幅4個圖廓點坐標，但如果用戶有其他的需求，還需要按照其具體需求，采取相對應的措施。此外，對于圖幅裁切范圍，應當以圖廓點外接圖廓外擴100m為主。

4.4 其它數據

①地名注記，可依據已具備大比例圖件資料與外業調繪成果，并采用矢量方式，在分析自然地理名稱與單位村落名稱的基礎上，形成獨立的地名數據層。②圖內外整飾，應當依據GB15968，并采用矢量方式，形成獨立的圖廓整飾數據層。同時，還需要依據用戶的具體需求，形成相關圖廓點與公里網線的兩套圖件書記。③元數據。a.依據有關要求確定文本方式；b.按照標準內容與格式進行圖幅的元數據文件的制作；c.將相關文件、資料一起移交用戶。

5 結語

綜上所述，相比于傳統的影像圖，數字正射影像圖信息量較為豐富，并且還具備科學性與先進性等特征。但在實際制作過程中，數字正射影像圖依舊屬于面元糾正，并且還存在許多不完整的地方，因此，必須對其進行深入的分許與研究，妥善解決其中存在的問題，全面提升其質量。

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[2]洪亮，方芳，徐素薇，等.Quick Bird影像制作數字正射影像圖生產工藝的探討[J].地理空間信息，2010，08（6）：22～24.

[3]許康，盧剛，丁榮榮.1∶10000Pleiades衛星數字正射影像圖的制作方法與質量控制[J].測繪與空間地理信息，2015（1）：53～55.

P231

A

1004-7344（2016）10-0171-02

2016-3-20

楊慧（1988-），女，本科，主要從事測繪產品驗收、數據建庫、影像轉換、國情普查、編繪土地利用現狀圖、數據接收、檢查、整理工作。