淺談天臺縣歷史航片正射影像生產及應用

□ 天臺縣國土資源局 王碧峰

淺談天臺縣歷史航片正射影像生產及應用

□ 天臺縣國土資源局 王碧峰

歷史航片最真實地反映了各個時期的地表形態、社會經濟與環境狀況等信息，客觀有效地記錄了演化變遷過程。隨著數據處理手段的提高，歷史航片越來越廣泛地應用于國土資源管理的各個方面，為政府決策提供重要的影像依據。本文就天臺縣歷史航片處理的實際工作，對天臺縣歷史航片存檔情況進行說明，介紹了歷史航片正射影像生產流程，闡明了項目成果及應用，并提出了推廣建議，以期對歷史航片的管理及推廣應用有所借鑒。

一、歷史航片存檔情況

國土資源管理中對歷史航片的應用需求主要集中在2000年以前，該歷史階段遙感影像存在數據缺失、覆蓋區域分散、數據量較少、分辨率普遍較低等情況，很難滿足應用需要。天臺縣歷史航片（2000年以前）覆蓋存檔主要分為兩種情況。

一是存在于浙江省測繪資料檔案館的航空原始數據，包括航攝文檔、底片掃描數據（數碼航片數據）、底片（數碼航攝無底片資料），航飛時間分布于1974年到1998年之間，航攝膠片均已掃描整理，包含航片主像控點坐標及攝區、航線等元數據，原始影像分辨率一般在0.3-0.5米之間。大部分未進行正射糾正處理。二是1990年左右，第一次土地資源詳查時候使用的航空影像，存于天臺縣國土資源局，相片資料仍以紙質方式保留，尚未數字化。

二、天臺縣歷史航片處理及影像生產

（一）目標及任務

天臺縣近年來大力推進“三改一拆”、小城鎮環境綜合整治、城中村改造等工作，工作中遇到了歷史違法用地辨別依據不足、早年地類及存量建設用地判別困難等問題，亟需相應歷史時期的航空影像資料。天臺縣國土資源局于2017年立項，對天臺縣縣域范圍內1984年原始航空影像開展正射糾正處理，生成0.5米分辨率正射影像，為“三改一拆”、城中村改造等政府重點工作提供歷史用地情況的影像依據。

（二）技術路線

見圖1。

▲圖1技術路線

（三）技術實施過程

1.航片掃描數字化

航空相片掃描數字化不同于一般圖紙的掃描，不僅需要保證掃描的精度，還要盡可能地保留原始底片所具有的層次。首先對航片進行挑選，選取航向和旁向的重疊度分別達到60%和30%以上的航片資料，接著搜集航攝底片和技術參數等關鍵資料，掃描航攝底片根據需要選擇合適的分辨率，對質量較差的影像進行影像增強處理，包括灰度拉伸處理、反差與亮度處理、邊緣信息增強處理等，最后對航片進行修整、分幅、命名等操作。

2.空三加密

對歷史航片進行空三加密與數碼航片有所不同，首先需要確定每張歷史航片的掃描影像的實際大小，以用來確定框標的位置，正確進行內定向，然后才能進行自動匹配，控制網平差等功能。具體步驟為：將掃描影像（.ecw）轉化為空三加密軟件支持的格式（.tif），建立空三加密工程，進行內定向（自動內定向和手動內定向），自動匹配，轉刺控制點，然后進行平差，得到空三加密結果。

3.正射影像制作

采用密集匹配軟件將空三加密成果自動匹配生成三維點云數據，然后將三維點云數據進行自動分類，生成初步的DEM模型，并與實地檢測點高程進行比較，進行DEM編輯，最后進行正射糾正，DOM編輯，生成正射影像。

▲圖2天臺縣歷史航片掃描圖

▲圖3天臺縣正射影像生產成果和放大圖

三、項目成果及應用

通過采用天臺縣934張歷史航片，按1∶10000分幅，經過正射影像處理，最終生成75幅正射影像圖，范圍覆蓋整個天臺縣。通過歷史航片獲取正射影像圖，為歷史違法用地辨別、拆遷補償等眾多應用提供了原始數據，相較傳統的外業數據采集和調查方法而言，提高了拆遷量測算工作的保密性和精確性，使成果具有較強的客觀性，使歷史影像資源實現再增值。

以天臺縣五大征遷區塊拆除（移交）任務為例，為提升城市品質，重塑城市形象，2017年3月，天臺縣在城區5個區塊分別實施了舊城區改造、貫通“斷頭路”等重大民生建設項目，涉及2400多戶。如此量大面廣的征遷，在天臺縣歷史上從未有過。征遷過程的艱辛可以克服，但對無證建筑的建設年代判定成了工作中的難點與焦點，因為這關系到政府部門判定的權威，更是直接關系到拆遷戶的切身利益。為此，在征遷過程中，天臺縣通過將1984年原始航空影像生成的0.5米分辨率正射影像及時幫助解決了這個問題。按照高清度航空影像，較好查清了第一手客觀公正的歷史現實狀況，用當時的客觀影像說話，使得政府有依據、群眾可判讀，拆遷戶對于歷史依據非常認可，極大地加快了征遷協議的自簽定進度， 4個月內就全部完成所有征遷任務。

四、推廣建議

歷史航片作為不可替代的寶貴資料，客觀地記錄了各個時期的地表形態、社會經濟與環境狀況等演化變遷過程，在今后工作過程中必須高度重視。

一是統一收集資料，并集中進行數字化處理與正射糾正。特別是浙江省各縣1990年左右土地詳查時的航片，目前大部分地區以紙質相片方式存于縣國土資源局，不利于數據的進一步挖掘應用；可進行原始影像的分析與收集匯總，不僅可以補充資料空白，也可避免數據的丟失。對歷史航片搜集后統一進行掃描數字化、正射糾正，生成正射影像（DOM），能夠滿足歷史航攝資料管理和服務業務的實際需要，可以很好地解決歷史航攝資料的應用問題，使得該類影像能夠直接與土地管理中的現有信息化成果無縫銜接。

二是大力推廣應用。歷史航片經過正射影像處理，可在國土資源管理中發揮重要作用，如建筑物甄別測繪、耕地非糧化監測、城市規模管控監測等各個方面，為政府決策提供科學依據，但目前對于歷史航片的應用仍很片面，應加強資金投入，落實管理政策，將數據交由專項部門統一負責，規范歷史航片的搜集、使用、申請步驟，并按時整理歷史航片的數據使用成效，繼而加以推廣，使歷史航片更加充分地發揮價值。