高分辨率衛星遙感影像制作DOM質量檢驗方法研究

金宜

摘 ? 要：本文基于筆者從事測繪產品質量檢驗的相關工作實踐，探討了利用WorldView-2、WorldView-3衛星遙感影像制作DOM產品成果的質量檢驗內容、檢驗方法以及成果質量評定流程。通過全數概查和抽樣詳查的方式，采用人機交互和人工審查相結合的方法進行檢查，從而保證影像加工生產的質量控制。

關鍵詞：衛星遙感影像 ?DOM ?質量元素

中圖分類號：TP751 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）06（b）-0127-03

目前，遙感衛星影像已經被廣泛應用于軍事偵察、測繪制圖、氣象預報、國土資源勘查、環境質量評價和自然災害監測與防治、以及地球系統科學等研究領域，發揮著極其重要的作用。為滿足日益廣泛的前端應用，其定位已不能拘泥于傳統的地貌展示，須同時滿足分析與建庫的需求。數字正射影像圖是利用DEM對遙感影像逐像元進行輻射改正、微分糾正和鑲嵌，并按規定圖幅范圍裁剪生成的，帶有公里格網、圖廓（內、外）整飾和注記的平面圖。檢驗其數據的精度、現勢性和完整性，也可從中提取自然資源和社會經濟發展信息，為防災治害和公共設施建設規劃等應用提供可靠依據。

某城市高分辨率衛星遙感影像圖制作項目是基于WorldView-2、WorldView-3衛星遙感影像數據通過對原始影像數據進行正射糾正、對單景正射影像圖進行調色、鑲嵌和裁切制作1：2000正射影像圖成果數據，并對此DOM成果數據進行質量驗收。

1 ?檢查內容

首先，審查項目的資料質量，其中包括技術設計書、技術總結、檢查報告、儀器檢定證書等文字報告的質量及資料的整理和裝訂等。然后，依據《數字測繪成果質量檢查與驗收》（GB/T 18316-2008）從空間參考系、位置精度、影像質量和邏輯一致性及附件質量5個質量元素對DOM成果進行檢驗。各質量元素對應的檢查項如表1所示。

1.1 空間參考系

對于DOM成果影像的檢驗，空間參考系應檢查是否采用了項目設計書要求使用的坐標系統。正射糾正后的單景影像（GeoTIFF格式）、拼接后的整景影像（GeoTIFF格式）和按分幅要求裁切后的單幅影像（tif格式）都應使用正確的空間參考系（如：CGCS2000坐標系或地方坐標系等）。

1.2 位置精度

位置精度是影響DOM質量的主要技術指標之一。

位置精度的主要檢查內容是檢查DOM的平面位置中誤差和影像的接邊精度。

（1）平面位置中誤差：明顯地物點平面位置中誤差應符合規范或設計的要求，根據規范，在比例尺1：2000情況下，平原、丘陵區點位中誤差不大于±2.2m，山區和高山區不大于±2.6m。

（2）影像接邊：鑲嵌塊分塊DOM接邊、相鄰圖幅的接邊處應當連續一致，各類要素關系吻合，滿足接邊誤差檢查的要求，相鄰影像接邊誤差不應大于2個像元。

1.3 影像質量

影像質量是針對影像的表征質量的檢查。檢查內容主要為色彩模式、色彩特征、影像噪音、信息丟失，檢查影像的層次豐富度，紋理細節，有無明顯噪聲、斑點、接痕，城區建筑物頂部有無異常高亮、有無因糾正造成的變形扭曲等。

1.4 邏輯一致性

DOM成果的邏輯一致性檢查主要檢查格式一致性。檢查內容為的影像圖成果歸檔文件夾的存儲結構、文件命名方式、文件格式，這些檢查項都應符合設計書的要求。

1.5 附件質量

所提交的產品，包含影像成果、影像分布圖、影像說明文件和元數據等。其中元數據的形文件范圍（影像分布圖）應為合格的影像區域范圍，無重疊、壓蓋情況。

2 ? 檢驗方法

根據項目來源和DOM成果要求編寫檢驗方案。首先確定抽樣方案，劃分檢驗批，隨機抽取DOM樣本。針對空間參考系進行全數概查，其他質量元素對樣本進行詳查。

2.1 內業檢驗

內業使用ArcGIS軟件進行檢驗，采用人機交互的方法進行。

2.2 外業打點

內業人員在每個樣本圖幅均勻選取30～50個明顯地物點（應盡量選取草坪拐角、花壇拐角、道路斑馬線交點、球場拐角等位置），形成布點圖，然后在野外按照布點位置基于CORS網絡RTK模式精確打點觀測平面坐標，并拍照制作點之記便于內業質檢人員核對位置。

2.3 精度統計

將外業測量的明顯地物點與DOM上的同名點坐標進行比對，計算DOM平面中誤差，按下式統計平面中誤差。

式中：RMS為中誤差，xi、yi為影像上檢測點的x、y坐標，Xi、Yi為外業實測點的x、y坐標，n為檢測點的個數。

平面中誤差需滿足規范要求：在比例尺1：2000情況下，平原、丘陵區點位中誤差不大于±2.2m，山區和高山區不大于±2.6m，超過2倍中誤差的視為粗差。

3 ?成果質量評定

3.1 單位成果評分標準

依據《數字測繪成果質量檢查與驗收》GB/T18316-2008的評分方法對各項質量元素進行評分，取最小值為單位樣本的得分。單位成果中各質量元素對應的評分方法和最終得分見表3。

3.2 單位成果質量判定

通過單位成果質量得分評定質量等級，見表4。

3.3 批成果質量判定

批成果質量判定通過合格判定條件確定批成果的質量等級，質量等級劃分為合格批、不合格批兩級。當樣本中未發現不合格的單位成果，且概查時未發現不合格的單位成果判定為批合格;當樣本中發現不合格單位成果，或概查中發現不合格單位成果，或不能提交技術性文檔（設計書、技術總結、檢查報告等）和資料文檔（結合表、圖幅清單等）判定為批不合格。

4 ?結語

通過對遙感衛星影像成果數據的檢驗，能保障數據的精度和影像質量，為影像產品在規劃編制、管理、實施與監督中的應用奠定夯實的基礎，同時此檢驗方法中對影像質量的色彩特征、影像噪音、信息丟失等檢驗項指標的量化方法、判定標準仍然需要繼續改進和完善。通過對遙感衛星影像數據檢驗工作的明細，為下一步測繪產品信息化工作打下堅實的基礎，并且為規劃管理等應用起到支撐作用。

參考文獻

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