數(shù)字正射影像圖（DOM）制作的關(guān)鍵技術(shù)

發(fā)布日期：2019-08-06 00:00 瀏覽量：20358

數(shù)字正射影像圖（DOM）是對航空航天像片進(jìn)行數(shù)字微分糾正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的數(shù)字正射影像集。

它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像，可作為地圖分析背景控制信息，也可從中提取自然地理資源和社會經(jīng)濟信息，為城市規(guī)劃、土地管理、環(huán)境分析、地籍測量等建設(shè)規(guī)劃提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)；還可從中提取新的信息，實現(xiàn)地圖的修測更新。

DOM具有精度高、信息豐富、直觀逼真、獲取快捷等優(yōu)點，可作為地圖分析背景控制信息，并可由其提取自然資源和社會經(jīng)濟發(fā)展的歷史信息或最新信息，為國土資源調(diào)查、災(zāi)害防治和國民經(jīng)濟建設(shè)規(guī)劃等、提供可靠依據(jù)；而且可以根據(jù)它的信息，進(jìn)行地圖的修測更新。在其他數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)實性和完整性的評價方面都有很好的作用。

在計算機科學(xué)技術(shù)、通信、信息技術(shù)、空間定位、航空遙感和航天遙感等高新技術(shù)快速發(fā)展的今天，根據(jù)航空數(shù)字影像，在全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)上利用攝影測量生成的DEM，制作數(shù)字正射影像圖（DOM），滿足社會的各種需要或根據(jù)數(shù)字正射影像圖實現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)庫的建立和更新及其所依據(jù)的數(shù)字高程模型可以成為構(gòu)建空間數(shù)據(jù)框架的重要組成基礎(chǔ)。

目前正射影像圖的制作，主要是利用高分辨率衛(wèi)星影像或航片制作，小范圍的應(yīng)急也可利用無人機影像制作，DOM的制作有以下四種方法：

1）全數(shù)字攝影測量方法。

2）單片數(shù)字微分糾正。

3）正射影像圖掃描。

4）利用各種像素工廠軟件制作。

數(shù)字正射影像圖（DOM）的制作

1、數(shù)字正射影像圖的制作

利用中心投影的航攝像片制作正射影像圖是將中心投影轉(zhuǎn)變?yōu)檎渫队暗倪^程。為了消除地形起伏產(chǎn)生的投影差，可以用一個足夠小的面積作為糾正單元，并根據(jù)該糾正單元的地面實際高程來控制糾正元素，使之實現(xiàn)從中心投影到正射投影的正確變換，這就是微分糾正方法。

實現(xiàn)微分糾正有兩種方式，一種是利用正射投影儀來進(jìn)行，稱為光學(xué)微分糾正；另一種是直接利用全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)對數(shù)字影像進(jìn)行逐個像元的微分糾正，稱為數(shù)字微分糾正。

數(shù)字正射影像圖（DOM）的制作

1、數(shù)字正射影像圖的制作

2、DOM制作關(guān)鍵技術(shù)

（1）影像糾正

要對數(shù)字遙感影像進(jìn)行正射糾正，有多種可供選擇的幾何模型方法，比較常用的有多項式變換模型、有理函數(shù)模型等。多項式糾正將遙感影像的總體變形近似看作是平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、仿射、偏扭、彎曲以及更高次的基本變形綜合作用的結(jié)果，利用地面控制點的圖像坐標(biāo)與其同名點的地面坐標(biāo)通過平差原理計算多項式中的系數(shù)，然后用該多項式對圖像進(jìn)行糾正。

（2）影像配準(zhǔn)

為了保證影像融合能產(chǎn)生較高質(zhì)量的成果，一般在全色影像糾正結(jié)束后、影像融合之前進(jìn)行影像配準(zhǔn)。本文采用 ERDAS 軟件中的Auto-Sync 自動配準(zhǔn)模塊來提高影像的配準(zhǔn)精度，配準(zhǔn)采用的參考數(shù)據(jù)源采用已糾正的全色影像，在人工加載待配準(zhǔn)影像和參考影像后，配準(zhǔn)過程完全自動化。

（3）影像融合

為了增強影像的清晰度和解譯能力，要將全色影像與多光譜影像進(jìn)行融合，使得融合后影像既具有全色數(shù)據(jù)的高空間分辨率，又具有多光譜數(shù)據(jù)的多光譜信息。為了提高 DOM 成果的光譜質(zhì)量，在實際生產(chǎn)中，往往還要對全色影像和多光譜影像進(jìn)行調(diào)色處理，改善成果影像的視覺效果。

3、質(zhì)量控制

（1）設(shè)計質(zhì)量控制

實施單位在執(zhí)行國家基礎(chǔ)航空攝影任務(wù)過程中嚴(yán)格按照 ISO9001 系列質(zhì)量管理的規(guī)定執(zhí)行。同時考慮到航空攝影的專業(yè)特點，嚴(yán)格質(zhì)量措施，確保各項技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于招標(biāo)指標(biāo)，從設(shè)計、飛行、攝影到資料整理嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，做到無質(zhì)量事故。為確保此次任務(wù)航線技術(shù)設(shè)計準(zhǔn)確無誤，在準(zhǔn)確了解各項技術(shù)指標(biāo)、攝區(qū)范圍的前提下，設(shè)計過程中秉承嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作精神，仔細(xì)認(rèn)真地開展設(shè)計工作。

（2）過程質(zhì)量控制

首先作業(yè)前要對參與人員工作內(nèi)容交底以及培訓(xùn)，作業(yè)過程中質(zhì)量負(fù)責(zé)人密切跟進(jìn)指導(dǎo)作業(yè)人員自查和檢查員檢查；匯總發(fā)現(xiàn)的問題及時召集技術(shù)負(fù)責(zé)人及各級檢查人員交流分析這些問題，形成處理意見；由技術(shù)負(fù)責(zé)人結(jié)合實例給作業(yè)人員講解，進(jìn)行修改，檢查人員做好復(fù)查工作。正射影像生產(chǎn)實行全過程質(zhì)量控制，檢查過程是作業(yè)人員自查、中隊檢查、院級檢查并做好檢查記錄；院級檢查合格后交測繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢查，合格后才能進(jìn)行下一道工序作業(yè)，不得有遺漏和錯誤存在。

以下工序應(yīng)是檢查重點：

1）基礎(chǔ)資料質(zhì)量。組織技術(shù)人員，

對收集的各項資料進(jìn)行認(rèn)真分析，檢查基礎(chǔ)資料精度及覆蓋情況，檢查衛(wèi)星影像原始數(shù)據(jù)的覆蓋范圍情況、資料現(xiàn)勢性和質(zhì)量情況是否符合項目規(guī)定要求。

2）影像定向檢查。檢查航空影像空三平差報告中的連接點和控制點的中誤差、最大誤差、誤差分布等是否滿足規(guī)定要求，應(yīng)加強對定向報告中殘差較大點的檢查。檢查衛(wèi)星影像外參數(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(yīng)加強對外參數(shù)解算報告中殘差較大點的檢查。

3）正射影像檢查。檢查影像的質(zhì)量、幾何精度、分幅正射影像數(shù)據(jù)之間的接邊和分景糾正數(shù)據(jù)之間的接邊情況。

4）元數(shù)據(jù)檢查。檢查元數(shù)據(jù)的內(nèi)容、完整性、正確性、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等是否嚴(yán)格按照規(guī)定的要求。

（3）數(shù)據(jù)源質(zhì)量控制

數(shù)據(jù)源的質(zhì)量是一切工作的基礎(chǔ)。一方面，要運用 ArcGIS 軟件對接收到的每一幅衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測入庫，對數(shù)據(jù)獲取時間、影像質(zhì)量、含云量、覆蓋范圍等檢測要素進(jìn)行檢查，以確保各項初始數(shù)據(jù)指標(biāo)符合要求；另一方面要對控制數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，檢查包括以下幾項：

1）控制資料數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的正誤；

2）影像的清晰程度是否易于判讀控制地物；

3）控制資料的覆蓋程度，是否能對待糾正的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制全覆蓋。如衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)或控制數(shù)據(jù)不符合條件，應(yīng)重新提供符合要求的數(shù)據(jù)。

隨著數(shù)字攝影測量技術(shù)、計算機自動識別技術(shù)、影像相關(guān)技術(shù)等的發(fā)展，大批量生產(chǎn)彩色 DOM 已成為國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果和城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的主要組成部分，正廣泛的應(yīng)用于測繪生產(chǎn)和應(yīng)用中。

文章來源于網(wǎng)絡(luò)，作者高洪霞，登載此文出于傳遞更多信息之目的，版權(quán)歸原作者及刊載媒體所有，如本文中圖片或文字侵犯您的權(quán)益，請聯(lián)系我們。