正射影像地图的制作方法与应用研究

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第５期姜淼等：正射影像地图的制作方法与应用研究１５３

２）正射影像的生成

生成正射影像所需要的ＤＥＭ，一般可以通过编辑视

差曲线来得到。由于ＤＥＭ质量的好坏直接影响到生成

的正射影像的质量，所以ＤＥＭ要尽量的精确。

首先进行的是匹配前预处理。ＶｉｒｔｕｏＺｏ摄影测量工

作站用于自动影像匹配前的预处理，主要是针对某些匹

配比较困难的地区所作的一些处理。例如：山脊、沟谷，

被黑影遮盖地区、大片居民区、水域等，还有一些影像质

量较差、色彩或灰度不一致的影像等，这些地方匹配结果

可能不好，在影像匹配之前作预处理，以获得更好的匹配

结果，从而可减少匹配编辑的大量工作，可大大提高效

率。预处理的主要方法，就是在立体模型上针对这些地

区，测出一些特征点、线、面。如果想要得到更好的匹配

结果和精度，还可以引入测图数据事．ＸＹＺ。

预处理结束后，就可以进行影像匹配以及对匹配结

果进行编辑。当自动匹配工作完成后，应利用ＶｉｒｔｕｏＺｏ摄

影测量工作站中的模块对各个立体模型的自动匹配结果进行立体编辑。编辑程序提供了在立体模型中显示视差断面或等视差曲线以及系统认为是不可靠的点，以便发现粗差进行编辑。交互式机助编辑包括点、线、面等方式的立体编辑。需要进行编辑的情况有以下几种：

①由于影像中常有大片纹理不清浙的影像，如湖泊、沙漠、雪山等地方出现大片匹配不好的点，则需要进行编辑。

②由于影像的不连续、被遮盖及阴影等原因，使得匹配点没切准地面，则需要进行编辑。

③城市的人工建筑物、山区的树林等，使得匹配点不是地面上的点，而是物体表面上的点，则需要进行编辑。

④大面积平地、沟渠及比较破碎的地貌需要进行编辑。

根据影像匹配的视差数据、定向结果参数就可以得到生成正射影像的ＤＥＭ。对于生成模型的ＤＥＭ，可有两种处理方式：

①在单个模型ＤＥＭ的基础上进行拼接：首先建立每个模型的ＤＥＭ。再将这些模型的ＤＥＭ拼接起来，建立图幅（或区域）的ＤＥＭ。

②直接自动生成大范围（含多个立体模型）的ＤＥＭ。输入ＤＥＭ的坐标范围（通常是图廓范围）及覆盖该ＤＥＭ范围的全部立体模型（已作过匹配处理及必要的编辑），然后选择生成ＤＥＭ，系统将自动建立各模型对应的ＤＥＭ并将其自动拼接成用户所需的ＤＥＭ。此方式将各模型ＤＥＭ的自动建立、批处理功能及ＤＥＭ自动拼接合在一步中，可以直接建立起图幅范围或更大范围的ＤＥＭ，使得自动化程度更高，作业效率更高。

得到ＤＥＭ后就可以根据ＤＥＭ来对原始影像进行纠正，从而得到正射影像。ＶｉｒｔｕｏＺｏ摄影测量工作站可以将单片影像通过镶嵌得到图幅。在生产中，按内图廓外扩图上２ｃｍ再取整来计算图幅范围。拼接后要求片与片之间的接边误差满足规范要求，无明显拼接缝，如图２所示。

图２城市数字正摄影像图

Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｏｒｔｈｏｐｈｏｔｏｍａｐｉｎｕｒｂａｎ

３）矢量数据的生成

①等高线数据的生成。可利用ＤＥＭ内插出等高线。其为二进制ＣＮＴ文件。用于等高线生成的ＤＥＭ格网间距要求比较严格，故数据量比较庞大。对ＣＮＴ文件格式进行分析后，我们用Ｃ语言编程对等高线数据进行压缩，采用角度优先、距离为补的算法。经数据压缩后，极大的提高了后面测图的速度。等高线ＣＮＴ文件可导人测图模块进行修测。

②地物数据的生成。按代码分层，对地物进行分类，在立体模型上进行量测，形成ＤＬＧ文件。一般只表示重要的要素，如重要道路、主要河流等。

③文件的导出。将生成后等高线数据和地物数据以Ｄｘｆ文件提供。

④图像处理。对生成的数字正射影像进行ＰｈｏｔｏＳｈｏｐ图像处理。要求反差适中，影像清晰，拼接缝不明显。片与片之间无明显色差。其中的技巧要求较高。主要有反差处理、全图灰度均衡要求、水域处理、局部影像处理、拼接缝处理等。

⑤图廓元素生成与套图信息。在ＡｕｔｏＣＡＤｌ４．０上我们利用ＡＤＳ开发了针对影像合成的图廓生成程序，其提供了套图的信息。同时，也生成了图廓线、公里网线、图名、图号、比例尺、坐标系、编制说明、制作单位等信息。２．５数字正射影像图的评价标准

１）精度

在正射影像图上。精度主要反映在像对之间的镶嵌误差，图幅之间的接边差是否超过一定的限度，影像是否存在局部模糊，影像是否重影，地物是否扭曲变形（主要看较大房屋的边线和直线道路）等。出现这些问题的原因是多方面的。一般外业所作控制点的精度会直接影响

到绝对定向的精度，而定向精度（包括内定向、相对定向、

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１５８测绘与空间地理信息２００９年

于ＩｒＩ＇ＲＦ框架时，也可采用第三种方法，该方法要求知道站点的漂移速度，可采用目前的板块运动模型进行内插获取速度，然后再进行框架和历元转换，该方法可在无控制点的情况下直接将待转换点坐标转换到ＣＧＣＳ２０００大地坐标系，但是该方法与第一、二种方法相比，十分繁琐，且转换的精度除了点位的观测精度外，还附加了板块运动模型的误差，框架转换参数的误差，精度较低，但是其与目前卫星大地测量领域的研究热点精密单点定位技术切合的很好，相信未来将会越来越受到重视，也将积极促进我国在板块运动模型等相关领域的研究工作的进一步深入和发展。

参考文献：

［１］李征航，黄劲松．ＧＰＳ测量与数据处理［Ｍ］．武汉：武汉

大学出版社，２００５．

［２】陈俊勇．关于中国采用地心３维坐标系统的探讨［Ｊ］．测绘学报，２００３，３２（４）：２８３—２８８．

［３］ＤｅｎｎｉｓＤ，ＭｃＣａｒｔｈｙａｎｄＣ，６ｒａｒｄＰｅｔｉｔ（ｅｄｓ）．ＩＥＲＳＣｏｎｖｅｎ—ｔｉｏｎｓ［Ｒ］．ＩＥＲＳＴｅｃｈｎｉｃａｌＮｏｔｅ３２．ＶｅｒｌａｇｄｅｓＢｕｎｄｅｓａｍｔｓ

ｍｒＫａｒｔｏｇｒａｐｈｉｅｕｎｄＧｅｏｄｌｔｓｉｅ．ＦｒａｎｋｆｕｒｔａｍＭａｉｎ，２００４．［４］魏子卿．２０００中国大地坐标系及其与ＷＧＳ８４的比较［Ｊ］．大地测量与地球动力学，２００８，２８（５）：１—５．

［５］陈俊勇．我国建立现代大地基准的思考［Ｊ］．世界科技研究与发展，２００３，２５（３）：１—４．

［６］姚宜斌．高精度ＧＰＳ测量中坐标基准的统一方法研究［Ｊ】．地矿测绘，２００１，（２）：３—５．

［责任编辑：王丽欣］

（上接第１５４页）

包括形状、大小、阴影、色调、颜色、纹理、图案、位置和布局。解译者利用其中某些标志能直接在图像上识别地物或现象的性质、类型和状况；或者通过已识别出的地物或现象，进行相互关系的推理分析，进一步弄清楚其它不易在影像上直接解译的目标，例如根据植被、地貌与土壤的关系，识别土壤的类型和分布等。正射影像资料具有宏观、快速、动态、综合的优势，数字正射影像图资料可以为编制国土规划和地区经济规划提供国土资源（自然资源和社会资源）、环境和自然灾害调查与分析评价资料等。所以，数字正射影像资料是制定国民经济和社会发展计划、国土规划和地区经济规划的一种手段。

３．３卫星遥感数字正射影像图在城市规划中的应用

在城市规划建设的方面，可以利用数字正射影像图进行范围的标定，并且能及时地提供坐标和计算出相应的面积，直观地反映该区域的现状及与之相关的情况。通过数字正射影像图标定区域后，在正射影像图上进行设计区域规划建设的效果图和虚拟３维地图，在规划设计时就可以知道未来该区域的现实体现区域性规划的效果。与地理信息处理软件和规划设计、建筑设计的综合应用可以精确地设计出未来的城市的风貌，如图３所示。

数字正射影像图是一种新型数字测绘产品，与传统数字地图比较，它具有信息丰富、直观、精度高、使用方便，最大的优点是更新速度快。利用数字正射影像更新三线图和地形图将大大缩短成图周期，降低成本投入。

数字正射影像图可为城市规划、土地、环境、测绘、电力、电信、煤气等部门提供精确、直观、信息丰富、现势性强的基础地理数据，丰富规划、设计、管理的手段与方法，提高管理效率。同时，为城市各种地理信息系统提供新型数字测绘产品，充分发挥地理信息系统的作用，为整个城市的建设、管理以及经济的发展作出贡献。

图３某城市规划监测图

Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｍａｐｆｏｒｕｒｂａｎｐｌａｎｎｉｎｇ

参考文献：

［１］孙家捅．遥感原理与应用［Ｍ］．武汉：武汉大学出版社，２００５．

［２］张剑清，潘励，王树根．摄影测量学［Ｍ］．武汉：武汉大学出版社。２００６．

【３］王富强，凌冰．数字正射影像罔的原理与生产流程【Ｊ］．黑龙江科技信息，２００４，（４）：１３０．

［４］杨凯，卢健，林开愚，等．遥感图像处理原理和方法［Ｍ］．北京：测绘出版社，１９８８．

［５］郭树桂．卫星遥感与制图［Ｍ］．郑州：中国人民解放军测绘学院，１９８４．

［６］卜兆宏．资源遥感与制图［Ｍ］．南京：南京工学院出版社，１９８７．

［７］张祖勋，张剑清．数字摄影测量［Ｍ］．武汉：武汉大学出版社，２０００．

［编辑：蒋冲］

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