关于数字正射影像图(DOM)的制作的探讨

关于数字正射影像图(DOM)的制作的探讨摘要：本文首先简要论述了数字正射影像图的基本原理、优点，继而概述了正射影像图的制作，最后分析了正射影像图对于测绘生产的作用，希望能给测绘工作提供一定的参考。关键词：DOM；DEM；影像纠正；影像镶嵌1.引言数字正射影像图(DOM，DigitalOrthophotoMap)是对航空(或航天)片的像素进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。其兼具有地图几何精度和影像特征的图像。DOM具有精度高、信息丰富、直观逼真、获取快捷等优点，可作为地图分析背景控制信息，并可由其提取自然资源和社会经济发展的历史信息或最新信息，为国土资源调查、灾害防治和国民经济建设规划等、提供可靠依据；再者可以利用它进行地图的修测更新，在测绘生产方面越来越发挥了重要的作用。根据航空数字影像，在全数字摄影测量系统上利用摄影测量生成的DEM，制作数字正射影像图(DOM)，满足社会的各种需要或根据数字正射影像图实现GIS数据库的建立和更新及其所依据的数字高程模型可以成为构建空间数据框架的重要组成基础。2.基本原理和优点数字正射影像图制作原理，广义地说就是对不同分辨率、不同光谱分辨率和不同时相的多源遥感数据和图像，投影到需要的地理坐标系或者说进行图像的几何处理。因此，正射影像图制作图像的几何处理是遥感信息处理过程中的一个重要环节。随着遥感技术的发展，对于多尺度的遥感数据，进行多源遥感信息的表示、融合及混合像元的分解和影像间的几何配准处理方法方面都有许多理论、方法的提出。正射影像图的的优点：1.数字化数据用户可按需要对比例尺进行任意调整、输出，也可以对分辨率及数据量进行调整，直接为城市规划，土地管理等部门及GIS用户服务，同时便于数据传输、共享和制版印刷。2.信息丰富正射影像图信息量大，地物直观，层次丰富，色彩准确，易于判读。3.提供专业信息正射影像图同时还具有遥感专业信息，通过计算机图像处理可进行各种专业信息的提取、统计与分析。另外，它还具有精度高、生产周期短、易于快速更新等优点。3.正射影像图的制作过程：正射影像图的制作过程如下图所示：3.1数据的准备获取原始资料，包括控制点资料、相机文件、航片结合表和航摄负片，并对数字化原始航片进行扫描。3.2正射影像的制作（1）定向建模进行空三加密，建立立体模型，经过内定向、相对定向、绝对定向、核线重采样后模型确立成功。定向精度原则按表1要求执行。表1定向精度指标Tab．1Directionalprecisionindex（2）数据采集在JX4中，即能用DEM制作正射影像，又能用特征线构TIN制作正射影像。在影像匹配数字高程模型（DEM）前，首先要测量一些特征线，只有测过特征线的地方才能确保其正射影像精度，尽管用构TIN的形式制作正射影像精度高、变形小，但是需要测大量的特征线，费时费力，在能保证数字精度的情况下，一般只在大面积水域、道路、桥梁、山脊、山谷等地物上测量特征线。采集大面积水域为封闭多边行，进行水域面置平。河流的水面存在不一致有一定高程落差，应该分段进行置平呈剃度下降。采集道路应紧贴地面，特征线不能相交。若有两条线在空间相交或是有重合等情况，有可能会引起TIN的构建错误。所有采集的特征线要连续，不应有短开情况。房子等不采集。采集的线划最好不要穿过房子桥梁等，防止影像生成后房子桥梁等弯曲变形。其次进行匹配前预处理，可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。预处理完成后，可以进行影像匹配以及匹配结果编辑。在编辑数字高程模型（DEM）无效的情况下，还可适当放宽DEM的网格间隔，用放宽网格间距后的DEM制作的正射影像去修复变形和模糊。（3）正射纠正采集工作完成后，可根据采集的特征点线和数字高程模型（DEM）纠正出满意的像片正射影像。（4）DOM镶嵌、裁切影像拼接时，应尽量调整色彩、色调协调、统一，可以采用Geodog匀色软件进行像对的匀色，减少相邻图幅、像对之间的接边误差和色彩差异。相邻像片正射影像镶嵌，两像片间的重叠部分一般达60%-70%，因像片边缘部分变形大，尽量使用像片的中间重叠部分。地物影像接边差控制在图上0.2MM-0.3MM以内。在拼接影像之前，首先应该对纠正过的像片进行逐步检查，符合精度要求时，方可进行影像的拼接、裁减工作。影像的拼接线一般采用用户自定义，影像拼接要注意以下几点：①镶嵌线尽量选在道路边线、田埂、阴影等纹理差异小区域，避开房屋特别是高层建筑区、立交桥等阴影差较大的区域，以免造成影像模糊、错位、不接边等，确保影像质量。②高层建筑密集区域接边，无法保留地物的完整性和特征（即因摄影角度、时间、投影差的原因引起的地物相互压盖和两边倒的情况）时，要尽量采用投影差小的中心影像，保留高层建筑和主要道路完整性为原则。在经过道路、水系等平行地物时，最好走直角路线，这样，最大程度上保证了拼接效果③镶嵌线的采点一定要光滑。地物高差变化的地方一定要多采点，以保证地形的自然连续性，影像的视觉效果和影像质量。④尽量避开阴影、云影。由于航摄采用的是中心投影，在立体像对中，云影或高差大的地物产生的阴影或在左右航片中的方向和位置有所不同，所以在选着镶嵌线时，应避开阴影和云影。5）色彩调整和接边选择多条航线中地物类较丰富的局部影像，对其进行亮度和对比度调色，来作为标准灰度模板，再统一按照模板图进行匀色、处理，以保证整个测区影像色调一致。注意在处理相邻航线水域由于光线反射造成色彩不平衡，航摄底片脱膜、拉伤造成丢失影像，在保证影像图精度和清晰度的前提下，可以用Photoshop等专业图象处理软件进行处理。最终将各航线的影像进行镶嵌，形成矩形的正射影像数据块。裁切每个单幅影像规定要外扩一定的范围。用Photoshop把裁好的接边影像与自己负责的影像套合，进行接边和色彩调整。图幅接边要求尽量无缝，其最大限差一般平地、丘陵地的不大于5米，山地、高山地不大于8米，并且要求接边处影像色调基本一致。四、正射影像图在测绘生产的应用在信息化日益发展的今天，正射影像图应用越发广泛了。将影像图与线划图套合在一起打印的调绘纸图使野外测量作业人员一目了然，方便作业的同时，省时省力；可以实现数字线划图的更新、修测；可以应用于城市规划与设计中，能直观反映实地情况。在城市建设、地理信息系统构建中起着极其重要的作用。参考文献:[1]测绘技术北京公司.JX-4数字摄影测量工作操作手册[G].2001.[2]殷福忠，刘红军，张延波.基于地理信息的数字影像采集集成系统研究[J].测绘与空间地理信息，2010，33（4）：42-45.[3]吴洁，陈晓岚.数字正射影像图在存量土地专项调查工作中的应用[J].测绘与空间地理信息，2010，33（1）：203-205．