地理国情普查郑州市域DOM制作
2014-07-27段晓玲窦小楠
段晓玲 窦小楠
（1.河南省测绘发展研究中心，河南 郑州 450000；2.河南省基础地理信息中心，河南 郑州 450000）
地理国情普查郑州市域DOM制作
段晓玲1窦小楠2
（1.河南省测绘发展研究中心，河南 郑州 450000；2.河南省基础地理信息中心，河南 郑州 450000）
地理国情是重要的基本国情，是搞好宏观调控、促进可持续发展的重要决策依据。地理国情影像DOM，为国情普查提供坚实的数据基础，其精度的优劣，直接影响普查的结果。本文主要介绍郑州市域两种影像数据源从资料收集、预处理、正射纠正到融合、镶嵌的整套流程，以及作业中应当避免的技术问题。
地理国情影像DOM；正射纠正
1 概况
开展全国地理国情普查，系统掌握权威、客观、准确的地理国情信息，这是深入贯彻落实党的十八大精神，制定和实施国家发展战略与规划、优化国土空间开发格局和各类资源配置的重要依据，是推进生态环境保护、建设美丽中国、加快资源节约型和环境友好型社会建设的重要支撑，是做好防灾减灾工作和应急保障服务的重要保障，是国家综合掌握国情国力和相关行业开展调查统计的重要基础。
地理国情是一个国家基本国情的重要组成部分。通过开展地理国情普查这项重大的国力调查，可以全面获取地理国情信息，掌握我国地表自然、生态以及人类活动的基本情况，分析其空间分布、基本特征及其相互关系，为开展常态化地理国情监测奠定基础[1]。
根据河南省测绘地理信息局《关于下达河南省测绘地理信息局2012年地理国情监测生产任务的通知》（测国土函[2012] 190号）文件要求，河南省以郑州市域为试点范围，收集多方专业资料，充分利用高分辨率的遥感影像，开展数据整合、控制资料收集与正射影像生产、地理国情及省情要素信息与地表覆盖分类数据试生产等工作。
2 资料分析
郑州市位于河南省中部偏北，辖6区5市1县，总面积7 446.2平方公里。该区域影像资料为WorldView-1／2、DMC数码航片、资源三号卫星影像。其中WorldView-1／2、DMC数码航片分辨率为0.5米，但是没有市域全覆盖，资源三号分辨率为2米。因此在制作全市域DOM时，优先选用带有波段信息的WorldView-1／2，其次选用DMC国遥数码航片，最后选用资源三号。
本次影像资料覆盖整个郑州市，涉及WorldView影像32景、资源三号影像4景、国遥DMC航片700余片，结合表如图1所示：
2.1 影像分辨率
根据基础影像数据源的情况，数字正射影像数据的地面分辨率采用0.5米、1.0米和2.0米三种规格。无论采用何种分辨率，其在X、Y轴方向的分辨率一致。
2.2 色彩模式及像素位
根据基础影像数据源的情况，数字正射影像数据的色彩模式分为：黑白、RGB彩色二种，具体对照见表2。
图 1郑州市1：1万标准分幅结合表
表 1 影像分辨率对照表
表 2 数字正射影像数据色彩模式及像素位数对照表
3 航片生产流程及其技术指标
3.1 航空影像正射纠正
基于DMC真彩色数码航空影像的1：10000DOM的生产，利用武汉大学数字摄影测量网格系统（DPGrid），直接利用数据方提供的POS（GPS／IMU）辅助测量参数进行全自动匹配转点，获取影像的外方位元素。按要求对纠正后的影像进行分幅裁切形成单幅DOM[2]。
3.2 作业流程
3.2.1 作业流程示意图（见图2）
3.3 作业方法与技术要求
3.3.1 建立新测区工程，利用DPGrid软件对新测区影像进行预处理。①输入工程参数和相机参数；②新测区影像预处理，设置航带。
图 2 航空影像数据处理流程图
3.3.2 引入数据方提供的POS数据
3.3.3 物方匹配
3.3.4 物方匹配后人工交互，POS辅助光束法平差，获取影像的外方位元素
3.3.5 DPGrid系统中DEM数据拼接
3.3.6 生成正射影像
3.4 后期制作
3.4.1 色调调整
DPGrid软件自动对原始航空影像进行匀光、匀色，其影像要纹理清晰、层次丰富、反差适中，彩色色调柔和鲜艳、色调均匀，相同地物的色彩基调要基本一致。图面上不得有图像处理所留下的缺陷，在图面上要有好的视觉效果。接边重叠带不允许出现明显的模糊或重影。
3.4.2 影像镶嵌
使用DPGrid软件主要在航带间拼接处应进行拼接镶嵌。
3.4.2.1 镶嵌前应保证片与片之间、图幅与图幅之间的影像色调一致。
3.4.2.2 根据需要选择影像镶嵌范围。
3.4.2.3 相邻模型影像的镶嵌应注意拼接线的选择：一般以控制点连线为拼接线。为避免地物影像被分割而失去完整性，应在控制点连线两边各1 cm范围内选择拼接线。
3.4.2.4 拼接的影像之间均具有重叠带，用软件对重叠带内的影像进行平滑处理，但不应以损失影像清晰度为代价。影像镶嵌后不能造成影像重影。影像镶嵌结束后，可视化检查拼接边处影像几何位置与色调一致性。
3.4.3 图幅裁切
使用DPGrid软件按需要进行裁切。
3.4.4 质量控制
首先整幅图影像清晰，色调均衡一致，视觉效果良好。其次模型拼接处接边误差应符合要求，无模糊现象。
4 卫片生产流程及其技术指标
4.1 卫星影像正射纠正
基于DPGrid的正射影像快速更新系统（卫片模块），本项目数据源采用WorldView和资源三号卫星影像，使用已有DOM与DEM数据作为控制资料对卫星影像进行定向；全色影像与多光谱影像间的定向；全色影像与多光谱影像的融合；正射影像的制作等等。
图 3 卫星影像数据处理流程图
4.2 作业流程示意图
4.3 作业方法与技术要求
4.3.1 遥感影像纠正
利用数字摄影测量网格（DPGrid）快速更新模块处理的内容。其中一般包括影像定向、正射影像纠正及融合、正射影像区域拼接等部分，并按要求对纠正后的影像进行分幅裁切形成单幅DOM。
4.3.2 影像融合
经过正射纠正的多光谱数据按一定的排列顺序合成，表现出真实色彩，利用影像融合功能实现多光谱数据与全色数据融合，得到高分辨率真彩色遥感影像[3]。
4.4 后期制作
4.4.1 色调调整
4.4.1.1 融合后影像为16位编码，所以需要做降维处理，转换为Unsigned 8-bit。
4.4.1.2 采用直方图拉伸的方法，对影像的对比度和彩色饱和度进行调整，使其直方图尽量呈正态分布。
4.4.2 影像镶嵌
镶嵌时保持景与景之间接边处色彩过渡自然，地物合理接边，无重影和发虚现象。手工勾画拼接线，使镶嵌结果保持地物的完整和合理性[3]。
[1]国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.地理国情普查数据采集技术方法[Z].北京，2013.
[2]张永军等.基于DPGrid的正射影像更新[M].武汉，2009.
[3]赵英时等.遥感应用分析原理与方法[M].北京：科学出版社，2007.
P285
A
1671-0037（2014）04-68-2
段晓玲（1981-），女，本科，助理工程师。
