基于EasyDomerDOM拼接分幅的实践与探讨
2015-10-21谢莲
谢莲
[摘要]随着数字测量技术的发展,数字正射影像产品的制作方法越来越先进,生产效率越来越高,市场前景越来越广泛。本文就湖南省地质测绘院采用的EasyDomer软件,结合湖南省衡阳市1:2000正射影像图制作过程,简述了正射影像DOM在拼接及分幅的工作,并对其过程中遇到的技术问题进行探讨与分析。
[关键词]EasyDomer DOM 影像拼接 影像分幅
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-281-2
数字正射影像图(DOM,DigitalOrthophotoMap):是对航空或航天像片进行数字微分纠正,在将色彩平衡后,将影像重采样后镶嵌在一起,按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。随着时代发展,传统的地形图已经远远不能跟上科技的进步,利用飞机航拍摄影的数字影像,再使用数据生产软件来进行拼接分幅DOM已成为主流。目前可供选择的数据生产软件、遥感处理软件ArcGIS、Erdas、VirtuoZo等都支持对数据的标准分幅裁切。但当前一个较大的测区往往有成千上万幅图幅,数据量非常大,再使用这些软件进行标准分幅裁切时,耗费的工作时间就会变得很长,工作效率不高,从而影响到整个生产任务的进程。因此选择合适的数据生产软件进行拼接分幅就显得尤为重要。而EasyDomer软件,由于它在正射影像图制作过程中能够将纠正DOM、镶嵌、拼接、分幅等工序融合起来,进行同步作业,从而能够高效快捷地制作海量数据。本文就以湖南省地质测绘院使用EasyDomer软件制作衡阳1∶2000比例尺为例,对其中进行的影像拼接及分幅进行阐述和分析。
1测区概况
测区位于湖南省衡阳市,总面积约15310平方公里。本次测绘任务航空摄影测量项目实际面积约13510平方公里,共需提交1∶2000比例尺国家西安80坐标系,中央子午线为112°30′度带标准分幅DEM和D0M数据约13600左右幅,测区采用东西飞行,共飞行75条航线,时间较紧、任务重。
2作业流程
2.1海量数据数据收集
湖南省地质测绘院主要采用VintuoZo系统数字摄影测量工作站来生成单片DOM,生成的文件格式为tif及tfw。
2.2多源影像匀光匀色
在航飞摄影过程中,由于时间不同、天气及季节不同,所产生的影像颜色有差异,而匀光匀色直接影响着每幅成品正射影像图的视觉效果,对其质量保证起着至关重要的作用,因此在拼接DOM时的首要一步就是匀光匀色。
2.3处理拼接线
航片摄像过程中一般采用的是中心投影的方式,处理拼接线时,两像片之间重叠可能会达到50%之多,因此拼接线最好在相邻的两张影像中间进行选取,这样离像主点近的地方相对来说影像质量就会要好一些,成图精度也会要好一些。用EasyDomer软件处理拼接线的最大特点就是可以使用类似AutoCAD中云线的方式手绘拼接线。
2.4影像局部变形改正
由于影像时相差异较大,用之前的数字高程模型去纠正现有影像,往往会出现局部地物变形的现象。此时我们可以用新纠正的影像去局部替换,或者是纠正镶嵌工程的模式下可以局部修改DEM的高程,重新纠正镶嵌到大影像中。
2.5海量正射影像分幅输出
在进行非标准分幅时,可以使用规格网格,设置恰当的图幅名,若有需要可以设置外扩参数,即可生成裁切边框,点击裁切输出即可进行裁切,也可根据不同坐标系,不同带号来标准分幅。对于EasyDomer软件来说,分幅不再复杂。
3生产中几个关键技术讨论
(1)匀色方法选择。我们使用的是ImageDodger匀色匀光处理软件,它有三种匀色方法。第一种是整体标准模板法;第二种时单幅自适应法;第三种为整体自适应法。在实际工作当中,我们多采用的是第一种方法。整体标准模板法是色调基准影像进行颜色处理,利用Wallis算子进行色差调整时,往往是在区域中选择一景色调具有代表性的影像作为色调基准影像,先统计出基准影像的均值与方差作为Wallis处理时的標准均值与标准方差,然后对测区中的其它待处理图像利用标准均值与标准方差进行Wallis滤波处理。
(2)局部影像调色。在处理拼接线时,因摄影中各种因素导致不同影像颜色分布不一致,单纯的匀光匀色有时满足不了如此大的颜色差异,EasyDomer可以直接调用photoshop加载选择范围内的影像,使用photoshop的色彩处理功能,调节满意后可以直接重采样到大影像中,满足了影像处理的各种需求。
(3)灵活处理拼接线。如遇道路、房屋、池塘一些重要地物要素,拼接线要绕开,选同一张相片来处理拼接线,避免房屋、桥梁等发生错误位,水系类出现色调不一致的情况。山区则沿着山的走向,自然平滑的处理拼接线,提高影像的视觉效果和影像质量。山区树林茂密地区,在拼接线无可避免时,应保证较大树林完整;在处理两个不同时期飞行的相片时,但阴影明显,优先投影高的房屋压盖低处房屋。另由于DEM与影像的局部不一致,山区还可能会出现局部影像拉花变形情况,可以适当采用原始影像进行局部修补的方法解决。
(4)不同裁切方式的差异。EasyDomerDOM分幅有几种分幅方法,其中一种采用左下角裁切;另一种采用像素中心点裁切,像素中心点裁切与左下角裁切有0.1米的误差,可以编程使之tfw坐标x,y均减0.1米。
(5)多种方案影像另存。值得一提的是EasyDomer的影像另存的功能,可以将整个影像或者影像上任意一部分另存,同时支持指定不同的分辨率,另存后的格式包括*.tif,*.img,*.bim,*.bmp等其它常用图像格式。衡阳市各县市区的概略图都采用这种方式进行影像输出。
4实施结果
在衡阳测区DOM生产过程中应用EasyDomer软件进行了13600幅1∶2000D0M的标准分幅批量裁切,实现了无缝拼接,并大大缩短了工期,质量上也得到了保证。
一是精度符合标准。相邻图幅接边差一般在1.0m以内,个别情况不大于2.0m,最大误差控制在两倍的中误差以内。二是成图影像清晰。色彩分明,色调均匀,反差适中,纹理清楚,层次丰富,无明显镶嵌接缝及调整痕迹;影像无漏洞、模糊、错位、扭曲、拉花等现象。
此软件操作简便,效率很高,值得推广应用。不足之处,当影像没有重叠时,需要其它软件先进行拼接,再来使用EasyDomer软件进行分幅。
参考文献
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[2]马聪丽等.基础地理信息数字成果1:500、1:1000、1:2000数字正射影像图制定情况说明.测绘标准化.2010.04.
[3]谭琼华·谭欣.航测制图及生产中相关问题的研究.科技创新导报.2011NO.10.