三线阵推扫式ADS80影像数据源生产地理国情影像底图技术流程

李兴梅

（甘肃省地图院 甘肃兰州 730000）

1 引言

2013年10月随着甘肃省第一次全国地理国情普查工作开始启动，如何能快速、高效地生产影像工作底图，是需要解决的主要问题，而用于生产地理国情普查影像底图生产的数据源包括 ADS80航空影像和卫星影像数据两类。按规范要求所使用的影像资料航摄时间不早于2011年，地面分辨率不低于0.5米，而我院近两年生产的ADS80数据覆盖范围较大，满足规定的航摄时间和地面分辨率的要求。况且ADS80影像航摄时间大多为夏季，植被茂盛，有利于提高地表覆盖数据解译工作的准确性。因此，我院决定在有ADS80航摄完成的区域优先选用ADS80航空影像进行地理国情影像底图的生产，没有 ADS80航摄的区域由国家测绘地理信息局统一下发卫星影像数据进行生产。针对不同的影像数据源，制定了不同的技术流程，以满足2014年国情普查数据的采集需要。根据对国情普查影像底图的要求，平面坐标系采用2000国家大地坐标系，高程采用1985国家高程基准，按1∶25000标准分幅单元储存，生产数据要统一到6°带上，现就如何利用ADS80影像数据快速生产作地理国情影像底图进行梳理与一一阐述。

2 基础测绘成图区域

由于基础测绘数据制作的1∶10000正射影像分辨率为1m，1∶5000正射影像分辨率为0.5m，所以部分1m分辨率的基础测绘DOM成果不能直接用作地理国情普查影像底图。需要利用基础测绘的 DEM数据成果重新生产0.5m分辨率的地理国情普查影像底图。

首先，将 DEM成果数据不满幅的图幅立体补充完整，将所有的DEM数据成果转换为6°分带成果，再根据空三加密成果对L1级RGB和NIRN00A近红外影像进行正射纠正，然后对纠正过的各条带正射影像进行匀光、匀色处理，最后拼接成0.5m分辨率的1∶25000标准图幅外扩100个像元的RGB和NIR影像底图。具体的生产流程图见图1。

图1:有DEM数据生产流程图

3 基础测绘未成图区域

对于基础测绘未成图区域的地理国情影像底图生产，需要重新进行空三加密、生产数字高程模型DEM、数字正射影像DOM，具体的过程如下:

1.利用航摄完成后的影像数据、地面基站的同步数据或下载精密星历数据对 IMU/GPS进行融合解算，解算完成后进行空中三角测量工作，并判断解算结果是否符合要求，是否有粗差存在。

2.加密控制点的布设，由于ADS80影像空中三角测量几乎完全依赖于 IMU/GPS数据，对控制点的需求较少，用少量的控制点就能满足空三加密的要求。因此，在实际操作中只需要在测区的四周及内部均匀布设一定数量地面控制点，其主要目的是作为空三加密和生产的国情影像底图的精度检查。

3.用Leica-Orima软件进行空三加密，在区域网自动连接点匹配完成后，进行无地面控制点参与的区域网平差解算，再对区域网内的控制点进行精度检测，检测点满足精度要求后，进行DEM、DOM生产。我单位通过大量检测点的实际检测证明，无地面控制点参与的区域网平差结算成果，能够满足地理国情对影像底图的精度要求，精度统计见表1、见表2。

4、DEM、DOM数据的生产，首先是将长航带全色波段影像数据和RGB影像数据按一定范围（比如1∶50000的区域范围）进行裁切，然后是利用ADS80影像三个视觉的16位全色波段影像在GEOWAY CIPS集群式影像处理系统中进行 DEM的匹配，匹配完成后人工进行修测，然后对航带式 RGB影像进行微分纠正，纠正成0.5米分辨率的DOM，最终镶嵌成按1∶25000外扩50个像素的地理国情影像底图。具体生产流程图见图2。

表1:城市坐标系统改造项目GPS控制点检查国情影像底图平面精度统计表

表2:像控点检查地理国情影像底图平面精度统计表

4 关键技术环节

1、无地面控制点的加密技术。由于GPS/IMU精度较高，不需要布设控制点，也能满足地理国情影像底图的制作要求，具体的精度统计见表1、表2。

2、应用似大地水准面化成果。由于ADS80三线阵式数码航摄仪进行航空摄影作业时，其机载 GPS和地面基站 GPS获取的观测数据经处理后的成果都在 WGS84坐标系统下，而我们生产的国情影像底图要求是在CGCS2000坐标系统下，因此空三加密完成后的一个重要的工作就是空三成果坐标系统的转换和高程基准的转换。鉴于WGS84椭球与CGCS2000椭球参数差异极小，其平面投影坐标差值也很小，对生产产品的 DOM的精度几乎没有影响，因此采用似大地水准面精化模型将大地高转换为正常高。

3、GEOWAY CIPS集群式影像处理系统在生产中的应用。由于CIPS影像处理系统是构建在刀片计算机集群网络环境下，将计算、储存、人力等资源进行整合，适合大规模影像数据快速、批量处理的一套软硬件产品集成系统。其核心主要在于高性能集群计算机环境的影像自动处理，系统可以自动完成从影像匹配、正射纠正、影像匀光匀色、镶嵌成图等工作。由于 ADS80影像数据数据量大，用传统的分散的作业方式和常规航测生产流程生产影像底图，费时，费力，工作效率低。应用 GEOWAY CIPS集群式影像处理系统后，节省了大量的人力和时间，提高了工作效率，因此集群式的影像处理系统的快捷生产技术流程和高效的数据处理软硬件设备，是提高工作效率理想的技术流程。

图2:没有DEM数据生产流程图

5 结束语

利用GEOWAY CIPS高性能集群式网络处理系统，实现了海量数据的自动、快速处理。通过精度检测满足地理国情普查对影像工作底图的精度要求，生产的影像底图已经应用于甘肃省承担的地理国情普查数据的生产过程。

[1]张永战.ADS40生产中坐标系统转换和大地水准面精化成果应用[J]科技情报开发与经济，2008(18):138-139.

[2]李明，吴磊，许妙忠.基于ADS40数据正射影像制作技术[J]测绘信息与工程，2008，33(3):42-44.

[3]GDPJ05-2013，地理国情普查数字正射影像生产技术规定[S]