大范围大比例尺DOM生产质量控制方法研究

李晋

摘  要：数字正射影像（DOM）是对航空航天像片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，是消除了变形误差及投影差并以数字方式存储的影像地图，是基础地理信息系统的重要数据。该文结合芜湖市1：1000DOM制作为背景，探讨了具体的制作流程以及质量控制方法，包括影像获取、空中三角测量、DEM生成和DOM成果质量检查4个阶段的质量控制措施，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：DOM  制作流程  质量控制  作业流程

中图分类号：P208          文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）08（c）-0061-03

Abstract： Digital Orthophoto （DOM） is a set of digital orthophoto images generated by digital differential correction and mosaic for aerospace photos， which is an image map that eliminates deformation error and projection error， and is an important data of basic geographic information system. Based on the background of 1：1000 DOM production in Wuhu City， this paper discusses the specific production process and quality control method. The quality control measures include image acquisition， aerial triangulation， DEM generation and DOM result quality inspection，which is believed to be beneficial to the peers engaged in related work.

Key Words： DOM; Production process; Quality control; Operation process

DOM具有精度高、信息丰富、直观逼真、获取快捷等优点，同时具有地图几何精度和影像特征，可作为地图分析背景控制信息，也可从中提取自然资源和社会经济发展的历史信息或最新信息，在城市建設管理过程中可进行广泛的应用。DOM作为数字栅格数据，在其生产制作过程中具有独特的特点，该文根据芜湖市地理空间框架更新项目中对芜湖市市区500km2范围1：1000DOM成果的生产和质量控制经验，总结分析讨论了在DOM数据生产过程中进行质量控制和检查的重要节点， 对如何有效地进行过程控制，确保产品质量和提升产品质量提供一点想法供大家参考。

1  DOM主要生产过程

示例项目通过已有数据和精度分析，比较建设方案比较后，为保证大比例尺高精度DOM成果的质量要求，选择通过对市区500km2范围进行航空摄影测量获取不低于0.10m分辨率的航空影像作为基础数据完成项目生产。主要流程为对航空影像进行外业像点布控与刺点，根据像控成果进行空中三角测量，然后生成立体相对，采集特征线数据，生产高精度DEM后，纠正单模型DOM，手动绘制拼接线，整体镶嵌，匀光匀色，对拼接好的影像数据进行整体裁剪、影像整饰等工作，最后生成单幅DOM。具体生产流程见图1。

2  1：1000DOM质量目标

2.1 当前DOM生产及成果质量检查的主要依据

数字正射影像图数据成果应当遵守国家现行行业规范以及满足相应的项目技术设计书要求，此次参考项目中主要的参考依据为CH/T 9008.3-2010《基础地理信息数字成果1：500 1：1000 1：2000数字正射影像图》， GB/T 18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》，对1：1000数字正摄影像成果的技术要求，数学精度，及成果的质量检查方法、评定指标和内容做出了详细的阐述，也成为了我们进行项目质量控制的详细目标。

2.2 DOM质量检查元素及基本方法

根据GB/T 18316-2008的检查要求，DOM质量检查元素与分析如表1所示。

通过对DOM质量检查元素的分析，我们可以发现主要的质量检查环节和工作量集中在影像的数学精度和影像质量两个部分，其中数学精度的检查包含每幅影像的平面位置精度和接边精度，影像质量也包含每幅影像的色彩特征、影像信息及拼接质量等方面。

3  质量控制方法分析

3.1 该项目中DOM制作过程的主要特点

DOM成果为栅格数据，在质量控制角度，它生产过程中与其他矢量数据相比，具有以下几点独特之处。

（1）DOM产品在区域内质量等级相似。DOM成果是按区域划分一次性统一生成的，生产时均是利用数据生产软件进行区域DOM成果的总体拼接，后进行分幅裁剪，多数分幅数据都是同时得到的，因此区域内的数据整体的位置精度等质量元素，具有相似的质量等级。一旦产生错误，就可能涉及非常多的图幅数据成果。

（2）DOM产品的成果质量，受生产的每一个环节的数据质量影响，但是在最终数据生产完成前，并不能完全知晓对成果的最终影响。在进行错误修改的时候，前面步骤的失误会导致后续的全部生产活动都废弃，修改成本较大，因此，需要在生产过程中的每一步骤，对可能产生误差的原因进行分析，寻求方法提高成果精度，避免错误出现。

根据生产的流程和特点分析，对生产环节的重点步骤进行有效质量控制，可提高作業效率，减少返工率。

3.2 DOM数据质量影响因素

利用数字摄影测量方式进行DOM制作时，影像数据成果质量的主要因素包括航片质量、特征线/DEM生成精度，及影像的拼接算法等。

DEM成果由特征线的采集质量所决定，它包含高程数据主要用于纠正地形起伏所带来的像点位移，DEM的误差或者错误会直接造成正射影像图成果出现平面位置误差，甚至出现图面拉花、错位等现象。DEM的精度也可直接决定DOM的整体数学精度。

影像的拼接算法因素主要是根据软件特点进行拼接线的选取，避免从地物中穿过，造成图面错位、色彩不均衡等难以修改的问题。

3.3 DOM生产的重要质量控制节点及控制措施

3.3.1 航空影像获取及质量控制

航片质量是成果质量的基础，它造成的影响无法通过内业处理有效消除。因此，只有选择合适的拍摄时间和拍摄计划，确保拍摄清晰、比例尺合理、航片质量较高，才能制作出高质量的DOM成果。

进行质量控制时，可在航飞计划制订时介入，核对航飞参数，选定航飞时间，最好同一时间内完成全部航飞任务，减少影响色差。

3.3.2 空中三角测量及质量控制

该测区采用INPHO的MATCH-AT软件进行基于POS系统的解析空中三角测量，将获取的三维坐标和姿态角视为附加观测值引入摄影测量区域网平差中，经采用统一的数学模型和算法以整体确定点位，建立测区模型。

进行质量控制时，首先需要确定进行外业刺点时优先将坐标系设置为DOM成果需要的平面坐标系，避免后续坐标转换工作。为及时检查空三成果的准确度，可以在外业刺点时，额外增加一部分检查点，这些点位也应为未发生变化特征点，不参与平差计算，而是将其与加密成果进行比较，从而发现系统误差。

3.3.3 特征线、DEM生成及质量控制

大比例尺高精度的DEM成果生产，需要通过采集特征线，特征点的方式内插生成DEM网点高程，对于高架桥、堤坝等特殊地物采集使用上下两根线，以保证地物不变形。

进行质量控制时，此部分的数据处理和检查工作是整个项目中最关键，也是工作量最大的一部分，需要对所有的数据进行全图检查，除了在立体模型下检查外，还可采用通过区域内已有DLG数据提取高程点，同时结合外业实测检查点等高程数据展点插入DEM数据，进行高程值的比对，并统计精度。对于精度不符合要求的部分，需要处理完全才能进入下一程序。

3.3.4 DOM成果质量检查与质量控制

影像质量的检查，主要工作为对影像的范围、清晰度、色调、色差等方面，检查影像是否清晰，色调、色差是否一致，镶嵌线过渡是否自然，以及地物是否出现明显的错位、扭曲、重影等情况。这部分工作，也只能采用人工目测检查的方式，将生成的DOM进行小区域的拼接，小范围地观察匀光匀色成果，确认无问题后，进行单片地物检查，对产生错误之处进行标记与统计。

进行最终的DOM成果控制时，可注重以下几个方面。

（1）对拼接线位置的接边检查，看是否存在影像错位或者精度异常的情况，其次也需要观察影像色调色彩拼接是否均衡，如出现个别地物的错误，也可以采用原片修改的方式。

（2）图幅影像质量的检查，可将DOM分区域的进行拼接，看整体的效果，分辨区域内不存在大的色差和色调后，再进行单幅的裁剪。

（3）平面精度的检查。质量检查时需要的检测点数量较多，不可能全部使用外业打点的方式，可以利用部分已有的地形图数据，与DOM进行叠加对比，统计精度。

4  结语

测绘产品的生产往往是一个需要多人员合作，多流程配合的协作项目，有效地进行质量控制分析，利用质量控制手段通过监视质量形成过程，消除质量环上所有阶段引起不合格或不满意效果的因素，能大大减少项目生产的返工及修改比率，从而提高生茶效率和质量。随着测绘技术手段的提高，生产程序的改进，各生产作业单位也需要不断提高业务水平，抓住各工序的质量关键点，把问题尽量消灭在初始状态。

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