卫星影像在基础测绘1:10000地形图更新中的应用微探

黄亚莉

吉林省基础测绘院，中国·吉林 四平 136001

1 引言

1:10000地形图在土地规划、国土资源普查、退耕还林等领域中应用较为普遍，而开展地形图基础测绘工作多会对全野外测绘、遥感技术测绘、航空摄影测量等技术加以应用。伴随着现代科学技术不断发展，卫星影像因其体现出的速度快、信息量丰富、覆盖范围大、空间分辨率高等优势特征，被广泛应用到基础测绘地形图更新当中，使空间地形内容表现更加详细[1]。鉴于此，对卫星影像在基础测绘1:10000 地形图更新中的应用展开分析和探讨。

2 卫星影像测图概括

卫星影像测图多通过线阵列形式CCD 传感器实现，依托CCD 传感器探测监视功能，可以对同一轨道前后方向图像进行获取，在经过一定角度旋转以后，得到其他轨道方向图像，由于图像成图质量与中心点参数值和坐标值存在十分紧密联系，为进一步提高卫星影像测图分辨率，就需要建立传感器共线方程模型，对测图进行修正。实践中可以采取精简卫星影像参数，确保定位定向准确；将待更新图形图等高线高程控制点插入图像共线方程；基于共线方程进行数学求解获得数字正射影像图等措施，生成正射影像，并对选取像片的中心部分进行纠正，像片之间重叠区域也能确保镶嵌，进而达到图形图数据更新目标，同时对影像平面位置误差进行严格控制[2]。卫星卫星正射影像数据平面位置误差如表1所示：

表1 卫星正射影像数据平面位置误差要求（mm）

3 实际案例分析

3.1 工程概况

为进一步提高国家1:10000 基础地理信息数据准确性，需要根据地理信息局崭新规划设计，对全国范围内的基础地理信息数据库进行完善和优化，在对底图进行更新时主要仰赖卫星影像，现已经得到1:10000 地形核心元素图，并根据不同要素完成了几何划分，涉及的外业获得勘察资料、车载GPS信号道路数据等辅助资料，也为地形图更新提供有力支撑[3]。

3.2 卫星影像实践应用

3.2.1 作业流程

图1 地形图数据调绘更新工作流程

依托卫星影像对地形图进行更新，就要对卫星影像正射进行纠正，并妥善完成预处理工作，操作中需要遵照相关要求对卫星影像进行检查和剪切，然后遵照1:10000 地形图标准比例尺进行分幅处理，在这过程中也要认真、仔细核对卫星影像数据精度、色调、分辨率等内容。待完成基本数据处理工作以后，就可以开始影像基础测绘图形图更新工作，实践中要对相关调查资料进行收集，并对区域测绘方案进行优化设计，同时联系实际工程资料做好地形图数据更新准备，在完成地形图控制点要素判定和采集以后，对局部地形数据进行补充测绘与更新，最后进行成果验证和汇总，详细作业流程如图1所示[4]。

3.2.2 内外业绘图调查

在进行地形图更新时，数字栅格地图（DRG）与卫星正射纠正影像（DOM）会相互结合，涉及的业内调绘地形图误差也要符合相关规定，并根据地形图区域实际情况，对道路、建筑、植被等标定进行重点选择，在确保各部分地形图符号、颜色等均按照给定图例进行表示以后，要对叠加图中的控制点位置、输出文件格式、大小清晰标记等重点要素进行严格控制。针对DRG 与DOM 叠加以后出现的某些交叉区域无法叠加处理情况，需要通过实施外业调绘进行补充，同时保证地形地貌、地理名称等更新要素准确性，待完成调绘工作以后及时对地形图资料数据库进行完善和更新。

3.2.3 数据整理

在对数字栅格地图与卫星正射纠正影响进行处理以后，可以得到矢量地形图，并联系相应调绘数据，在对这些数据进行整理和调整以后，可以得到最终的地形影像叠加图，其中也包含了很多绘制单元元素，实践中也要结合不同元素和实际位置，严格按照表2要求进行绘制调整与优化[4-5]。

表2 不同单元要素绘制调整方式

3.2.4 影像纠正

进行影像纠正，可以充分使用全色波段和多光谱影像完成，如果测区内部地物更新存在DEM 变化情况，就需要先完成变化出DEM 更新以后，在对其影像进行纠正，实践中可以采取卷积立方方式进行，同时将纠正以后的全色波段和多光谱影像进行融合，并对两者影像数据精度加强控制，使之不能超过1 个多光谱影像数据，完成融合以后的影像也要满足反差适中、纹理清晰、无重影质量要求[5]。

3.2.5 入库更新

图2 叠加更新以后地形图

将更新以后的地形图元素导入数据库以后，就可以得到如图2所示的卫星影像与数字栅格图坐标叠加以后的地形图。为进一步增强所得地形图图像效果，就可以利用像素工厂融合功能，对全色波段影像进行纠正，并使之与多光谱影像进行充分融合，使影像色彩更加自然，并避免出现影像发虚、重影等情况出现[5-6]。同时，还可以借助去薄雾处理、对比度调整、匀光处理等手段，使分幅DOM 影像成果进一步增强，整个图像清晰度也会得到显著提高。此外，尽可能保证影像直方图呈正态分布，经过增强处理以后的影像纹理也要保证清晰，并且没有出现大块花斑、黑白斑遮盖地物情况，涉及的分幅影像之间色彩过度也要保持均衡，使整个地形图色彩饱和和自然明快。

4 结语

论文是基于对卫星影像在基础测绘1:10000 地形图更新中应用的分析，伴随着社会经济和科学技术不断发展，测绘工作也取得长足进步，尤其是将卫星影像应用到基础测绘1：10000 地形图更新中，不仅可以促进基础测绘地形图工作矢量化，还能使地形图内容变得更加丰富和形象。然而想要取得这一理想效果，就需要在对卫星影像进行应用时严格遵照一定作业流程与步骤，同时做好卫星正射影像数据纠正工作，使之与数字栅格地图叠加以后实现地形图有效更新，整个地形图叠加误差也会急剧缩小，并保持图像直观、清晰，进而推动卫星影像在基础测绘地形图更新中得到更加深入应用。