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MapMatrix的EPT模块在INPHO生产DOM后期改图的研究与应用

2021-03-16徐灵

中国应急管理科学 2021年9期

摘要:基于企业的生产计划,重点加强数字正射影像的制作过程质量管控,并结合生产各环节的核心技术,研究出一套INPHO与MapMatrix的EPT模块在DOM生产中的流程,使INPHO的优势与MapMatrix的EPT模块的优势均在DOM生产中得到发挥并无缝衔接,便于促进生产效率和效益高水平提升。此作业流程已应用在本公司的多个数字正射影像图制作生产业务中,实际效果可观。

关键词:数字正射影像图制作;INPHO;EPT;TFW

abstract:The process and key technologies of the digital orthophoto production are studied deeply based on the actual requirements of the production. The DOM produce processes of INPHO and EPT module in MapMatrix are proposed. The advantages of INPHO and the EPT module in MapMatrix are fully exerted and seamlessly connected, the efficiency of the DOM production is significantly improved. This workflow has been applied to many of our digital orthophoto production tasks.

Keywords:producte digital orthophoto map;INPHO;EPT;TFW

0引言

数字正射影像图本质上是在特定范围内,通过对图幅范围裁剪而来,可以实现数字微分纠正和镶嵌处理航空航天像片。此种图像的优势特点较为鲜明,有机整合地图几何精度与影像特征于一体。DOM实际应用中,涵盖丰富的信息,图像更加直观、生动,不仅可以提升图像精度,还可以更加便捷获取,满足背景控制信息分析需要,并提炼一系列有价值的数据信息,对于后续的基础设施规划和灾害防治有着可靠参考价值;更新和完善信息,满足地图信息更新和校正需要。

1数字正射影像图制作概述

本项目整体作业流程图如图1.1

在此就DOM制作这一工序做一下介绍:

1.1 过程DEM制作

(1)DEM特征点、线采集

DEM特征文件采用全数字摄影测量法采集,采用全数字摄影测量系统直接在立体模型上采集特征点和特征线数据。特征矢量文件中的特征点主要指反映地面起伏的高程点,如山顶点、谷底点、凹地点、鞍部点等高程变换点。特征线主要指山脊线、沟谷线、等高线、断裂线、地形突变线、道路边线、水域边界线等地貌突变线。

特征线主要采集高差大于0.8m的地形变化线;独立的建筑物,沿其周围画特征线,以此特征线内插来纠正网点高程。

(2)生成像方DEM

充分把握两侧特征点、特征线相关信息基础上,支持像方大格网DEM生成,构建对应的切准模型。强制置平处理水涯线闭合的区域,如湖泊、水库等;如果是桥梁、高架桥等地物高于地面,直接调整和校正DEM;如果山体植被覆盖面积较大,可以控制格网点与地表切准,但是山体上的植被密度过高,无法高效切准地表,基于整体下降平均树高方法解决此类问题,最后对边界进行处理,达到地形平滑过度的效果。

(3)设置物方DEM

依据要求来设置像方DEM后,漫游检查DEM点与模型之间是否温和,如果发现格网点没切准立体模型的情况,可以在部分区域对更多的特征点、特征线加测,获取精准信息,在此基础上设置物方DEM,最终实现所有DEM点与模型表面完全切准。

(4)DEM拼接

对于单模型DEM,可以通过自动拼接处理,在这个过程中按照要求设置模型接边限差,粗差点重返立体模型后对DEM格网点二次编辑处理,在反复修改和校正下提升其整体精度。

1.2 DOM制作过程

(1)原始影像颜色预处理

制作前对个别航线反差大、部分区域反光等摄影质量不够好的原始影像在photoshop下面進行处理,使得单张原始影像色彩一致、反差适中。

(2)生成单模型DOM

根据生产的DEM自动生成单模型的DOM,由专门人员重点检查单模型的DOM是否存在重影、变形和模糊等不良情况,针对具体问题深层次剖析原因所在,多次修改和校正后生产质量符合要求的产品。

(3)DOM影像手工镶嵌

在Inpho软件下对单模型DOM进行拼接和生成拼接线,然后手工编辑拼接线,拼接线编辑过程中,为了避免出现山体、房屋等地物切割,应沿线状地物选取。

DOM影像凭借后及时检查是否存在偏差,主要是观察拼接图像有无色差和错位情况,如果发生错位拼接图像情况,应及时返回到绝对定向,检查控制点点位是否正确;如果发现影像色彩存在鲜明差异,则要积极调整像片实现DOM影像重新生成,如果调整后仍然不符合标准,则需要重点调整单模型影像亮度和色彩等指标;采用原始的影像,针对性修补发生变形、扭曲的区域。

(4)DOM接边和调色,此过程使用MapMatrix的EPT模块进行处理。拼接同图幅主要是选用EPT中图幅接边的方式,并由专门人员手工选取镶嵌线,图幅与图幅间独立象素的结合,保证图幅接边后DOM精准合理,各个图幅的色彩保持平衡状态。

(5)制作正射影像图的过程中注意了以下几个方面的问题:

1)在纠正和调整建筑物密集区的影像时,很容易出现变形、扭曲等情况,因此为了最大程度上规避变形问题出现几率,应该选择合理的DEM数据,维护实地平台完整。

2)影像镶嵌过程中为了避免切割重要地物,应该反复比较分析,将高大建筑物阴影剔除。

3)地物密集地区走拼接线时,反复对照,消除了不同航片上由于建筑物及高大树木的投影差而带来的影像叠置和地物丢失现象。

4)在影像图制作中实行了影像图的自查、互查及成图检查,特别注意了接边及图内影像的合理性检查。

1.3 DOM的检查方法

对每一幅DOM运用Photoshop查看地物是否有扭曲、变形、错位、模糊、色彩差异等,对不正确的地方做出标记并在镶嵌工程中进行修改。

用Global Mapper软件对所有数据进行100%的接边检查。

1.3.1 DOM的检查数量

(1)图面检查100%;

(2)接边检查100%。

1.3.2 DOM检查内容及结果

为保证DOM数据精度,除保证色彩完整等,还需检查DOM的精度,利用RTK检测数据进行叠加套合检查DOM的精度。

(1)影像质量检查:

1)影像分辨率是否符合要求;

2)影像图是否清晰;

3)文件命名及格式是否正确。

(2)正射影像图平面精度与接边检查:

1)正射影像图平面精度是否符合要求;

2)相邻像片正射影像图接边精度是否符合限差要求;

3)相邻图幅正射影像图接边精度是否符合限差要求;

4)相邻像片、相邻图幅正射影像图色调一致性,接边处影像清晰度。

1.3.3 DOM存在问题及处理方式

(1)部分建筑房屋轻微扭曲。

处理方式:修改DEM文件,重新生成单模型DOM,在软件中将该区域替换。

(2)部分区域存在曝光过度。

处理方式:在Photoshop中对该区域进行适当调整。

水域颜色差距较大。

处理方式:因航摄角度不一致,导致同一水域存在个别反光现象,颜色差距较为明显,已进行了过渡处理,但无法保证完全一致。

(4)部分山体颜色差距较大

处理方式:因航摄角度不一致,导致同一山体,一半处于阳面,一半处于阴面,颜色差距较为明显,已进行了过度处理,但无法保证完全一致。

(5)部分山脚处林地扭曲拉花

处理方式:修改DEM文件,重新生成单模型DOM,在软件中将该区域替换或用相邻单模型DOM替换。

2 MapMatrix的EPT模块在INPHO生产DOM后期改图

INPHO在DOM生产中的优势为可进行大数据量的操作,过程DEM制作过程相比简单方便,但在DOM后期修改中比较繁琐;MapMatrix的EPT模块在DOM后期修改中相比较效率更高。

MapMatrix的EPT模块在INPHO生产DOM后期修改中的操作如下:

修改INPHO下生产的DOM的TFW。

INPHO下生产的1:2000 DOM的TFW,X均為*.100000、Y为*.900000;

通过自己公司内部研发的小程序批量将TFW改为MapMatrix下DOM的格式:X均为*.000000、Y为*.000000。

(2)在MapMatrix的EPT模块下新建图幅修补工程。

(3)在MapMatrix的EPT模块下修改DOM。

MapMatrix的EPT模块下存在很多方便的操作,如:影像修补选区编辑、羽化宽度、图章、目标修补、流线、折线、颜色匹配、预览、标记线、适量层等选项操作命令,充分利用好以上操作命令,大大提高了DOM后期修改的效率。

当然这一步用来修改DOM中的轻微错误很简单。

(4)DOM中存在变形扭曲的错误修改。

DOM中存在变形扭曲的错误修改,先在INPHO下修改过程DEM,重新生单片、匀色,然后在MapMatrix的EPT模块下建图幅修补工程。

(5)DOM中存在图幅接边处的错误修改。

DOM中存在图幅接边处的错误,在MapMatrix的EPT模块下新建图幅修补工程进行修改,可以100%避免图幅间不一致现象的出现,大大保证了DOM质量。

(6)DOM修改完后,修改MapMatrix的EPT下的TFW。

DOM的错误全部改完后,再将MapMatrix的EPT下的TFW修改成INPHO下的TFW。

6结束语

本文分析了数字正射影像的制作流程,通过多年的DOM制作经验,完美的将INPHO软件与MapMatrix软件的两者优势进行了无缝衔接,将两者的优势发挥到最大,在DOM的效率与质量上得到了质的提升。

参考文献:

[1]王迎春.正射影像图制作像控点布设方案研究[J].测绘标准化,2021,37(01):38-42.

[2]谢丽娟,郑长春.基于TerraPhoto消除1∶2000数字正射影像图拼接缝的一种方法[J].测绘与空间地理信息,2018,41(11):257-259.

作者简介:徐灵(1985-),女,山东省德州市人,中级工程师,2008年毕业于山东科技大学测绘工程专业,主要从事航测遥感内业数据处理、地理信息内业数据处理工作。

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