基于高分辨率测绘卫星的DOM制作研究

张光俊

摘要：随着数字摄影测量技术的不断进步和我国通信卫星工作的发展，如何利用我国在测绘工程领域自主研发获得的通信卫星数据信息已成为解决问题的关键。国内卫星影像的应用不仅涉及到常用的专业技术人员，而且其所能达到的各类精度也引起了世界的关注。

关键词：高分辨率测绘卫星;DOM制造;研究

一、“资源三号03”卫星概况

1.1背景概述

随着我国社会经济和社会发展信息化规划的快速发展，社会各界将不可避免地选择加快空间数据基础设施建设和测绘工程信息内容产品生产制造升级速度，而传统的测绘工程技术和方法远不能满足远方的需求，所以要选择航天工程，发射测绘工程通信卫星，实时获取各类空间数据，并与航天工程紧密结合。当前的航空公司和道路数据采集方法在我国创建和维护高精度时间标准，即时升级各种比例尺精度地图，快速生成当前基础空间信息数据。2008年3月12日，经国务院办公厅批准，“资源三号”通信卫星项目立项公告，开发周期为36个月。通信卫星系统由中国航天科技集团公司开发。

1.2数据信息概览

紫苑三号测绘工程通信卫星2012年全年接收原始记录1590轨，原始记录总输出250TB。合理数据中国覆盖面积约750万公顷，合理数据信息覆盖全球3000万平方公里。我国已经存在的基础空间信息数据库的发展瓶颈得到了合理的缓解。资源三测绘工程通信卫星数据信息的快速解析和货物配送，与我国重大特大型测绘工程、省部级测绘工程应用密切相关，应用领域和应急测绘项目。关键是确保全国1：5万个基础空间信息数据库查询升级、927工程、自然地理基础国情检测、“天图”服务等重大、大型测绘工程任务。各种应用情况表明，ZY-3测绘工程卫星影像在空间分辨率、精度水平和时效性等方面在我国自主民用遥感卫星中处于领先地位，可服务于基础测绘工程项目，土地，农业，影像数据信息需求在畜牧业、自然环境、救灾、统筹等各个领域有着广阔的应用前景。

1.3参数概述

卫星轨道（公差值）

纵横比：505.984公里，倾角：97.421°，回程周期：59天，回程周期：5天，下降交点时：10：30AM

卫星净重

约2650kg

卫星的使用寿命和在轨5年的寿命

道路像素屏幕分辨率

前后视摄像头：3.5m，识别摄像头：2.1m，多光谱摄像头：5.8m，总覆盖宽度：前视，后视摄像头：52km，识别摄像头：50km，多光谱摄像头：52km

图像数据编码率

全彩图像：2：1/4：1可选，多光谱仪图像：无损压缩，数据传输模块安全通道数：2个安全通道

通信卫星负载

（1）全彩TDICCD相机，路屏分辨率优于2.1m;

（2）2台前视和后视全色TDICCD相机，路屏分辨率优于3.5米;

（3）路屏分辨率优于5.8米的多光谱识别摄像头。

二、制作基本理论

2.1解算模型参数

如果测量区域存在符合要求的现有参考点，则可以直接使用现有参考点进行校正。如果测量区域没有足够的相对密度和精度参考点，可以利用测量区域现有的精确DEM和DOM校正：DEM首先经过svm算法，得到多个物体空间的空间坐标对象点，其匹配的图像平面坐标可以在基本DOM上进行测量，然后基于常用的实体模型，经过复杂的计算，修正实体模型的主要参数，建立偏差校准的主要参数，即实体模型被建造。

2.2几何校正技术

几何图形校正的关键方法是切线方程法、代数法、直接线性变换法和有理函数法，文章中的测试数据信息为通信卫星数据信息，因此校正方法选择通信卫星数据信息特有的有理函数法，由于有理代数实体模型不涉及传感器的几何图形关联，因此可以合理隐藏其几何图形。

因此，它在这个行業中得到了广泛的应用，在整个校正过程中，软件应用从现有的精确基础DEM和DOM干支持向量机算法中，使用一定总数的参考点来校正RPC的主要参数（有理代数指数方面）和系统误差调整主要参数（一般是反射面转换的主要参数），然后应用实体模型对卫星图像进行几何校正。

2.3影相整合与组合

常见的基本搜索算法有五种：相关函数（矢量素材的数积）、协方差矩阵罪魁祸首（矢量素材投影）、相关系数r（矢量素材相交角）、差分平均（差分矢量素材模数）、平方和差异的根（差异矢量材料权重的平方根之和）。图像配对本质上是在两幅（或多幅）图像之间识别同名的点，并精确配对。通常的航空摄影测量配对方法是比较目标区域和检索区域内两个点组的灰度协方差矩阵或相关系数r，在较大值标准下寻找同名的像点，该组合基于精确校正和图像匹配的基础，任务是结合全色和多光谱仪图像，使最终结果既具有全色图像的高像素特性，又具有多光谱仪图像的丰富性。

三.数据正射影像（DOM）制作的技术步骤

DOM制作的关键是提前准备和整理出早期的数据信息，然后利用已有的参考点信息内容，整合DEM进行数据信息的校正、配准、组合，进行色彩调整、拼凑，以及效果的框架，在切割等工作中，最终生成标准的DOM图像数据信息。

3.1全色图像校正方法

利用采集到的基准点资料和DEM数据信息，先对全色库存波段图像进行正射校正，然后利用多光谱仪数据信息和同名全色库存波段进行配准，最后进行配准组合和调式求解，将DOM数据信息转化为场景数据信息，该方法是现阶段通信卫星DOM制作的常用方法，这种方法对数据信息的获取有广泛的规定，在具体的生产制造中，针对有效性和精度的控制规律，在多元化、先进的医疗设备水平上，对色料带和多光要求料带进行了严格的观察，一步步获取的卫星影像数据信息，比如WorldView，路途使用通戈的整体影像处理，进行自动标机的自动匹配，结果不能满足性能要求，需要手动注册。

3.2组合影像校正方法

能够将全色和多光谱仪图像合并进行预处理，利用全色库存波段图像进行参考点选择和采集，利用采集到的参考点对组合数据信息进行正射校正，然后进行色调处理图形输出。如果卫星影像的全色库存波段与多光谱仪的库存波段同步，且实际采集效果良好，如Worldview卫星影像，该方法可以降低多光谱仪配准的难度系数，提高DOM生产效率，制作DOM的有效方法之一。

3.3全色多光谱仪图像分类校正方法

从参考点资料中选择合理的参考点，合并DEM数据信息，对全色库存波段和多光谱仪数据信息进行各自的正射校正，校正后组合形成色调图，最终获得所需的DOMImage。该方法主要适用于山区异质全色和多光谱数据信息的DOM生成，对于多光谱仪和全色配准，有一定难度，利用概念模型分别进行校正，保证精度后再进行组合。

结束语：使用PixelGrid处理第三张图片的DOM是在第三张图片的数据加密基本经过各种检查和变化之后进行的。在制作DOM的时候，主要通过PixelGrid中的“数字高程模型提取、正射影像生成拼接”两个菜单栏来完成。根据转换成核图像和匹配种子几何体三维测量和自动图像匹配转化为高精度DEM，再用DEM转化为DOM并进行自动拼凑得到DOM效果，随着我国高分遥感卫星的技术发展，我们坚信以下国产高分卫星可能会结合各种处理方式来提高生产力。

参考文献

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