淺析數(shù)字正射影像圖(DOM)的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法

■孫劍峰

（青海省第一測(cè)繪院 青海西寧 810001）

淺析數(shù)字正射影像圖(DOM)的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法

■孫劍峰

（青海省第一測(cè)繪院 青海西寧 810001）

本文從數(shù)字正射影像圖生產(chǎn)中包含的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)以及質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容、方法入手，通過(guò)分析產(chǎn)品的質(zhì)量特性，對(duì)數(shù)字正射影像圖（DOM）產(chǎn)品在生產(chǎn)中的質(zhì)量控制措施及質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法進(jìn)行了概括、總結(jié)，同時(shí)對(duì)產(chǎn)品的缺陷進(jìn)行了分類(lèi),并給出缺陷的參考值，在此基礎(chǔ)上總結(jié)出該產(chǎn)品的監(jiān)督檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法。

質(zhì)量控制監(jiān)督檢驗(yàn)質(zhì)量特性缺陷

1 引言

數(shù)字正射影像圖(DOM)是利用掃描處理后的數(shù)字化航空像片或遙感像片，在全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量工作站上，逐像元進(jìn)行幾何改正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的數(shù)字正射影像集的數(shù)據(jù)文件。它具有精度高、信息豐富、直觀真實(shí)等優(yōu)點(diǎn)。隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字正射影像圖(DOM)在測(cè)繪生產(chǎn)中得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用，而DOM本身的質(zhì)量如何將對(duì)后續(xù)的運(yùn)用起到至關(guān)重要的作用，隨著國(guó)家測(cè)繪地理信息局相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定及產(chǎn)品監(jiān)督檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)方法的規(guī)程出臺(tái)，便于我們有據(jù)可依地對(duì)DOM產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。本文筆者根據(jù)數(shù)字正射影像圖（DOM）的質(zhì)量特性和測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽檢實(shí)施細(xì)則，對(duì)DOM產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的主要質(zhì)量控制措施及監(jiān)督檢驗(yàn)中的質(zhì)量特性進(jìn)行概括總結(jié)，并對(duì)產(chǎn)品缺陷做出了分類(lèi)，給出了權(quán)和缺陷的參考值，在此基礎(chǔ)上總結(jié)出了產(chǎn)品的監(jiān)督檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法。

2 數(shù)字正射影像圖（DOM）的質(zhì)量特性

數(shù)字正射影像圖（DOM）是利用DEM對(duì)遙感影像，經(jīng)逐像元進(jìn)行輻射改正、微分糾正和鑲嵌，并按規(guī)定圖幅范圍裁剪生成的形象數(shù)據(jù)和帶有公里格網(wǎng)、圖廓（內(nèi)、外）整飾和注記的平面圖。其監(jiān)督檢驗(yàn)一般以“幅”為單位，根據(jù)測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽檢實(shí)施細(xì)則的規(guī)定，其產(chǎn)品質(zhì)量特性劃分如下：

表1 產(chǎn)品質(zhì)量特性

3 數(shù)字正射影像圖（DOM）單位產(chǎn)品的缺陷分類(lèi)

數(shù)字正射影像圖（DOM）的缺陷類(lèi)型分為輕缺陷、次重缺陷、重缺陷、嚴(yán)重缺陷。

（1）輕缺陷：?jiǎn)挝划a(chǎn)品的一般質(zhì)量特性不符合規(guī)定，或單位產(chǎn)品的質(zhì)量特性不符合規(guī)定，對(duì)用戶使用有輕微影響，稱為輕缺陷。其分類(lèi)是不屬于后三類(lèi)缺陷的一般性差、錯(cuò)、漏。

（2）次重缺陷：?jiǎn)挝划a(chǎn)品的較重質(zhì)量特性不符合規(guī)定，或者單位產(chǎn)品的質(zhì)量特性較嚴(yán)重不符合規(guī)定，對(duì)用戶使用有較重大影響，稱為次重缺陷。包括圖上影像較模糊，面積未超過(guò)20cm2處、位置或?qū)傩越舆呭e(cuò)1處、地物點(diǎn)平面位置誤差大于2倍中誤差1處、元數(shù)據(jù)次要項(xiàng)目錯(cuò)漏1處、文檔薄次要項(xiàng)目錯(cuò)漏1處、上交資料不齊全及其它較嚴(yán)重的差、錯(cuò)、漏。

（3）重缺陷：?jiǎn)挝划a(chǎn)品的重要質(zhì)量特性不符合規(guī)定，或者單位產(chǎn)品的質(zhì)量特性嚴(yán)重不符合規(guī)定，對(duì)用戶使用有極大影響，稱為重缺陷。包括DOM成果文件不齊全1處、DOM未接邊或接邊誤差大于2倍限差1處、模型間影像拼接錯(cuò)位和灰度差異很明顯1處、圖上影像模糊面積超過(guò)20cm2小于50cm21處、斑點(diǎn)、劃痕、折裂、藥膜損失等因素嚴(yán)重影響影像質(zhì)量1處、作為圖名的圖內(nèi)名稱注記錯(cuò)、漏、全國(guó)一級(jí)河流、山脈等名稱或縣及縣級(jí)以上名稱錯(cuò)、漏1處、首末方里線或圖廓點(diǎn)經(jīng)緯度錯(cuò)、漏1處、.彩色影像圖的色彩嚴(yán)重失真、元數(shù)據(jù)主要項(xiàng)目錯(cuò)漏1處、文檔薄主要項(xiàng)目錯(cuò)漏1處、無(wú)《技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)》、《技術(shù)總結(jié)》或《檢查報(bào)告》、《驗(yàn)收?qǐng)?bào)告》及其它嚴(yán)重的差、錯(cuò)、漏。

（4）嚴(yán)重缺陷：?jiǎn)挝划a(chǎn)品極重要的質(zhì)量特性不符合規(guī)定，或者單位產(chǎn)品的質(zhì)量特性嚴(yán)重不符合規(guī)定，以致不經(jīng)返修或處理不能提供用戶使用，稱為嚴(yán)重缺陷。包括數(shù)據(jù)記錄無(wú)法讀出或數(shù)據(jù)出現(xiàn)嚴(yán)重丟失，無(wú)法使用、數(shù)據(jù)記錄格式不符合規(guī)定、圖廓點(diǎn)、控制點(diǎn)、公里網(wǎng)交點(diǎn)坐標(biāo)值與理論值不符、地物點(diǎn)的平面位置中誤差超限、密度過(guò)大或過(guò)小、反差太小或太大等因素造成圖上重要地物要素影像完全損失面積超10cm2；一般地形地區(qū)影像損失面積超過(guò)50cm2、圖上影像模糊面積超過(guò)50cm2、斑點(diǎn)、劃痕、折裂、藥膜損失等因素造成影像質(zhì)量極差、圖名、圖號(hào)同時(shí)錯(cuò)、漏及其它極為嚴(yán)重的差、錯(cuò)、漏。

4 數(shù)字正射影像圖（DOM）產(chǎn)品的檢驗(yàn)內(nèi)容及方法

4.1 檢驗(yàn)內(nèi)容

正射影像圖（DOM）產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)定包括圖面質(zhì)量與數(shù)學(xué)精度兩方面，數(shù)字正射影像地圖的質(zhì)量評(píng)定，參照GB/T18316-2008《數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定和質(zhì)量評(píng)定》，包括：圖面（影像）質(zhì)量和數(shù)學(xué)（幾何位置）精度的評(píng)定及元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)正確性和完整性、整飾質(zhì)量的評(píng)定，檢驗(yàn)內(nèi)容見(jiàn)表2。

表2 數(shù)字影像質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容

4.2 檢驗(yàn)方法

4.2.1 空間參考系

核查分析數(shù)據(jù)的平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程基準(zhǔn)、地圖投影參數(shù)的正確性；

4.2.2 位置精度

（1）點(diǎn)應(yīng)遵循檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量視成果規(guī)格、數(shù)據(jù)范圍等情況確定，每個(gè)樣本圖幅一般選取15-50個(gè)平面檢測(cè)點(diǎn)；平面檢測(cè)點(diǎn)位置應(yīng)分布均勻，盡量選擇在影像特征點(diǎn)上。獲取方法可采用野外實(shí)測(cè)法、空三加密法、攝影測(cè)量法及已有成果比對(duì)法。

（2）精度統(tǒng)計(jì)按單位成果進(jìn)行；當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量小于20時(shí)，以誤差的算術(shù)平均值代替中誤差，當(dāng)數(shù)量大于20時(shí)，按中誤差統(tǒng)計(jì)；高精度檢測(cè)時(shí)，在允許中誤差2倍以內(nèi)的誤差值均應(yīng)參與精度統(tǒng)計(jì)，超過(guò)允許中誤差2倍的誤差視為粗差；同精度檢測(cè)時(shí)，在允許中誤差2■2倍以內(nèi)的誤差均應(yīng)參與精度統(tǒng)計(jì)，超過(guò)允許中誤差2■2倍的誤差視為粗差。

（3）邏輯一致性：利用程序自動(dòng)檢查分析數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)、組織符合性，數(shù)據(jù)文件格式、命名的正確性，有無(wú)缺失、多余，數(shù)據(jù)是否可讀；

（4）時(shí)間精度：核查分析生產(chǎn)中使用的各種資料是否符合現(xiàn)勢(shì)性要求；

（5）影像質(zhì)量：核查分析影像分辨率的正確性、色調(diào)是否均勻、反差是否適中、影像的接邊重疊帶是否模糊、影像模型邊緣灰度是否平滑過(guò)渡、模型接邊和圖幅接邊是否存在裂縫或重疊、影像是否存在圖像處理所留下的如斑點(diǎn)、劃痕、折裂等缺陷、彩色影像色彩的真實(shí)性，影像是否清晰；

5 數(shù)字正射影像圖（DOM）單位產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)判

數(shù)字正射影像圖（DOM）單位產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)判采用常規(guī)的缺陷扣分法,按缺陷扣分計(jì)算單位產(chǎn)品的質(zhì)量得分（M），即：先將單位產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)預(yù)置為滿分（100分），而后采用缺陷扣分、帶權(quán)求和的方式計(jì)算和統(tǒng)計(jì)單位產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

即：M=100-{（12×nl）×Pi+（4×n2）×Pi+（l×n3）×Pi}

式中：M:產(chǎn)品質(zhì)量得分 nl:重缺陷個(gè)數(shù) n2:次重缺陷個(gè)數(shù)n3:輕缺陷個(gè)數(shù) Pi:相應(yīng)質(zhì)量特性的權(quán)

單位產(chǎn)品中出現(xiàn)一個(gè)或一個(gè)以上嚴(yán)重缺陷，則該產(chǎn)品不合格。凡質(zhì)量分?jǐn)?shù)（M）大于或等于60分，則判單位產(chǎn)品為合格品；反之，則判單位產(chǎn)品為不合格品。

表3 各類(lèi)缺陷的缺陷值如下

6 實(shí)例分析

本次檢驗(yàn)我們采用同一區(qū)域網(wǎng)平差結(jié)果、進(jìn)行微分糾正而得到的數(shù)字正射影像地圖，首先檢查區(qū)域網(wǎng)空三加密結(jié)果的質(zhì)量，然后檢查所用DEM的質(zhì)量。當(dāng)這些成果都滿足要求后，以區(qū)域網(wǎng)為單位抽取樣本（一般不少于10﹪）進(jìn)行檢測(cè)。按照平差理論，解析空中三角測(cè)量區(qū)域網(wǎng)平差的精度最弱點(diǎn)在網(wǎng)的周邊，因此在樣本區(qū)域網(wǎng)的周邊四角選取四個(gè)位置，每一位置選取1-2幅圖。同時(shí)為了檢查在空三加密時(shí)是否有系統(tǒng)性的偏差出現(xiàn)，還在網(wǎng)中間選取1-2幅圖。每幅圖選取15-30個(gè)明顯地物點(diǎn)，采用野外實(shí)測(cè)點(diǎn)或疊加在基礎(chǔ)圖的相應(yīng)點(diǎn)位上進(jìn)行比較，進(jìn)行平面位置點(diǎn)位檢查（檢測(cè)所用檢查點(diǎn)不是空三加密控制點(diǎn)）。經(jīng)計(jì)算得到各區(qū)域網(wǎng)的平面位置實(shí)測(cè)中誤差、最大點(diǎn)位誤差，結(jié)果如下。

上表中所列3個(gè)批次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都來(lái)自于省基礎(chǔ)測(cè)繪1:10000地形圖測(cè)繪項(xiàng)目中的數(shù)字正射影像地圖，其中第1、2批精度較高，第3批次精度較弱，檢測(cè)我們采用野外實(shí)測(cè)坐標(biāo)檢查、保密點(diǎn)檢查、數(shù)字線劃圖疊加檢查方法，結(jié)果平面位置中誤差基本一致，即使最大點(diǎn)位誤差也符合要求，且點(diǎn)位誤差呈正態(tài)分布。第3批我們采用數(shù)字線劃圖進(jìn)行比較，結(jié)果也符合技術(shù)要求。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，我們根據(jù)不同精度要求而選用不同的檢查方法，檢測(cè)結(jié)果能正確反映數(shù)據(jù)的平面位置精度。

表4 平面位置實(shí)測(cè)中誤差、最大點(diǎn)位誤差

7 結(jié)論

對(duì)于數(shù)字正射影像圖(DOM)的質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn),一方面需從原始影像處理開(kāi)始，直至最后得到DOM過(guò)程，控制方法應(yīng)該同產(chǎn)品檢測(cè)一樣擺脫目視主觀判斷，建立客觀的量化標(biāo)準(zhǔn)。另一方面，應(yīng)該對(duì)空三加密成果及糾正用DEM的精度進(jìn)行控制，而對(duì)于最終的DOM位置精度檢測(cè)，可根據(jù)不同的精度要求，采用不同的方法來(lái)檢查，同時(shí)也可以采用野外實(shí)測(cè)或基礎(chǔ)圖疊加的方法來(lái)檢查，努力做到真實(shí)地反映DOM的質(zhì)量。

[1]國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.GB/T18316-2008.《數(shù)字測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》 [S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2008.

[2]國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.GB/T13990-2012.《1:5000、1:10000地形圖航空攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)規(guī)范》 [S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2012.

[3]中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T24356―2009.《測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》 [S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2009.

[4]國(guó)家測(cè)繪地理信息局.《數(shù)字正射影像圖 （DOM）質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》（試行）.

表1 含水層劃分表

4.3 鉆孔（井）工藝參數(shù)

開(kāi)孔孔徑130mm，終孔孔徑95mm，孔深785米。實(shí)際鉆孔施工，開(kāi)孔直徑Φ130mm，自孔深0～73.5米下入Φ127mm井壁管護(hù)壁，然后采用直徑Φ95mm至終孔。終孔深度785m。穿遇地層為第三系與白堊系，上覆薄層第四系砂礫石。

4.4 抽水試驗(yàn)

本次試驗(yàn)分為三部，混合水抽水試驗(yàn)、上層水抽水試驗(yàn)、下層水抽水試驗(yàn)。即：①混合層抽水洗井試驗(yàn)，抽水前靜止水位埋深53.05m。②下層（礦層段）試驗(yàn)，653.50～785.00m。③上層段試驗(yàn)，0～ 652.00m。

抽水設(shè)備為VF13/7空壓機(jī)，出水管Φ89mm，風(fēng)管1吋，測(cè)管6分，三角堰水箱及容器量筒測(cè)水量，電測(cè)繩（針）萬(wàn)用表測(cè)水位，溫度計(jì)測(cè)水溫、氣溫。各層抽水試驗(yàn)安裝均為同心式，管材下入深度見(jiàn)表2。

表2 抽水管材下入深度表

4.5 質(zhì)量評(píng)述

該孔成孔垂直度、巖芯采取率、成孔、抽水試驗(yàn)等多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量評(píng)定位為優(yōu)質(zhì)孔。

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-231-1