利用航空攝影制作數字正射影像圖

周憲

（湖南省地質測繪院湖南衡陽421008）

利用航空攝影制作數字正射影像圖

周憲

（湖南省地質測繪院湖南衡陽421008）

在社會經濟和科學技術不斷發展和進步的時代，傳統的地形探測方法早已不能滿足社會發展所提出的要求，對于傳統地形探測使得地形圖更新太慢，而航空攝影來進行數字正攝影像圖的出現則正好彌補了這一不足之處。本文就對數字正射影像圖的特點及其發展進行了分析，并闡述了利用航空攝影進行數字正射影像圖制作的流程及其應注意的方面。

航空攝影數字正射影像圖

0　引言

根據現代科技以及有關測繪的實際作業經驗開發出了數字化測繪技術這一半自動化的微機數字攝影測量工作站。在該系統工作站中，主要是由用于各種比例尺的DEM（數字高程模型）、DOM（數字正射影像）、DLG（數字線劃地圖）以及DRG（數字柵格地圖）這四大類組成，其中DOM就是航測技術中一項重要環節，而且隨著航測技術的不斷發展，已經從解析向數字升級，為人們帶來了更多的便利。

1　數字正射影像圖的概述

數字正射影像的英文全稱是Digital Orthophoto Map，縮寫為DOM，它是通過對數字高程模型的利用逐一對掃描處理過的數字化航片和遙感影像的像元進行輻射改正與鑲嵌，其裁剪需要根據所規定的圖幅來進行，進而得到最終的形象。

數字正射影像圖是對航空航天像片進行數字微分糾正及鑲嵌，并根據一定圖幅范圍進行裁剪而得到的數字正射影像集。它是一種具備地圖的幾何精度，同時也具備影像特征的圖像。但是因為正射影像的數據源的獲取不同，再加上相關設備及其技術條件的不同，使得其制作方法有很多種，但主要的方法有三種，分別是正射影像圖掃描、單片數字微分糾正以及全數字攝影測量方法。其中，正射影像圖掃描是指在光學正射影像圖的基礎上進行影像掃描數字化，再通過幾何糾正就能對數字正射影像的數據進行獲取。數字正射影影像圖的優點眾多，例如具有很強的直觀性、豐富的信息量以及高精度等，而且還具有較為簡單的組成結構，生產和更新周期短。同時而且數字正射影像是數字的，在計算機中可以對其局部進行開發和放大，代表其判讀性能、量測性能以及管理性能都很強，可以用以農村土地發證中，指認宗界、地界比，并將其點位坐標數字化，還可以用于土地利用調查等。數字正射影像還可以作為獨立的地名注名和背景層，復合公里網格、圖廓線以及其他要素，進而進行各專題圖的制作。再加上城市化進程的不斷深入，數字正射影像圖對城市的規劃和建設有著很大的影響，并被城市規劃行業作為一種數字技術，不斷的實踐和挖掘，進而不斷擴大了其相關市場，同時也讓其發展前景變得十分寬廣。

2　利用航空攝影進行數字正射影像圖的制作過程

到目前為止，生成數字正射影像圖的最為普遍的方法就是通過全數字攝影測量系統來完成，這種方法所得到的數字正射影像圖不僅具有很高的精度以及自動化程度，同時還能夠進行大批量DOM的生產。其作業流程應該是：

（1）首先，掃描初始航片。

（2）外業控制測量。

（3）解析空中三角測量加密。

（4）全數字攝影測量的三定向，即絕對定向，相對定向以及內定向。其中絕對定向是通過人工立體觀測左右影像，并對其定位，最后對大地坐標系及平面坐標系進行相對應聯系的建立。相對定向就是將相對方位的兩張圖像加以恢復為立體圖像，并為其進行立體模型的建立。而內定向則是按照相片的框標以及攝影機的定位參數將其向相片坐標糾正，這種方法主要消除相片變形的問題。

（5）核線影像的制作。在制作的過程中，其同名核線上會有同名像點，在經過核線排列方式形成最終的核線影像。通過這樣的方式所得到的核線影像可以讓立體觀測時候不會有上下視差現象的出現，以此才能確保數字正射影像圖的質量。

（6）匹配影像。在進行匹配的時候需要通過全數字攝影測量系統來完成，通常采用的方法是金字塔式的多級匹配，采取這種方法的主要的目的就是保證影像匹配的合理性更強。

（7）在完成影響匹配并得出結果之后，就要手工繪制匹配影像中的特征點，同時還要進行立體編輯。

（8）將初值點、立體交互的編輯結果以及特征點線導入系統，使其進行高程模型DEM的自動生成。

（9）通過分析數字高程模型，DEM所具有的左右核線應該是單獨且相鄰的，進而形成單像對的DOM。立體交互的編輯結果、絕對定向以及左右核線影像這三個方面都會對此處的DOM產生影響。對于DOM來說，如果左右核線影像的采樣方式存在差異的時候，也會得到迥然不同的數字正射影像圖，所以在進行左右核線影像的過程中，一定要注意保證每個測區所采取的采樣方式都是一致的，進而才能最大限度的防止最終得到存在誤差的數據。對于連續像對出現不一致的絕對定向的時候，最終數字正射影像圖的接邊必定也會有誤差出現，這樣就會導致所形成的影像產生錯位和重影等問題。在編輯立體交互的時候，如果左右像對數字高程模型的接邊有誤差出現，同樣會對最終的數字正射影像圖產生影響。對于數字正射影像圖來說，數字高程模型的優劣會對數字正射影像的最終形態有著決定性的作用，但也不能說數字高程模型正確，最終得到的DOM也會正確，因此在生成數字正射影像的時候，除了要將數字高程模型把握好，還要注意其中容易出現錯誤的問題。

（10）數字正射影像的鑲嵌精度檢查是通過PS技術進行檢查，并得到結果。空三是立體攝影測量的一種，它是航空攝影測量中利用像片內在幾何特性，在室內加密控制點的方法，也就是通過對具有一定重疊的連續攝取的航攝像片的利用，并根據少量野外控制點，通過攝影測量方法進行與實地相應的航線模型的建立，進而得到加密點的高程及其平面坐標，主要是進行最終所需測量數據的獲取。

3　制作數字正射影像圖的難點

在采集數字正射影像數據的時候，處理山地構面以及高山地DLG數據是比較困難的，因此在進行制作的過程中，可以采取抽稀操作，同時將其中的首曲線刪除，這樣才能更好進行合理的TIN的構建，使得最終得到準確的數據，并不會有誤差出現。對于數字正射影像的拼接來說，需要著重注意大比例尺圖以及城鎮圖，并且在進行拼接還需要對高層建筑物的接邊差加以注意，此時進行接邊可以采取兩種方法，分別是圖幅tif和像對tif。在創建數字正射影像的大比例尺地圖的時候，為了使得地物不變形，就要處理器橋梁以及位于上坡的建筑，并且在進行構面的時候，最好少于四個點，也就是保證構面是四邊面或者三邊面。就渡槽和橋梁而言，其組成應該為三個平面，最好是梯形的橫截面。如果渡槽和橋梁的高差較大，那么就需要嵌套組合數字正射影像和地面矢量，并盡量使其所構面和相交的兩個平面之間具有較大的夾角，但不能大于180度。當圖幅中出現多個像對的時候，采用批量制作的最佳的方法。在對DOM進行批量制作之前，需要先將*.job文件以及TIN編輯好，再在JX4C工作站系統中導入編輯好的文件，以此對DOM批處理功能加以糾正。*. job文件的標志行參數通常設為2，這是因為該種批處理時間不會太長，而且相鄰像對影像的重疊會比較大，更容易進行影像的拼接。當完成數字正射影像的批處理之后，就能在其拼接界面開始鑲嵌。同時在完成DOM采集之后，還需要通過PS技術加以處理，在矢量測圖界面檢查數字正射影像和數字線劃地圖的配套情況。在完成數字正射影像的制作后，其應該具備的特征包括細節詳盡、紋理清楚、統一的色調、飽和的植被信息，同時最重要的還應該沒有錯位的問題。

4　結束語

總而言之，數字正射影像既可以作為地圖分析背景的控制信息，也能將其中自然資源或者社會經濟發展的最新（歷史）信息加以提取，進而為城市建設規劃以及防止災害等多個方面提供可靠依據，此外也能進行新信息的提取和派生，實現修測和更新地圖，在當今信息時代，“數字地球”是一個得到重點關注的行動，更突顯數字正射影像的重要性和作用，因此更加不能懈怠對DOM的進一步研究和發展。

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P2[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-269-2