天繪影像判繪特點及幾種問題的處理

■劉孝明 李鑫

（61175部隊湖北武漢430074）

天繪影像判繪特點及幾種問題的處理

■劉孝明 李鑫

（61175部隊湖北武漢430074）

隨著天繪衛星影像在我國普遍應用，如何利用衛星影像進行困難地區地形圖判繪，是生產作業中必須思考和解決的問題。本文結合天繪衛星在1：5萬地形圖生產作業實際，針對無野外控制點地形圖判繪的特殊性及天繪衛星影像特點，談談作業中天繪影像判繪的特點及幾種問題的處理方法。

天繪衛星 室內判繪 立體測圖 自動匹配

1　作業困難地區衛星影像判繪特點

1.1無野外控制點

特別困難地區，如沙漠、山區等地，無法進行野外控制，此時地物、地貌各類地圖要素的表示主要靠室內判繪完成，內業無法判定和有疑問的要素無法到達實地核查，只能借助參考資料和作業員的判繪經驗來解決，更強調作業員的知識、經驗和能力。

1.2測區特殊性

測區因無法野外調繪，適合特別困難地區測量，因此在居民地的分布特征、建筑結構，道路的發達程度、通行能力、技術等級的劃分，工農業和社會文化設施的表現形式，行政關系的構成等以及水系、地貌特點上與傳統實地測量有所差異，需充分考慮測區特點。

1.3影像多源性

實驗所用影像主要為天繪衛星獲取的三線陣立體影像、高分辨率影像和多光譜影像以及資源3號影像[1]，作業中需根據影像分辨率、精度、成像質量，作業流程選取影像的類型，同時還需收集Google影像及其它影像資料作為參考，使得作業影像資料多源性。

1.4參考資料復雜性

測區資料收集相對困難，資料來源渠道多樣化，有現存資料、網絡收集、其它渠道購買，現時性也差別較大，可直接利用的資料又難于收集，作業中需對資料的權威性、可靠性、現時性進行大量的分析研究。

1.5作業標準難把握

天繪衛星影像分辨率相對較低，部分影像云霧遮擋及清晰度較差，對一些可選取的地形要素表示方面，存在作業員的個體差別，對資料利用較好，經驗豐富的作業員來說，各類地形要素表示相對齊全、完整，因此，生產中作業標準上更難于統一[2]。

2　判繪中幾種問題的處理

2.1參考資料的分析利用

參考資料可通過互聯網下載交通、居民地名稱、代碼及行政區劃資料等等。主要用于地物的定性和屬性的參考，不同的資料有可能發生矛盾，一般以官方權威性、專業性和現時性好的資料為主，其它資料為輔。

2.2判繪中的輔助影像聯動關聯

立體判繪主要使用三線陣立體影像，Google影像圖和高分影像作為判讀參考，如果采用非關聯的方式，在判繪時找到同名影像點花費的時間較長，效率較低。為提高效率，可采用Geoway軟件的“加載輔助影像”功能，可實現立體測圖測標位置自動與相應的參考影像顯示同一區域，達到立體模型與參考影像聯動關聯。為了實現聯動關聯，使參考影像與立體模型的坐標相同，在Global Mapper下，尋找均勻分布的同名點進行坐標轉換，快速糾正參考影像，得到tfw格式的定位文件，在軟件下即可獲取聯動輔助影像的關聯（如圖1，測標位置與谷歌影像中心時刻保持同步關聯）。

圖1　左為天繪影像，右為谷歌輔助影像圖

2.3判繪中的反立體應用

測區如果為山地地形，立體判繪時，采集點能否切準地面直接影響測圖精度，特別是低凹的山谷和河流，地物的采集難于切準，容易出現水曲矛盾和高曲矛盾?？衫萌说囊曈X效應，在立體模型下高處容易辨識，低凹部分不易辨識的特點，在低凹的山谷地物和河流不易采集時，可采用反立體觀測，當立體模型為反立體時，河流則呈現由低處往高處流的特點。在一些較復雜的地形，正立體判繪不清晰時，在反立體下有時會獲得較好的效果，因此在判繪時正反立體的切換可提高判繪的準確性。

2.4自動匹配立體像對同名點判繪法

在傳統立體測圖的實踐中發現，一對立體像對分開，左右片的測標分別落在某地物的同名點時，測標的高程為此地物的高程值。利用這一特點[3]，可通過DEM自動匹配同名點以獲取同名點的小范圍區域，通過人工干涉，找到精確的同名點，達到判繪目的。Geoway的“基于影像匹配定向技術”生產模式下，可以自動匹配同名點得到大概位置，人工手動調整測標同名點獲取精確定位。如圖2，為左右相片的人工干涉后對應同名點。

圖2　左右立體像對同名點

這種生產方式的優點在于無需在立體模式下能較準判繪出地物高程，不受限于個人判繪立體感的強弱，在立體判繪中結合匹配同名點方法，可以解決一些立體測圖環境下無法切準高程的問題；缺點是人工尋找同名點時，花費時間長、個別地方影像有陰影、云層、左右片區別較大時，很難找到同名點，尋找同名點時測標只能左右調整位置，不能上下調整，操作復雜。

2.5云層遮檔的處理

天繪衛星在拍攝時受到天氣的影響，有的影像被云層覆蓋，使測圖受到影響。作業中可采用如下方法降低其影響：

（1）小區域云層遮擋。在云塊較小、相對分散，遮擋地物時，可在立體模型下，將立體窗口縮小，視角高程上升，在立體模型下，能觀察到云層浮起，這時可判讀出云層下的道路走向、山形、地物。

（2）較大區域云層濃密遮擋。在衛星影像中，航向和旁向都有一定的重疊度，同一個地方有時被多個立體模型包含，可找同軌道相鄰的立體模型，或旁向相鄰的模型替代有云層的模型進行判繪。若相鄰模型無法解決，還可選用資源3號衛星影像。在以上情況都無法解決云層遮檔問題時，可用Google影像對有云層區域進行判繪，通過匹配同名點的方法對判繪數據或其它地形圖數據進行糾正，獲取同一坐標系下的數據，最后導入到原數據中，填補被遮擋部分[4]。

3　結束語

由于特殊困難地區地形圖生產受無法野外實地檢測和判繪等因素影響，本文結合生產實踐，總結了天繪衛星影像1:5萬地形圖生產中遇到常見問題及解決辦法，提高了生產效率，確保了成圖質量。

[1]付勇，鄒松柏，劉會安."天繪一號"01星立體影像定位精度檢測 [J].遙感學報，2012（S1）:94-97

[2]馮伍法，陳宏志，王明孝.攝影測量外業理論與實踐 [M].解放軍出版社，2010.

[3]劉會安，楊寶豐，吳壽虎.數字攝影測量生產理論與實踐 [M].解放軍出版社，2010.

[4]周麗雅，解放軍信息工程大學博士論文：受云霧干擾的可見光遙感影像信息補償技術研究，2011.12

TQ571+.7[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-241-2

劉孝明（1979～），男，碩士，研究方向為攝影測量與遙感一線生產。