淺談基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)整景數(shù)字正射影像入庫前檢查

徐娜

（遼寧省基礎(chǔ)測(cè)繪院，遼寧 錦州121003）

1 引言

根據(jù)基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的需要，確保各省匯交的數(shù)據(jù)符合數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定和地理國(guó)情監(jiān)測(cè)資料匯交的要求，全國(guó)整景數(shù)字正射影像經(jīng)匯交、質(zhì)檢、建庫后，嘗試新技術(shù)，采用免切片、重采樣、動(dòng)態(tài)投影、WMTS 服務(wù)，簡(jiǎn)單高效地發(fā)布影像數(shù)據(jù)服務(wù)，進(jìn)行在線快速瀏覽，為分發(fā)、應(yīng)急和后期應(yīng)用奠定質(zhì)量基礎(chǔ)。國(guó)情監(jiān)測(cè)影像因分辨率高、時(shí)效新而日益發(fā)揮重要的作用[1]。同時(shí)，也對(duì)整景DOM 影像提出了更高要求，因此各省份如何做好整景影像的入庫前檢查顯得尤為重要。

2 項(xiàng)目概述

2018 年的基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，我院制作并匯交整景正射影像共610 景，其中包括高分二號(hào)、北京二號(hào)、資源三號(hào)、高分一號(hào)、WV2 等共七種衛(wèi)星影像類型數(shù)據(jù)，總數(shù)據(jù)量達(dá)到8.6T，單景整景影像按15G 計(jì)算，全國(guó)的整景影像能達(dá)到800T 左右。因此，各省在匯交國(guó)家之前，必須做好整景正射影像入庫前的檢查工作。

3 2018年技術(shù)要求

根據(jù)國(guó)家下發(fā)的GQJC 05—2018《數(shù)字正射影像生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定》[2]要求如下。

3.1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

①平面坐標(biāo)系。大地基準(zhǔn)：2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系；投影方式：高斯-克呂格投影；分帶方式：6°分帶。②高程基準(zhǔn)：1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)。

3.2 數(shù)據(jù)內(nèi)容

①數(shù)字正射影像文件；②記錄影像地理坐標(biāo)信息的影像信息文件；③記錄影像投影信息；④元數(shù)據(jù)文件。

3.3 數(shù)據(jù)格式

影像為Erdas Img 或Tiff World（Tiff 影像和TFW 影像坐標(biāo)信息文件）文件格式，優(yōu)先選擇TIFF 格式。

3.4 影像分辨率

根據(jù)基礎(chǔ)影像數(shù)據(jù)源的情況，數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)的地面分辨率采用0.5m、1.0m 和2.0m 三種規(guī)格。無論采用何種分辨率，其在X、Y 軸方向的分辨率均應(yīng)一致。

3.5 融合要求

①一般只對(duì)同一種衛(wèi)星遙感影像的全色波段數(shù)據(jù)和多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行融合；②對(duì)于全色影像數(shù)據(jù)和多光譜影像數(shù)據(jù)分別從不同的衛(wèi)星遙感影像上獲取的影像融合，則融合方案應(yīng)報(bào)地理國(guó)情普查項(xiàng)目組織實(shí)施部門批準(zhǔn)后才能實(shí)施；③融合影像數(shù)據(jù)源必須是經(jīng)過正射影像糾正的數(shù)據(jù)，二者之間配準(zhǔn)的精度不得超過1 個(gè)多光譜影像像素；④衛(wèi)星遙感影像的多光譜彩色合成方案應(yīng)為：BLUE 為藍(lán)色波段，GREEN 為綠色波段，RED 為紅色波段，Near IR 為近紅外波段，1、2、3、4 則表示相應(yīng)的波段號(hào)。

3.6 融合質(zhì)量要求

影像色彩要過渡自然，層次豐富，反差適中。影像紋理要清晰，不應(yīng)存在影像發(fā)虛或者重影等現(xiàn)象，融合后的影像能明顯提高地物解譯的信息量。

3.7 影像質(zhì)量

①影像糾正質(zhì)量：影像應(yīng)無大面積的條帶及噪聲，制作時(shí)應(yīng)盡量避免使用扭曲變形的影像，如果影像扭曲變形導(dǎo)致影響地物的判讀和采集，應(yīng)對(duì)該部分影像重新進(jìn)行處理并消除變形。②影像鑲嵌質(zhì)量：影像接邊處的色彩要過渡自然，地物接邊合理，人工地物保留完整，無重影或發(fā)虛現(xiàn)象。③影像融合質(zhì)量：融合影像色彩要自然，紋理清晰，無重影或發(fā)虛現(xiàn)象。④圖幅內(nèi)鑲嵌接邊：如果滿足影像接邊差要求，應(yīng)盡量將接邊線避開明顯地物。

4 2018年匯交要求

按照GQJC 09—2017《基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果資料匯交與歸檔基本要求》[3]的內(nèi)容如下。

4.1 國(guó)家級(jí)整景正射影像匯交內(nèi)容

①整景正射影像數(shù)據(jù)；②補(bǔ)充正射影像數(shù)據(jù)；③影像成果標(biāo)圖；④元數(shù)據(jù)；⑤整景正射影像匯交清單。

4.2 匯交要求

①各匯交單位按照相關(guān)要求可一次或分批次匯交。凡分批匯交成果資料的，不同批次之間成果資料內(nèi)容不能有重疊，并且不同批次間的成果須完成相互之間的接邊處理。②正射影像數(shù)據(jù)存放DOM 目錄下，應(yīng)包括成果資料匯交清單文件和該批次總的影像成果標(biāo)圖數(shù)據(jù)文件。影像數(shù)據(jù)按省級(jí)任務(wù)區(qū)分子目錄存放，子目錄命名方式為：“DOM”+省級(jí)行政區(qū)劃6位代碼。③匯交整景正射影像數(shù)據(jù)的原則：生產(chǎn)中用到什么，就匯交什么。④一般情況下，一個(gè)硬盤只存放一個(gè)省級(jí)任務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)。⑤確保成果資料匯交清單、影像文件與影像成果標(biāo)圖之間的一致性。⑥確保DOM 目錄下總的影像成果標(biāo)圖與省級(jí)任務(wù)區(qū)的影像成果標(biāo)圖文件內(nèi)容之間的一致性，如果該批次DOM 目錄只包含一個(gè)省級(jí)任務(wù)區(qū)的影像數(shù)據(jù)時(shí)，兩個(gè)影像成果標(biāo)圖的數(shù)據(jù)文件內(nèi)容應(yīng)一致。⑦由同一承擔(dān)單位承擔(dān)多個(gè)省級(jí)任務(wù)區(qū)的，跨省界部分影像應(yīng)放在面積較大且影像較多的省級(jí)任務(wù)區(qū)，避免出現(xiàn)影像重復(fù)。⑧所有正射影像數(shù)據(jù)均保留影像金字塔文件，并完成統(tǒng)計(jì)信息計(jì)算，計(jì)算時(shí)影像無值部分（NODATA）賦值為0。在填寫成果資料匯交交接單的數(shù)據(jù)量時(shí)應(yīng)不計(jì)入影像金字塔文件的數(shù)據(jù)量。⑨匯交時(shí)，應(yīng)將每一塊數(shù)據(jù)硬盤內(nèi)存放的內(nèi)容情況用標(biāo)簽標(biāo)注于硬盤外，并按規(guī)定樣式填寫并打印，保證全國(guó)上交的數(shù)據(jù)統(tǒng)一性。⑩不論是整景影像、分幅影像還是補(bǔ)充數(shù)據(jù)影像，均需要提交元數(shù)據(jù)文件。1○對(duì)于最終沒有2018 年影像覆蓋的區(qū)域，可以通過網(wǎng)絡(luò)下載2018 年Landsat、Google earth 影像等作為參考資料使用（建議降位至16 或8 位），空白區(qū)域只要時(shí)相、分辨率符合要求的影像，均可作為參考。如不滿足要求，可通過外業(yè)彌補(bǔ)，確保影像成果質(zhì)量。對(duì)于任務(wù)區(qū)內(nèi)的影像最終絕對(duì)漏洞區(qū)域，允許主要影像數(shù)據(jù)源空白。參考使用的其他分辨率或時(shí)相不完全符合要求的影像資料，只是作為輔助資料，記錄在相關(guān)參考資料中。影像覆蓋仍不全的，必須在工作報(bào)告中說明具體原因。12○元數(shù)據(jù)編碼格式統(tǒng)一為UTF-8。

5 實(shí)際生產(chǎn)中存在的主要問題

①上交數(shù)據(jù)的整體一致性：上交的數(shù)據(jù)結(jié)合圖、資料清單與實(shí)際提交數(shù)據(jù)量應(yīng)保持一致。②整景影像覆蓋完整性：上交的影像在去黑邊后應(yīng)完整覆蓋全測(cè)區(qū)不應(yīng)存在影像漏洞區(qū)，如特殊情況應(yīng)按照要求及時(shí)上報(bào)并做好相對(duì)應(yīng)的記錄。③影像黑邊：確保每一景衛(wèi)星影像的黑邊RGB 值是（0，0，0），且每景影像的黑邊數(shù)值為統(tǒng)一數(shù)值。④構(gòu)建金字塔：同以往要求不同的是，2018 年對(duì)整景影像提出新的要求即需要上交影像金字塔和統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)，建議構(gòu)建帶統(tǒng)計(jì)值的金字塔文件，且將構(gòu)建完的影像在Arc GIS 加載并檢查。⑤數(shù)據(jù)分帶號(hào)的一致性：每景衛(wèi)星影像的影像數(shù)據(jù)文件、記錄影像地理坐標(biāo)信息的影像信息文件、投影信息文件及元數(shù)據(jù)的分帶號(hào)應(yīng)一致，不能相互不統(tǒng)一。⑥整景影像文件的完整性：必須保證整景衛(wèi)星影像文件夾內(nèi)數(shù)據(jù)完整，影像數(shù)據(jù)文件、記錄影像地理坐標(biāo)信息的影像信息文件、影像投影信息文件、元數(shù)據(jù)、金字塔、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)缺一不可。⑦影像命名的統(tǒng)一性：每景衛(wèi)星影像文件夾內(nèi)的所有文件命名要統(tǒng)一，名稱一致。⑧影像命名的規(guī)范性：整景衛(wèi)星影像的文件組織結(jié)構(gòu)要規(guī)范，嚴(yán)格按照規(guī)范要求：全色影像P.IMG，多光譜影像M.IMG，融合影像F.IMG，投影信息文件T.XML，元數(shù)據(jù)文件Y.XML。⑨元數(shù)據(jù)必填項(xiàng)的完整性：根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求，元數(shù)據(jù)必填項(xiàng)須填寫完整。

6 結(jié)語

全國(guó)整景衛(wèi)星影像庫單景和總體數(shù)據(jù)量非常大、處理耗時(shí)且難度大，整景衛(wèi)星影像產(chǎn)品的高質(zhì)量還需各個(gè)省提前做好入庫前的檢查工作，數(shù)據(jù)生產(chǎn)和匯交要嚴(yán)格按照規(guī)范要求，保證高質(zhì)量產(chǎn)品。