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

徐娜

【摘 要】數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測項(xiàng)目用到的主要調(diào)查數(shù)據(jù)源，也是監(jiān)測成果數(shù)據(jù)的重要組成部分。由于全國整景數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)量大、傳感器種類多樣化、數(shù)據(jù)處理起來耗時(shí)很長，難度很大，因此，如何將基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測的整景數(shù)字正射影像做好入庫前的檢查顯得尤為重要。

【Abstract】Digital orthophoto data is the main source of survey data used in basic geographic national condition monitoring projects， and also an important component of monitoring results data. Because of the large amount of data， the variety of sensors and the long time-consuming data processing， it is very difficult to process the whole country's panoramic digital orthophoto image. Therefore， how to check the whole digital orthophoto image of basic geographic national condition monitoring before storage is particularly important.

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測;整景;數(shù)字正射影像

【Keywords】basic geographic national condition monitoring; panoramic; digital orthophoto

【中圖分類號(hào)】P208 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2019）03-0156-02

1 引言

根據(jù)基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測的需要，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)定和地理國情監(jiān)測資料匯交的要求，全國整景數(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)。國情監(jiān)測影像因分辨率高、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)性地理國情監(jiān)測項(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，全國的整景影像能達(dá)到800T左右。因此，各省在匯交國家之前，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)性地理國情監(jiān)測成果資料匯交與歸檔基本要求》[3]的內(nèi)容如下。

4.1 國家級(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。11對于最終沒有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。對于任務(wù)區(qū)內(nèi)的影像最終絕對漏洞區(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。

【參考文獻(xiàn)】

【1】席巖松，袁宗福.淺談吉林省基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測正射影像制作[J].測繪與空間地理信息，2018，41（9）：253-256.

【2】GQJC 05—2018數(shù)字正射影像生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定[Z].

【3】GQJC 09—2017基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測成果資料匯交與歸檔基本要求[Z].