范文一：基于ERDAS软件的SPOT数字正射影像图的制作

测绘科学 134 Supp l Vo l34卷增刊第 Sc ience of Su rveying and M app ing 2009年 4月 20091

基于 ERDAS软件的 SPO T数字正射影像图的制作

曹金莲 ,王海芹 ,边雪清

()青海省基础地理信息中心 ,西宁 8 10001

【摘 要 】本文结合青海省数字正射影像图生产实践 ,介绍了 SPO T数字正射影像图的生产工艺流程及质量控制方 法 ,并就生产实践中的一些心得体会做了简单介绍 。

() () ()【关键词 】数字正射影像 DOM ;数字高程模型 D EM ;数字栅格地图 DR G

( ) 【文章编号 】1009 22307 20090720215 202 【中图分类号 】P282 【文献标识码 】A

) 3SPO T数据的准备 1 引言 选择时相较新 、倾角较小的全色卫星影像 ,其影像获 取 () 数字正射影像图 D igita l O rthop ho to M ap ,简称 DOM 是 时间尽可能一致或相近 。覆盖青海省的 SPO T影像成像时间 () (利用数字高程模型 D EM 对扫描数字化的 或 直接以数字 为 1996年 - 2001年左右 ,全色波段数据 ,分辨率 10m。 )() 方式获取的 航空像片 或航天 影像 , 经数字微分纠正 、数 212 作业流程字镶嵌 ,再根据图幅范围裁切生成的影像数据集 。

() 在 ERDA S软件中 SPO T影像通过在数字栅格图 DR G数字正射影像在规划与管理中可以用于土地动态监测 、 () 和数字高程模型 DL G进行几何精纠正 ,其工艺流程如图 1道路选线 设计 、农田 水利建设 、防 洪抗灾 、农 业规划 等 多 方 所示 。面 ;可以作为城市三维景观 、虚拟现实建设的基础 ; 可以制作 213 影像的正射纠正彩色挂图 ,为 城 市 的 管 理 、决 策 、宣 传 提 供 直 观 的 材 料 。与 根 据 全 景 或 G IS系统其他相关数据结合还可应用于城区调查 、建城区绿

局 部 区 域 的 地 形 化调查 、水系调查以及违章建筑监测等等 。

特点 ,在全色影像 数字影像正射纠正软件选用 E rda s816或以上版本 ,计算

均匀 选 取 若 干 微 机应具有高的 CPU 处理能力和大的 内存 , 硬盘 空间尤其要

分 或 多 项 式 纠 正 大 。下面就以 SPO T影像为例介绍各个流程环节 :

所需控制点 , 基于

物 理 模 型 对 全 色 2 卫星遥感数字正射影像图 ( DOM )的制作 波 段 影 像 数 据 进 211 资料收集 行正射纠正 。 ) 1地形图数据的准备 ( ) 控制点 GCP 采用能满足相应比例尺 DOM 精度控制的数字栅格地形 DR G上 对 照可在 1 工艺流程图 图 ()图 DR G获取特征点坐标作为控制资料 。 SPO T影像纠正采 影 像 选 择 并 量 测用 1 ?50 000和 1 ?100 000 数字栅格地图 ,基于项目整体设计 其坐标 。 GCP选择不精确 、数目过少 、分布不合理以及畸变

的要求 ,所有的地理数据必须采用 1980 西安坐标系 ,高程系 数学模型均不能很好地反映几何畸变过程 ,会造成几何精纠

正的精度下降 。因此 ,控制点一般选择在图像和地形图上都 统采用 1985国家高程基 准 。必须对 1954 年北 京坐标系的

容易识别定位的明显地物点 ,如道路 、河流等交点 。为了 保 地形图进行 54 - 80坐标系统转换 ,用于影像纠正 。 证纠正后数据的质量 ,必须保证控制点的数量 ,并且要求分 ) 2数字高程模型的准备布较为均匀 。初选控制点后需要进行控制点对匹配精度的 利用青海省基础地理信息数据库覆盖全省的 1 ?100 000 检验 ,剔除那些匹配误差超限的控制点 , 必要时补充采集控 ()比例尺数字高程模型 D EM 对地表投影差进行改正 ,在纠正 制点 ,以保证控制点的数量和质量 。

之前 ,必须先作好 D EM 与不同比例尺控制资料不同投影带 在青海省数字正射 影像图的制作 中 , 每 景 影 像 选 择 30

换带及不 同 数 学 基 础 转 换 的 批 处 理 。D EM 应 投 影 规 划 到 个以上高精度控制点 ,采集前四个建模点要求均匀分布在影

像的四个角且 位 臵 要 正 , 这 关 系 到 整 景 影 像 模 型 建 立 的 好 1980西安坐标 , 1985国家高程基准 ,可根据纠正影像范围做

坏 。到采集第五个点时相应的控制点框就会跳出来 。如 果 拼接 。 第五个控制点框还需要位移的话 ,说明前四个点的采集不精 确 ,再对前 四 个 点 进 行 调 整 , 这 一 过 程 直 到 满 足 精 度 要 求

为止 。 ( ) 作者简介 :曹金莲 1975 2,女 ,籍贯 : 青

海 , 1996年毕业于郑 州测绘学校 , 2004 注意检查控制点中误差 ,保存采集的控制点便于精度超

年 3月至 2007年 1月参加武汉大学资 限后的重 新 采 集 。建 议 不 要 使 用 Save Inp u t和 Save R efe r2

源与环境科学学院地 籍测量与土地管 ence保存坐标 ,使用 GCP Too l?F ile ?Save Inp u t A s保存 影理专业青海函授站的学习 ,研究方向地 像点坐标 ,使用 GCP Too l?F ile?Save R efe rence A s保存参照 图制图 。 地形图坐标 。 E2m a il: CaoJ inL ian22@ sian1com

收稿日期 : 2009 202220

表 1 正射影像应满足的技术指标

参数 项目 1 ?10 000 1?100 000 1 ?250 000

1m 10m 25m 影像地面分辨率

色彩 彩色 灰阶 彩色 256

全色波段 red、grn、b lu、p an 5、4、3 波段

平地丘陵地 5m 平地丘陵地 50m 平地丘陵地 125m 接边限差 山地高山地 8m 山地高山地 80m 山地高山地 200m

规定中误差的两倍为其最大误差限 。 依据 CH / T 1006 - 2000《1 ?5 000、1 ?10 000 地形图航空 2 影像纠正 图 摄影 测 量 内 业 规 范 》和 GB / T 17157 - 1997《 1 ?25 000、

采集检查完成后重采样输出纠正影像 ,输出的正射影像 1 ?50 000、1 ?100 000 地形 图航空摄影测量数字测 图 规 范 》, 需与地形图套 合 检 查 精 度 , 精 度 超 限 重 新 检 查 和 量 测 控 制 制作表 2用于纠正误差检查 :

点 ,直至正射影像图精度符合要求 。 表 2 纠正误差检查

214 影像分辨率融合1 ?10 000 1 ?100 000 1 ?250 000 中误差 项目 对已进行正射纠正的全色影进行光谱增强 ,提高全色影 平地丘陵地 山地高山地 平地丘陵地 山地高山地 平地丘陵地 山地高山地 像的亮度 ,增强局部反差 ,突出纹理细节 ,降低噪声 。 35 50 125 加密点 315 510 8715 215 多景影像的镶嵌50 75 125 地物点 510 715 18715 大区域正射影像图成图区域涉及多景遥感影像 ,为满足

影像的无缝拼接 、生成标准分幅数字正射影像的需要 ,必须 表中内业加密点中误差可作为影像纠正中误差 ,取 2 倍 对已经过正射纠正并分辨率融合的单景卫星影像进行数字 ()纠正误差为极限误差 ;地物点中误差作为与 DR G DL G的套 镶嵌 ,对相邻影像进行接边 。接边影像应有 10—50 个像素 合检查误差 ,取 2倍套合检查误差为极限检查误差 。 对每景的重叠且重叠带严格配准 。接边处尽量消除模糊或重影 ,镶 ( ) 影像 , 需 要 验 证 每 个 地 面 控 制 点 GCP 的 RM S 嵌后的影像应整体色调均匀 ,反差适中 、色彩自然 。 误差和总的 RM S误差 ,并且需要套合纠正后影像和地形 图

检查实际精度 ,如果没有达到所要求的精度 ,重复几何精纠 216 影像图幅裁切

正的步骤 ,对控制点进行检查改正 ,直至精度满足要求为止 。 以去除代号的 1980西安坐标系下图幅内图廓四角 x、y的

( 最大 、最小坐标值为基础 ,向四边外扩 10mm 1 ?100 000 图外 3 结束语

)扩 1000m 形成的外接矩形为裁减框进行裁切 。裁切后生成 “5112”汶川地震发生后 ,测绘科研人员制作的 013m 高 GeoTiff格式栅格影像文件 。 分辨率震区数字正射影像图清楚地反映了地质灾害的现状 ,

反映了大地震引发的地质灾害给当地各个方面造成的损失 , 217 元数据也为各级部门进行管理 、决策 、宣传提供了直观与现势的参 元数据项直接关系到图幅的数学基础和图外整饰内容 考材料 。在第二次全国土地调查中其技术方案就是先制作 的正确与否 ,故必须确保每幅图元文件各项内容填写齐全 、 正射影像图 ,在影像图的基础上 ,开展土地地类调查 ,其特点 准确无误 。 是工作效率高 、劳动强度低 、准确性高 、直观性强等 。数字正 218 图幅整饰 射影像的重要性在国民经济建设中越来越多地得到了体现 , 在标准分幅的数字正射影像上分层叠加内外图廓线及公 具有广阔的应用前景 。 里格网 、注记 、境界等要素 ,进行图幅整饰 。其中 ,图廓整饰包

括图名 、图号 、图幅行政区划注记 、公里格网 、图幅结合表 、比

例尺 、左下角的出版说明注记等 ;行政境界包括乡级以上行政 参考文献 境界 ;注记包括居民点自然村注记 、大型河流 、湖泊等水系名

[ 1 ] 党安荣 ,王晓栋 ,陈晓峰 ,张建宝 1ERDA S IMA G IN E 遥 称 、大型山脉名称等其他地理名称 。

感图像处理方法 [M ] 1北京 :清华大学出版社 , 20031 219 精度分析

[ 2 ] 戴昌达 ,等 1遥感图像应用处理与分析 [M ] 1 北京 : 清 依 据 CH / T 1009 - 2001《基 础 地 理 信 息 数 字 产 品

华大学出版社 , 20041 1 ?10 000、1?50 000数字正射影像图 》,正射影像应满足如下

[ 3 ] 基础地理信息数字产品 1 ?10 000 1 ?50 000生产技术 技术指标 : () () 规程 第 3部分 :数字正射影像图 DOM [ S ] 1CH / T

101513—20071

SPO T d ig ita l or thopho to m a p produc in g ba sed on ERD A S sof twa re

A b stra c t: Com b ined w ith Q ingha i d igita l o rthop ho to m ap p roduc tion p rac t, the p ap e r in troduce s the p roduc tion p roce ss and qua lity con tro l m e thod s of SPO T d igita l o rthop ho to m ap , and som e of exp e rience of p roduc tion p rac tice1

Key word s: d igita l o rthop ho to m ap; d igita l e leva tion mode l; d igita l ra ste r grap h ic

( ) CAO J in2lian, W AN G Ha i2qin, B IAN X ue2qing ? Q inghai p rovinca ia l ba sic geograph ica l info rm ation cen te r, X inn ing 810001, Ch ina

范文二：基于ERDAS软件遥感正射影像图的制作

测绘与空间地理信息 第 30卷 第 5期Vo .l 30, No. 5

GEOM A T ICS & S PA T IAL IN FO RM A T ION TECHNOLO GY 2007年 10月 O c t. , 2007

基于 ERDAS软件遥感正射影像图的制作

1 1, 2 2王岩 , 杨爱玲 , 刘秀娟

( 1. 东北林业大学 , 黑龙江 哈尔滨 150040; 2. 国家测绘局黑龙江基础地理信息中心 , 黑龙江 哈尔滨 150086 ) 摘 要 :以 ERDA S软件平台为基础 ,以 SPO T 5 影像为例 ,阐明遥感数字正射影像图的制作过程和影像融合 。

关键词 :遥感 ;遥感数字正射影像图 ;几何纠正 ;图像融合

( ) 文章编号 : 1672 - 5867 2007 05 - 0104 - 02 中图分类号 : P283. 8 文献标识码 : B

Rem ote Sen sing O rthophoto M aps Produc ing Ba sed on ERDAS Software

1 1, 2 2WAN G Yan, YAN G A i - ling, L IU X iu - juan

( 1. Nor thea st Fore stry Un iver s ity, Ha rb in 150040, C h ina;

2. He ilon g j ian g Geom a t ic s C en ter of S ta te Burea u of Survey in g an d M a pp in g, Ha rb in 150086, C h ina ) A b stra c t: Tak ing SPO T 5 im age a s an examp le, th is p ap e r m a in ly d iscu ssed the p roduc ing p rocedu re of remo te sen sing d igita l O r2 thop ho to m ap s and the im age fu sion.

Key word s: remo te sen sing; remo te sen sing d igita l O rthop ho to m ap; geom e tric co rrec tion; im age fu sion

软件平台为基础 ,以 SPO T 5 影像为例 ,阐明遥感数字正 0 引 言 射影像图的制作过程 。

随着人类社会的发展 ,资源 、环境 、灾害及人口问题

1 几何纠正越来越突出 ,人们对于各种比例尺的地形图 、专题图以 及其他空间信息产品的需求日益增加 。这些地图和空 遥感图像成图时 , 由于投影方式 、传感器外方位元 间信息在诸多领域中 , 起着极其重要的作用 。事实上 , 素变化 、传感介质的不均匀 、地球曲率 、地形起伏 、地球 使用航空摄影测量获取地面信息的技术早已成熟 ,精度 旋转等因素影响 ,获取的遥感影像相对于地表目标存在 虽然很高 ,但仅限于小区域 , 对于从事大范围且重复性 一定的几何变形 ,使影像上的几何图形与该物体在所选 高的研究 ,显得不够经济和完整 。遥感作为一种新兴便 定的地图投 影 中 的几 何 图 形 产 生 差 异 , 主 要 表 现 为 位 捷的信息获取技术 , 以多种光谱 、时间和空间分辨率连 移 、旋转 、缩放 、仿射 、弯曲和更高阶的歪曲 。遥感图像 续或周期性观测地球表面 ,为开展全球性和区域性研究 作为空间数据 ,具有空间地理位置的概念 。在应用遥感 提供了新的手段 。遥感是指使用某种与被研究目标非 图像之前 , 必 须 将 其 投 影 到 需 要 的 地 理 坐 标 系 中 。因 接触性设备获得数据 , 经过传输处理 , 从中提取人们感 此 ,遥感图像的几何处理是遥感信息处理过程中的一个 兴趣的信息的科学和技术 ,近几年随着遥感技术的不断 重要环节 。随 着 遥 感 技 术 的 发 展 , 来 自 不 同 空 间 分 辨 成熟与发展 , 遥 感 技 术 在 社 会 各 方 面 的 应 用 也 越 来 越 率 、不同光谱分辨率和不同时相的多源遥感数据 , 形成 广泛 。 了空间对地观测的影像金字塔 , 当处理 、分析和综合利

( 卫星遥 感 数 字 正 射 影 像 图 R emo te Sen sing D igita l用这些多尺度的遥感数据 、多源遥感信息的表示 、融合

及混合像元的分解时 ,必须保证各不同数据源之间几何 ) O rthop ho to M ap , 简 称 R SDOM , 是 利 用 卫 星 遥 感 获 取

的一致性 ,进行影像间的几何配准 。同时高分辨率遥感 的 、具有一定分辨率的全色影像及多光谱影像 , 经几何 影像的出现对几何处理提出更高要求 。 纠正及相应的图像处理后生成的影像数据集 。它同时

影像校正过程分为系统误差校正和几何精校正两 具有地图的几何特性和影像特征 。本文主要以 ERDA S

收稿日期 : 2007 - 09 - 10

( ) 作者简介 :王 岩 1983 - ,女 ,内蒙古赤峰人 ,在读硕士研究生 ,研究方向为定量化遥感和遥感图像处理 。

的比例 尺 , 对 5 m 及 5 m 以 上 的 影 像 制 图 , 应 采 用处理的目的是为了增强局部灰度的反差从而突出纹理

1 ?50 000的地形图纠 正 ; 对 5 m 以 下 的 影 像 制 图 , 采 用,通过细化尽可能减少噪音 。按照 细节和加强纹理能量

1 ?10 000的地形 图 纠正 。对 于 SPO T 5 全 色 影 像 , 由 于 融合在处理流程中的层次可分为像素级 、特征级及分类

分辨率为 2. 5 m , 最好采用 1 ?10 000 的地 形 图 进 行 纠 决策融合 3 类 。在 ERDA S软件中提供 3 种融合方法 :正 。当一景影像不同区域的几何畸变各不相同时 ,可以 基于主分量变换的方法 、乘积融合和比值变换融合 。按 按地形起伏 ,将影像按地面高程不同分成不同的条带或 软件要求输入相应的文件 ,选择融合的方法就可以对图

像做融合处理 。块进行分区纠正 。 几何纠正

的具体过程为 : 由于在融合过程中影像亮度变暗 ,因此影响了其可

) 1 收集本景 SPO T 5 影像所涉及的 DR G和 D EM 数阅读性 ,因此对融合后的影像仍需要进行色调拉伸 、锐

据 ,查看资料 ,了解本景影像所覆盖地区的地理概况 ;化增强处理 、彩 色 平 衡 及 色 调 、亮 度 、饱 和 度 调 整 等 操

)2 检查用于选点的 DR G的精度 , 如不满足精度应 作 ,以增强影像的光谱信息 , 使其更易于判读解译 。最 重新对 DR G数据进行纠正 ; 终的 R SDOM 影像纹理清晰 ,光谱信息丰富 , 色调均匀 ,

)3 将已有 D EM 数据拼到 一起 , 参 与 纠正 , D EM 必 反差适中 。 如何去评价融合图像的好坏是人们一直探须覆盖整景影像 ; 索的问

) 4 参照 DR G对影像选点 , 影像纠正尽可能做到选题 。由于没有标准图像可比 ,评价往往靠目视判定 。然

点均匀 、准确 ,控制范围相差不大 ;而 ,目前遥感技术人员的技术水平参差不齐和各个应用

)5 影像对 DR G纠正配准点位的选择要尽可能选在 部门的应用目的不一样 ,因此目视的标准和理解图像的 明显地物点和可靠点位 ,保证该点与周围地物相对关系 角度和标准也是不一样的 。

正确 ,确保为未经变更的地物 ,杜绝错误选择相似地物 。3 结束语 )6 对 SPO T 5 全色影像进行纠正 , 然后利用纠正后

通过 ERDA S软件纠正遥感影像的过程可以看出 , 的全色影像对多光谱影像进行纠正 。

最终纠正的精度取决于 DR G的质量 、D EM 的精度和选

择控制点的准确程度 。因此在纠正过程中要确保所使 2 图像融合 用数据的准确 。对于 DR G数据要确定其纠正精度是否 遥感技术的发展为人们提供了丰富的多源遥感数 符合要求以及坐标系是否正确 。D EM 数据是对遥感影 据 。这些来自不同传感器的数据具有不同的时间 、空间 像进行地形影响校正的重要基础数据 ,是纠正过程中所 和光谱分辨率以及不同的极化方式 。单一传感器获取 需地形信息的来源 , 因此 D EM 数据的精度也将直接影 的图像信息量有限 , 往往难以满足应用需要 , 通过图像 响纠正效果 ,对于高空间分辨率的影像应选择高精度的 融合可以从不同的遥感图像中获得更多的有用信息 ,补 D EM 数据 。选 择 控 制 点 的 过 程 有 许 多 人 为 因 素 的 影 充单一传感器的不足 。 响 ,因此选点过程中应尽可能选在明显地物点和可靠点 纠正后的影像分为两种 , 一种是全色影像 , 一种是 位 ;对于难以明确点位处 ,最好不选点 ,以减小误差产生 多光谱影像 。两种数据具有不同的特点 ,全色图像一般 的可能 ;对于误差超限的点要仔细检查出现的原因 , 以

具有较高 空 间 分 辨 率 , 如 SPO T 5 全 色 图 像 分 辨 率 为减少不可靠点位 、或时间等原因可能产生的影响 。

( 2. 5 m ,多光 谱 图 像 光 谱 信 息 较 丰 富 SPO T 有 3 个 波

第 5 期马 俊等 :一种基于 Ke ren亚像素配准方法的改进算法 109

表 1 Keren 迭代算法和本文改进算法所得运动参数绝对误差对比表

itera tive Ta b. 1 The com pa r ison be tween the a b so lu te error of m ov in g pa ram e ter s ca lcu la ted by keren

a lgor ithm an d the im provem en t a pproa ch

Ke ren迭代算法 本文改进算法 dx dy θ μμμμμμ xyθxyθ

- 43. 125 - 1. 875 15 - 0. 111 7 - 0. 021 0 0. 274 1 - 0. 047 0 0. 021 2 1. 265 ×10 - 44. 631 ×10 0. 875 - 0. 004 6 2. 250 - 3 0. 067 0 - 0. 003 0 - 0. 514 2 0. 003 3 - 5- 41. 154 ×10 ×10 - 7. 745 - 1. 500 0. 500 2 0. 001 3 0. 003 4 0. 000 4 - 0. 001 2

从表 1 可以看出 , Ke ren 迭代算法和本文改进算法 参考文献 :

在强烈的噪声下都达到亚像素级别的配准精度 ,说明都 [ 1 ] Zitova B , F lu sse r J. Im age R egistra tion M e thod s: a Su rvey 有比较高的抗噪性 。 Ke ren 迭代算法在 15 ?的大角度旋 ( ) [ J ]. Im age and V ision Comp u ting, 2003 , 21 11 : 977 转情况下也能获得亚像素的精度 , 克服了 Ke ren 算法只 - 1000.

适应小角度的情况 。同时我们可以看出 ,采用本文改进 [ 2 ] Tsa i R Y, H uang T S. M u ltifram e im age re sto ra tion and reg2 算法之后 ,旋转角度的配准精度提高得非常明显 , 绝对 istra tion [ J ]. A dvance s in Comp u te r V ision and Im age P ro2 误差与 Ke ren 迭代算法相比有非常显著的降低 ; 平移参 ce ssing. 1984 , 1: 317 - 339.

[ 3 ] M a rce l B , B rio tM , M u rrie ta R. Ca lcu l de tran sla tion e t ro ta2 数在 15 ?的大角度旋转情况下获得了 0. 1 个像素以下的

tion p a r la tran sfo rm a tion de Fou rie r [ J ]. Tra item en t du 绝对误差精度 ,在小角度情况下其绝对误差更是在 0. 01

( ) Signa l, 1997 , 14 2 : 135 - 149. 个像素以下 。实验表明 ,对于其他图像 ,本算法与 Ke ren

[ 4 ] L ucche se L , Co rte lazzo G M. A no ise - robu st frequency do2 迭代算法相比配准精度都有比较显著的改善 。

m a in techn ique fo r e stim a ting p lana r ro to - tran sla tion s 4 结束语 IEEE Tran sac tion s on Signa l P roce ssing, 2000 , 48 [ J ]. ( ) 1769 - 1786. 6 : 图像配准有十分重要的应用 。本文提出了对 Ke ren

B e rgen J R , A nandan P, H anna K J e t a l. H ie ra rch ica l mod2 [ 5 ] 及其迭代算法的改进算法 ,该算法基于简化的四参数仿

e l - ba sed mo tion e stim a tion [ C ] ?Second Eu rop ean Con2 射变换模型而不是传统的旋转平移刚体变换模型 ,成功

fe rence on Comp u te r V ision. 1992: 237 - 252. 避免了角度的泰勒级数展开所带来的误差 ,大大提高了

配准精度 。实验表明本文算法具有快速 、准确和鲁棒性 Ke ren D , Pe leg S, B rada R. Im age sequence enhancem en t [ 6 ]

比较强的特点 ,适合在遥感图像配准 、多源数据融合 、时 u sing sub - p ixe l d isp lacem en t [ C ] ? P roceed ings IEEE 序图像分析 、目标变化检测 、目标识别 、图像镶嵌以及超 Confe rence on Comp u te r V ision and Pa tte rn R ecogn ition. 分辨率重建等方面的图像配准 。 1988: 742 - 746.

()处理方法 [M ]. 北京 :清华大学出版社 , 2003. 上接第 105页

孙 家 柄 . 遥 感 原 理 与 应 用 [ M ]. 武 汉 : 武 汉 大 学 出 版 [ 2 ] 术 , R SDOM 以其直观 、准确 、宏观反映地表综合信息的 社 , 2004. 特点 ,在土地规划 、林业调查 、耕地普查 、环境保护等方 () 余迎. 遥感与 G IS技术在土地利用 /覆盖与变化 LULCC [ 3 ] 面发挥了巨大作用 。随着遥感技术的不断发展 ,遥感分 () 中的应用 [ J ]. 测绘与空间地理信息 , 2005, 28 增刊 : 22 辨率的大幅度提高 , 遥感应用也越来越广泛 , 遥感技术 - 24.

也必将在社会生活的更多领域发挥更大的作用 。

参考文献 : [ 1 ] 党安荣 ,王晓栋 ,陈晓峰 ,等 . ERDA S MI A G IN E遥感图像

范文三：ENVI软件制作SPOT5遥感正射影像图方法初探

40 21 第 卷 第 期 山 西 建 筑 Vol( 40 No( 21 ?223? 2 0 1 4 7 Jul( 2014 年 月 SHANXI A,CHITECTU,E

1009-6825( 2014) 21-0223-03: 文章编号

ENVI SPOT5 软 件 制 作 遥感正射影像图方法初探

屈 为 刚

( ,056001)中国煤炭地质总局第四水文地质队河北 邯郸

: SPOT5 ENVI ,,摘 要对 卫星和 进行了简要介绍分析了卫星影像产生几何畸变的原因探讨了遥感水文地质图正射纠正的理论 与制

,、,,。作方法并对其制作的技术路线工艺流程进行了总结以期通过正射纠正保证遥感影像使用过程中的精度

: ,,关键词遥感影像正射纠正精度

: TP198 : A中图分类号文献标识码

DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2014.21.122 、、、、、、、国防与安全地球科学公用设施管理遥感水利海洋测绘地 0 引言 。质与勘察和城市与区域规划等领域 ,、、随着卫星技术的发展高空间分辨率高光谱高时间分辨率 的

3 卫星影像产生几何畸变的原因 、、、、、、、影像立体量测在环境与地质监测地质勘探测绘林业水 文

。农业等各部门的应用越来越广泛 ,: 遥感图像在获取过程中受到各种因素的影响如光学系统

,、、、、遥感影像是水文地质勘查方面一个重要的信息源遥感技术 畸变传感器的姿态变化卫星帄台的运动地球的曲率及自转运 动

。是水文地质勘查工作中一种重要的勘查方法遥感影像中包含 ,地形起伏等这些因素使得传感器获取的图像元相对于地面 目标

,、、。了许多地质和水文信息这些信息必须通过对影像进行分析和解 实际位置存在挤压扭曲伸展和偏移等几何畸变

。译才能获得然而卫星遥感影像必须经过正射纠正才能成为具 4 遥感正射纠正原理与方法 。有地图投影规则的可供使用的影像图所以必须对遥感影像进 正射纠正的实质是将中心投影的影像通过数字元纠正成正 。行正射纠正 。,射投影的过程原理是将影像化为许多微小的区域根据相关的 1 SPOT5 卫星简介 ,参数利用相应的构像方程或一定的数学模型用控制点解算求得

,解算模型后利用数字高程模型对原始非正射影像进行纠正使其 SPOT-5 SPOT Image 2002 5 4 卫星是法国 公司于 年 月 日发射

( ,) 、 。。2 HG转换为正射影像 的第五颗卫星星上载有 台高分辨率几何成像装置

1 ( ,S) 、1 H台高分辨率立体成像装置台 宽 视 域 植 被 探 测 仪 4( 1 几何纠正

( VGT) ,2( 5 m、10 m 等空间分辨率全色波段最高可达 多光谱段 。几何纠正包括几何粗纠正和几何精纠正几何粗纠正是分

,的分辨率前后模式几乎能在同一时刻以同一辐射条件实时获取 ,,析传感器成像过程建立成像模型或近似的数学模型然后对此

,,,,立体像对避免了像对间由于获取时间不同而存在的辐射差大 模型求逆过程用此逆过程求得遥感图像畸变前的图像主要用

。、、、大提高了获取的成功率在制图环境与地质监测地质勘探测 。于影像的直接定位几何精纠正是利用实地测量的地物的真实 、、、。SPOT5 5 绘林业水 文农业等许多领域得到广泛的 应用卫星 ,,坐标值寻找实测值与畸变之后的图像之间的函数关系从而得

1。个波段参数见表 。,到几何纠正的方法精纠正是在粗纠正基础上利用地面控制点

1 SPOT5 5 GCP 。表 卫星 个波段参数 对各种因素引起的遥感图像几何畸变进行纠正 / m/m 卫星名称 波段 波长 μ 分辨率 4( 2 正射纠正 b1)( 0( 49 , 0( 61 10 绿,,帄坦地区的影像经几何精纠正后也基本可以满足精度要 ( b2)红 0( 61 , 0( 68 10 ,求所以对于帄坦地区经过几何精纠正的影像也可以称作正射影 ( b3)近红外SPOT5 0( 78 , 0( 89 10 。像图 ( b4)短波红外 1( 58 , 1( 78 20 ,但对于地形起伏较大的地区经几何精纠正后依然存在几何 全色 0( 49 , 0( 69 2( 5 。变形所以真正射纠正与几何精纠正的差异在于是否消除了地

2 ENVI 简介 。,形起伏引起的变形为消除包括地形高差引起的几何变形得到

,。符合地图投影规范的遥感图像的产品必须引入高程信息对于 ENVI( The Environment for Visualizing Images) ———ENVI 是美

,; ,帄坦地区可以设置高程为常数但对于地形起伏较大地区需要 Exelis Visual Information Solutions 。国 公司的旗舰产品它是由遥

DEM 。IDL( Interactive Data Lan- 引入 文件 感领域的科学家采用交互式数据语言

guage )。、,、开发的一套功能强大的遥感图像处理软件它是处理分 现实中有的卫星公司提供了轨道星历传感器成像参数和

,成像方式等信息而更多的公司出于保护卫星的核心技术参数不 、。ENVI 析并显示多光谱数据高光谱数据和雷达数据的高级工具

、/ 、、、,( 2) 。 包括文件处理数据输入 输出图像增强掩膜预处理等常规图 被泄露的原因通常不提供常见主要卫星提供的模型见表

,:,、、GPS 、、因而常用的正射纠正方案有两类 像处理功能具有几何纠正 辐射定标连接多光谱分析雷

、、、、、达分析地形地貌分析矢量应用神经网络分析区域分析正射 1) ———,物理模型使用严格的轨道模型的方法即共线方程和

、、、( Digital Elevation Model,DEM) ;影像图生成三维图像生成二次开发制图等专业遥感分析处理 相应数字高程模型即 的纠正法 ,。功能是一个功能非常全面的遥感图像处理软件系统它已经广 2) ,PC( ,ational Polynomial Coefficients) 。有理多项式系数

、、、、、、、泛应用于科研环境保护气象石油矿产勘探农业林业医学 它利用一种与传感器无关的通用型成像几何模型替代以共

2014-05-08: 收稿日期

: ( 1978-) ,,作者简介屈为刚男工程师

40 21 第 卷 第 期 山 西 建 筑 ?224? 2 0 1 4 7 年 月

,3) DEM,,。线方程为基础的严格几何模型再利用精确的地面控制点实现几 该工作区位于中高山地区地形高差大利用该地 。何精纠正 1? 10 000 1 ? 10 000 区 国家基础地理地形图制作覆盖该区的 的

2 表 常见主要卫星提供的模型 DEM 。对该区由于地形引起的地表投影差进行纠正 4) ,,D,G,DEM 纠正前进行坐标转换使 影像具有同一坐标 传感器 模型 文件

,PC ALOS / P,ISM ,PC 文件 。系统

,PC ASTE, ,PC 文件 5( 2 卫星影像数据预处理 ,PC CA,TOSAT-1( P5) ,PC 文件 ( 1) ,b1 b2 , 多波段选择时见表 由于 与 波段有较强的相关性在,PC ( _rpc( txt)I 文件 KONOS,PC( b4,b3,b1) ( b4,b3,b1) ,选择或三个多光谱波段的组合时还要 根据人, ( etaata( vl)PC_mdpOrbView-3 ,PC 文件 、, 眼对各种颜色的分辨能力及习惯要求影像的使用方向仔细观察( rpb),PC ( QuickBird ,PC 文件 ,。,波段组合效果后选择其一确定好波段组合后选择 合适的彩色( rpb),PC ( WorldView-1 ,PC 文件 。b4( ) 、b3( ) 、b2( ) b4( ) 、 b3( ) 、b1( ) 合成方案采用 红绿蓝或 红绿蓝METADATA( DIM)( FO,MOSAT-2 Pushbroom Sensor 星历参数文件

,,的假彩色合成方案合成后的图像中植被颜色近 似接近于自然色彩METADATA( DIM)( SPOT5 Level 1A and 1B Pushbroom Sensor 星历参数文件

。并使得在光谱上对近红外和中远红外敏感的 地物得到充分显示例4( 3 重采样 ,,如对近红外强反射的植被呈各种丰富的 绿色与黄色对近红外吸,X,Y ,纠正时由于计算得到的坐标点的 值多数已不在原来 。,收的水系呈深蓝或蓝黑色岩石土壤呈 褐或红褐色满足后期水文,,像元的中心必须重新计算新位置的亮度值需要对影像进行重 。地质解译的要求 。( Nearest Neighborhood) 、采样重采样的方法有最近邻域法双线 ENVI “File | Open External File SPOT | DIMAP 主菜单上选择格 ( Bilinear Interpolation) 、( Cublic-Interpola- 性内 插 法 三 次 卷 积 法 ”。。b4 ( ) 、b3 ( ) 、b2 式全色影像直接打开多光谱影像采用 红绿tion) 。。重采样通常是和纠正过程同时完成的 ( ) b4( ) 、b3( ) 、b1( ) ,蓝或 红绿蓝的波段组合形成接近自然色彩 4( 4 ENVI 提供的正射纠正的方法 。的多波段影像数据 ENVI4( 5 : ( Pushbroom Sen- 目前支持两种模型严格轨道模型5( 3 卫星影像数据的正射纠正 sor) ,PC ( ,ational Polynomial Coeffi- 和 构 建 有理多项式系数 ,制作全色和多光谱数据融合的满足需求的正射影像图需要 cient) ,。来进行正射纠正

,, 分别对全色和多光谱进行正射纠正和配准再进行数据的融合ENVI ,PC 中可以根据星历表参数构建 文件实现影像数据正 。生成同时具有高空间分辨率和多光谱信息的彩色影像 ( ap | uild ,Ps) 。( P) MBCGC它通过地面控制点或 射纠正的功能

。6 ( S,S,ZS,ega,Phi and appa) XYOmK首先对全色影像进行正射纠正地形图上获取精确的控制 者 个外方位元素来构建

,,P ,,PC 点坐标且保证点位在影像上均匀分布数量尽可能多基于物理模 模型来实现正射纠正的功能模型文件用来纠正一般的

、。,DEM。,推扫式卫星传感器框幅式航空相片和数码航空相片 型导入 软件会自动解求模型通过同名控制点像元坐标

,X Y。SP对大地坐标进行逻辑配赋计算控制点坐标误差 Δ和 Δ点位 OT5 METADATA( DIM ,卫星每景数据中附带的 的文件该

。: ,MS MS 。残差 文件详细记录了影像成像过程中的各种各样参数其包括成像 及中误差 可以列表输出进行精度的评定重采样

、、、、时间最近时刻的星历参数成像视角最近时刻的俯仰角航偏 ,。时以全色波段的地面分辨率为间隔生成正射影像图

、。角滚动角利用这些参数就可以恢复某个时刻的成像单元在地 ,其次多光谱影像配准时以已经纠正好的全色波段影像数据

。SPOT5 心坐标系统内的成像光线所以 卫星影像正射纠正是通 ,、1? 10 000 DEM 为参考导入多光谱传感器参数文件导入 也是要

,, 过星历参数构建物理模型再通过控制点给物理模型予以改正。求选取的控制点足够多并在影像上均匀分布完成多光谱影像 1A 然后使用改正后的精确物理模型与数字高程模型对原始 级影 。的正射纠正 。像执行正射纠正 HSV 接下来采用 融合方法完成全色波段和多光谱波段的

ENVI :提供的物理模型正射纠正的步骤有两步 。融合 。第一步使用地面控制点来构建外定向正射纠正将使用 5( 4 影像融合 SPOT5 ,导航文件中的卫星星历表信息生成初始轨道和视角几何 ,影像融合是将多源遥感图像按照一定的方法在统一的坐标 ,,( GCPs) 模型使用非线性变换的方法能够利用地面控制点来优 ,。系内生成新的图像的过程全色影像一般具有较高的空间分辨 。SPOT5 化轨道模型卫星空间姿态以及 数据中每条扫描线的共 ,。,率多光谱影像具有丰富的光谱信息通过影像的融合使让融 ,( sot 。GCPS 线方程都会计算出来并存储在文件中选择 控制点 ,合后的影像既具有全色影像的高空间分辨率又具有丰富的光谱 ,3 ,, 时要足够多最少 个以上并使这些控制点均匀分布在影像中。ENVI HSV Brovey 。 信息中提供融合方法有 变换和 变换等。以使卫星轨道参数的反演更加稳定 5( 5 正射遥感影像的后期合成 DEM SPOT5 第二步使用轨道模型和 文件逐像素地对 影像进 ,正射影像制成后就可以作为室内遥感初次解译的基础底图 。行正射纠正

,ENVI ,、了还可以在 制图模块中进行坐标格网已知地质矢量数 5 遥感正射影像制作技术路线及工艺流程 ,,据的叠加进行注释与整饰制作成为野外遥感水文地质调查的 5( 1 数据的准备 。底图 1) 。SPOT5 1A 1 /8 。原始卫星数据级原始卫星影像 景无 1。遥感正射影像制作技术路线及工艺流程见图 ; ; 、( 云原始影像噪声 及斑点少提供了轨道参数传 感器模型 或 6 ENVI 正射影像的制作过程 ,PC ) 。文件等

:以全色波段为例正射纠正的过程如下 2) 1 ? 10 000。采用国家基础地理地图比例尺 经过逐网格几

: File | Open External File SPOT | DIMAP 第一步选择影像的 格 D,G,。何纠正生成 精度满足要求

40 21 第 卷 第 期 : ENVI SPOT5 屈为刚软件制作 遥感正射影像图方法初探 2 0 1 4 年 7 月 ?225?

SPOT5 。,,MS ,式并显示 影像 最后一定要查看对话框中选点的误差 是否满足要求对于 ,,误差较大的点予以放弃或重选直到满足要求为止并可以将选 资料的准备 。择的控制点予以保存

: 。Ground Control Points Selection 第三步输出结果在 工具面 DEM 多光谱影像 全色影像 控制资料 ,Options | Orthorectify File。板中选择 在输入结果的参数设置面板 配准 正射纠正 ,,DEM ,,,中需要选择采样方法数据投影参数像元大小输出到文

,。件正射纠正过程完成 正射纠正 影像的融合、增强

,分别完成全色波段和多光谱波段的正射纠正后对多光谱波 段正射影像图 ( basic tools-,esize data) ,影像进行影像大小的调整融合前进行 镶嵌、裁剪 。,数据增强处理对全色影像进行光谱增强提 高全色影像的亮

; ,度对多光谱影像进行增强可以拉大不同地物间的色彩反差突 出质量检查

,。多光谱彩色信息并同步进行影像重采样完成对全色波段和 多光图 1 遥感正射影像制作技术路线及工艺流程 。谱波段影像进行影像融合 : :第二步这里有两种正射纠正方式可供选择

7 DOM 1) ( Map | Or- 质量的检查 只利用数据自带星历参数而无地面控制点方式

thorectification | SPOT) ; DEM ( 直接通过 进行影像的正射纠正见 7( 1 几何精度的检查 2) 。图 1) : ;野外检测用于检查正射影像图的绝对精度 2) ;与等高线图或线划图套合后进行目视检查

3) 。影像镶嵌接边是否超限

7( 2 影像质量的检查

,: 一般采用目视检查方法进行主要内容包括影像色调是否

,,,均匀发差及亮度是否适中影像拼接处是否一致影像上是否存 在

、。、斑点划痕或其他原因导致的信息缺失等整饰内容是否准 确

; 。完整图面要素表达是否符合规定 8 结语

1) ENVI ,通过 软件对遥感影像进行正射纠正保证了遥感影 像图 2 正射纠正方式界面图 ,; 使用过程中的精度对水文地质调查工作的质量起着很重要的 作用2) ( Map | Orthorectifica- 利用地面控制点增加纠正精度的方式, 有针对性的选择能突出反映地质及水文地质信息的波段使各地tion | SPOT | Orthorectify SPOT with ground control) 。 Ground 打 开 ,质和水文地质特征明显对后期水文地质解译和野外地质 调查准效Control Points Selection 3 。对话框如图 所示 。果影响明显遥感影像图为地质人员提供了从宏观上 综合分析一 、、、、, 个区域的水文地质地貌植被环境等因素的视角具有传统地

,、质工作不具备的优势能够取得传统地质工作所不能 取得的成果

、减少了不必要的实地勘察工作具有其他勘察方法 所不能实现的

,、 大区域视野是更快地获取新的地质和水文信息也是区域研究

、、。2) 中最有效地快速地经济地获取区域水文地质特 征的方法遥

,感正射影像图制作具体操作过程简单但要提高 作业效率和保证成

果精度及影像的质量则需要多学科的综合性 的知识和长期的丰富

。,经验积累并且在实际生产过程中每一步 都要仔细步步进行质

。量控制与精度的检核 图 3 地面控制点选择对话框

:参考文献 ( GCP) 。,选择地面控制点的位置在缩放窗口中使十字丝位 ,1, ( ENVI ,M,( : 沈焕锋遥感影像处理方法武汉武汉大学出版 SPOT5 。于 影像所选控制点之上在相应的文本框中输入合适的

,2009(社 。Elev ,,Add 地理坐标在 文本框中输入所选点的高程然后点击

,2, ,,,( ENVI 赵文吉段福州刘晓萌等遥感影像处理专题与实 践Point,,,把点位添加到控制点列表中继 续选择控制点直 到选够

,M,( : ,2007(北京中国环境科学出版社 3 。ShowList ,。个或更多的控制点点击 按钮重新查看所选的控制点

Discussion on the method using ENVI

software production of SPOT5 remote sensing orthophoto map

QU Wei-gang

( The Fourth Hydrogeological Team of China National Administration of Coal Geology,Handan 056001,China)

Abstract: This paper simply introduced the SPOT5 satellite and ENIV,analyzed the cause of satellite imagery geometric distortion,discussed the

theory and making method of remote sensing hydrological geological map ortho rectification,and summarized its production technology route,

process,in order to through the ortho rectification,ensured the precision of remote sensing image in using process(

Key words: remote sensing image,ortho rectification,accuracy

范文四：利用Inpho软件制作数字正射影像图

利用Inpho 软件制作数字正射影像图

1曾文波

,1. 邵阳市房产产权监理处,湖南邵阳 422000 ,

本文以无人机航片为例,利用数字正射影像制作理论,探讨了采用 Inpho 进行正射影像制作的方法。实践表明,该方摘 要 : 法能够快速、有效地生成高质量的数字正射影像。

关键词 :信息化测绘 ;数字正射影像 ;空中三角测量 ;影像镶嵌

P231.5 1672-4623,2014,04-0158-02中图分类号 :文献标志码 :B 文章编号 :

数字正射影像图 (DOM)是将地表航空航天影像经 像及线推扫数字影像等,同时也支持带 IMU/DGPS 航

摄的数据。Inph软件包含项目管理模o 块 In-BLOCK、 垂直投影而生成的影像数据集,同时具有地图几何精

度和影像特征,精度高、信息丰富、直观真实、制作 空三模块 Match-AT、数字地面模Match型 -T、影像纠

正 OrthoMaste以及影像拼r 接 OrthoVista。各个模块既 周期短,可作为成果数据进行利用,也可以作为背景

可组成完整、紧密的全套系统,也可独立工作,或整合 数据进行底图控制,还可以作为原始数据制作 DLG 等 [11][1-5]到其他摄影测量系统的工作流程中 。 地理信息数字成果 。

测区为邵阳市湘窖酒业生态城,以平地和丘陵为

21 DOM 制作原理 主,平均海拔 240 m,高差约 30 m,面积约2 km ,布

设 11条航 线,航向重叠率 75%,旁向重叠50率 %,航 DOM采用数字微分纠正技术解决投影差的问 题, 摄比例尺 1 : 500,相机像素大小为μ m6 。无人机飞 从而将中心投影生成的影像纠正为正射影像。数字正射 行约 40 min,共获得航片253 幅。 影像有非基于 DEM 的纠正方法和基于 DEM 的纠正方 2.2 技术流程法。前者在计算机上利用光学纠正仪进行操作,操作简 1，数据准备与导 入。一般包括测区航片资 料、 单、速度快但精度不高,只能用来做平地的正射影像图, POS数据和相机文件 。航片资料从 CCD 获取后须进行 不能满足有起伏和有建筑物的区域。基于 DEM 的纠正 影像纠正 ;POS数据的编辑一般按 照“序号”、“X 坐 有单片纠正和全数字摄影测量方法。单片纠正需要测区 标 ”、“Y 坐标 ”、“高程 ”、“Omega”、“Phi”、“Kappa” 内已有 DEM 数据作为支撑。对于 DEM 没有覆盖的区域, 的顺序进行 ;POS数据可以从无人机飞控系统中获取 ; 一般采用全数字摄影测量方法。首先根据影像纹理配成 相机文件从相机检校报告中获取,一般包括相机的主 立体像对,生成数字高程模型,然后对每一个像元根据 距及像主点坐标、框标坐标、航摄仪畸变差参数等。 [6,7]其高程进行数字微分纠正,生成正射影像图 。 航片资料和 POS数据通过航 片“序号”进行关联,命 随着普通航空遥感和飞控技术的快速发展,无人 名必须一致。在 ApplicationsMaster中建立工 程,并将 飞行器低空航测系统 ( UAV-MAP) 成为不可缺少的补 所准备数据导入,自动生成航线。导入后的像片利用 [8-10]充手段 。在无人机上装载差分 GPS 和 IMU 构成组 POS数据进行初始化。 合导航系统,可以获取摄影相机的外方位元素和飞机 2，空三加密。空三加密采用影像匹配算法,建立 的绝对位置,实现定点摄影成像和无地面控制的高精 相邻航片及相邻航线之间的像片连接点,利用 POS 点 [2]度对地直接定位 。 数据、通过共线方程及平差解算,解求航片摄影瞬间

的姿态参数及拍摄位置,最终获取每张航片的外方位 2 基于 Inpho 的 DOM 制作

元素。若测区太大,可以分成多区以提高计算效率。 2.1 概况 经过空三加密后的同名像点和像对如图 1 所示。

Inpho 数字摄影测量系统是 Ackerman领导开发的n 3，DTM 的建立与编辑。Match-T内置的影像 DSM 数字摄影测量系统软件,包含空三加密、数字地面模型 匹配算法可以提取各像对中相邻航片的同名像点,自动 匹配、数字正射影像纠正、影像拼接、激光雷达数据处 获得各测区数字地面模型 DTM 和数字高程模型 DEM, 理等模块,能够处理多元影像数据如光学影像、数字影 从而为正射影像图的微分纠正提供改正数据。DTM 的

,2013-11-收稿日期 15。

第 12 卷第4期 ?159曾文波 ,利用 Inpho软件制作数字正射影像图 ?

图 4 经过纠正的单张 DOM

图 1 空三加密后的同名点及像对 OrthoVista中进 行。它运用图像处理技术,平差和整合

[13]网格大小一定程度上决定了计算速度和航片纠正精度, 多源多时相正射像片,生成无缝影像镶嵌图 。图5 须根据实际情况进行设置。由于影像自动匹配的局限性, 为 DOM 导入邵阳市房产 GIS 与矢量数据叠加的效果图。 DEM的编辑需要一定的人工干预。 在 DEM 编辑时应注

意特征点、线、面及城区居民地、立交桥等立体穿插建

筑的编辑。利用 DTM 生成等高线如图 2所示。

图 5 DOM与矢量数据和叠加效果图

可见,采用 Inpho软件可以保证空三精 度,提高

影像输出的效果,对“数字城市”、“数字房产”的数

据采集和更新以及 DOM产业的发展有积极的作用。

参考文献

图 2 利用 DTM 生成等高线图 [1] 宁津生 , 陈俊勇 , 李德仁 , 等 . 测绘学概论 [M].武 汉 : 武汉 4，生成正射影像。纠正过程中需要建立工程项目, 大学出版社 ,2005 引入相机文件、影像文件、DTM 等数据,对各单张航 [2] 宁津生 , 杨凯 . 从数字化测绘到信息化测绘的测绘学科新进

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西测绘 ,2009(4):4-6

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图 3 原始航片 测绘科学 ,2013,38(4):188-189

[12] 戴小真 . 基于 5，匀光和镶嵌。匀光处理时,应正确选择合适的 Inpho系列软件的数字正射影像图的制 作 [J].

现代测绘 ,2007,30(5):27-29 影像作为匀光的主片,使所有的影像在色调及色彩上 [13] 孙冬梅 . 基于 Inpho在建库影像匀光匀色中的应 用 [J].测绘 趋于一致。影像拼接时应注意避开房屋密集区以及变 技术装备 ,2010(12):22-23

形较大的部分,避免不同投射角的房屋或地物强行接 [12]边,拼接线羽化区参数设置应合理 。DOM镶嵌 在 曾文波,硕士,研究方向为 3S 和房产测绘。作者简介 :

Index(Vol.12,No.4) ?VI?GEOSPATIAL INFORMATION

paper demonstratheted enti re processof the designand realizationof Geo-information major, ands geomaticunis versity graduatews ere remandetdo higher comprehensiqualive ty and innovation ability panoramatour system.

by the employment market, geomaticens gineering professional Key words image based renderin, panoramgtaou r systemvi, rtual realit,y virtual city (Page:150) reform became imperati. Avcceordintgo the third academilec ctures

responsibility teaching reform of the "2+1+1" innovative talents

training mode, tak ing GNSS Su vreying and Data Processinfgo r Research on the Online Massive Map Labels and Surface Annotations exampl, etwo aspectso n curriculum teaching implementation and by CHEN Xinghua the reform of examination system were researchedthe ne asxt specific Abstract Basedo n map markersan d technological developmentthis , paper researched massimavep markersan d the interactive query of implementation plan. s

map surfaceannotation , organizeand d designehighd -performance Key words geomatics engineerin, lecgture responsibility sy GNSSstem, data storage solution, reseasrchedthe client and server sidetechnology (Page:167) Surveying and DataProc essing ,inn ovationcapabili ty to quic kly display high concurrent accesst o technolog. Tyhese

technologies would improvethe electronic map displayf eelinguser . sReformation and Exploration in Road Survey and Design Practice Key words massivemap markers,the interacquetiver y of map surface by SHEN Zhaoqing inUniversity annotation,improve fusereelings (Page:153) Abstract Accordintgo the existenwt orking approacohf surve,y the technique of GPS-PTK wafulls y usedt o do researchan d design on

the appropriate approacof fhield work which suited the featureo f the Compilation of the Fujian Province Leadership Map professioonf road and bridg.e Thismod e can improve the students' by ZHANG Weiling manipulativabilie ty and thinking ability. Thepe rfect convergencwas e Abstract Inth e first plac, ewe introducethde basic situationth,e guiding ideology and the documents useofs th e Fujian Province Leadership achieved betweenthe operation practice and engineeringtice . prac

Map, and then to account for the expressioonf content. Finally, we Key words road surveyinang d design,GPS -RthTKe ,la yout of pile, analyzedand discussedthe design featuofre the print finishe, rsymbol cross section, researchingof the teachingre form (Page:170) and colo, asrw ell as the processof the mapc ompilation.

Key words map, information, tfaocr, design (Page:156) Review and Remarks of Registered Surveyor Examination by HE Lihua Production of Digital Orthophoto Map Based on Inpho Software Abstract Facedwith various practicaldifficulties like wide examination content, limited professionaknl owledge and working experienc, esby ZENG Wenbo heavy workloadansd not enough learning time, poor memor, ythe Abstract Taking UAimagV e for exampl, eaccording to theo yr of DOM,thipapes r studied and discussethd e method of making DOM common problem for examineeiss that how to study by themselves using Inpho software. The practice showthats this method canquic kly effectivelany d adjust their attitude. Basedo n the experienceand s and effectively generate high-qualiDOM.t y feelingso f the autho, rthis paper presented some vieandws methods Key words informatization of surveyinang d mapping,DOM,aerial for preparingthe examination.

triangulation encryption,imagemosaic (Page:158) Key words registered su veryo,r review, examination preparing

(Page:172) Design and Production of Land Use Atlas of Qinghai Province

by CAO Jinlian Research on GIS Case Teaching Mode Guided by the Application Abstract This paper describedthe desi gnphilosop hy and compilation by CUI Chenfeng method of atlasf rom content structures desiningg, generadesil gn Abstract A GIS case teachingmode guided by the application wasput out in this pape. rTheapplication of case can make studentsinteres ted characteristic,s compilation requirement, tsechnica rloute and so on.

This atlasw ould provide referenfcore other similar atlas compile. din GISk nowledg, learnineg theory and operation on the basiso f the

case,th e knowledge transfear new application and achievedgood Key words Land Use Atlasof Qinghai P rovinc e, content construction, teachingef fect. designf eature, technologicalpro cess (Page:160) Key words caset eachin, gguided by the application wizadr, GIS

(Page:175) Comparative Research on Electronic Map Update Method

by ZHOU Tingting

Abstract Thispape r focusedo n the contrasot f compact data format Development and Application of Land Archive Management System updatesan d loosec ompact data format updatesfo r electronicmap by HAN Jian tiles, and summarizedthe quick regionalupdate method of electronic Abstract With c onsiderationosf the har dwa er and so ftw ar e environments of land resource managemenburtea u in City-and map.

Key words electronic ma, paprtial upda, tilete cache County-leve, lthe .NETan d SQLS erve rplatform coupled with flexible (Page:162) I/O devicesw ere used to develop an intranet-baseLand d Archive

ManagemenSyt stem ,which has proven to be Windows compatibl, eResearch on Structure System and Key Technologies of One Land userfriendl y and management rigo.r ouThsede veloping proces,s key by HUANG Xing Map technique and innovations were explicawith at edcase stud. yAbstract Basedon the analysisof the current situation of construction of informatization,this paper summariztheed architecturofe OneLand Key words land resour,c filee management system, City-and Clevounel ty- Map, and discussethd e key technique of One Land Ma. pThepaper (Page:177) researchethd e LishuiCi ty One Land Map basedo n One Land Map

conceptan, d developethd e One LandM ap information application Exploration and Practice of the Teaching of the Cutting-edge serviceplat form. Technology of GIS Course by ZHONG Guangrui Key words One Land M, alandp information,GIS, SO A (Page:164) Abstract The essay elaboratfred om the basic objectivesof the cours,e content system andthe teaching method, etsc. This articlesummari zed

the achievementfrso m the practice on the courset eaching and Teaching Reform on the Lecture Responsibility System for Example analyzedthe presenttopic s. GNSS Surveying by LIU Zhimin Key words Cutting-edg e Technologoyf GI S, teachin,g course Abstract With the development and significationof regis teredsu rveyor

systeman d programmatic accreditatioon sun rveyin, gmapping and (Page:180)

范文五：利用Inpho软件制作数字正射影像图

地 理 空 间 信 息 2014年8月 Aug.,2014 第GEOSPATIAL INFORMATION 12 卷第4期 Vol.12,No.4 doi:10.11709/j.issn.1672-4623.2014.04. 056

利用 Inpho 软件制作数字正射影像图

1曾文波

(1. 邵阳市房产产权监理处，湖南 邵阳 422000)

摘 要 :本文以无人机航片为例，利用数字正射影像制作理论，探讨了采用 Inpho 进行正射影像制作的方法。实践表明，该方 法能够快速、有效地生成高质量的数字正射影像。

关键词 :信息化测绘 ;数字正射影像 ;空中三角测量 ;影像镶嵌

中图分类号 :P231.5 文献标志码 :B 文章编号 :1672-4623(2014)04-0158-02

数字正射影像图 (DOM) 是将地表航空航天影像经 像及线推扫数字影像等，同时也支持带 IMU/DGPS 航

摄的数据。Inpho 软件包含项目管理模块 In-BLOCK、 垂直投影而生成的影像数据集，同时具有地图几何精

空三模块 Match-AT、数字地面模型 Match-T、影像纠 度和影像特征，精度高、信息丰富、直观真实、制作

正 OrthoMaster 以及影像拼接 OrthoVista。各个模块既 周期短，可作为成果数据进行利用，也可以作为背景

可组成完整、紧密的全套系统，也可独立工作，或整合 数据进行底图控制，还可以作为原始数据制作 DLG 等 [11][1-5]到其他摄影测量系统的工作流程中。 地理信息数字成果 。

测区为邵阳市湘窖酒业生态城，以平地和丘陵为

21 DOM 制作原理 主，平均海拔 240 m，高差约 30 m，面积约 2 km，布 11 条航线，航向重叠率 75%，旁向重叠率 50%，航 设DOM 采用数字微分纠正技术解决投影差的问题， 摄比例尺 1 : 500，相机像素大小为 6 μm。无人机飞 从而将中心投影生成的影像纠正为正射影像。数字正射 行约 40 min，共获得航片 253 幅。 影像有非基于 DEM 的纠正方法和基于 DEM 的纠正方 2.2 技术流程 法。前者在计算机上利用光学纠正仪进行操作，操作简

1)数据准备与导入。一般包括测区航片资料、 单、速度快但精度不高，只能用来做平地的正射影像图， POS 数据和相机文件。航片资料从 CCD 获取后须进行 不能满足有起伏和有建筑物的区域。基于 DEM 的纠正 影像纠正 ;POS 数据的编辑一般按照“序号”、“X 坐 有单片纠正和全数字摄影测量方法。单片纠正需要测区 标 ”、“Y 坐标 ”、“高程 ”、“Omega”、“Phi”、“Kappa” 内已有 DEM 数据作为支撑。对于 DEM 没有覆盖的区域， 的顺序进行 ;POS 数据可以从无人机飞控系统中获取 ; 一般采用全数字摄影测量方法。首先根据影像纹理配成 相机文件从相机检校报告中获取，一般包括相机的主 距立体像对，生成数字高程模型，然后对每一个像元根据 及像主点坐标、框标坐标、航摄仪畸变差参数等。 航片[6,7]其高程进行数字微分纠正，生成正射影像图。 资料和 POS 数据通过航片“序号”进行关联，命 名必须随着普通航空遥感和飞控技术的快速发展，无人 一致。在 ApplicationsMaster 中建立工程，并将 所准备飞行器低空航测系统 ( UAV-MAP) 成为不可缺少的补 数据导入，自动生成航线。导入后的像片利用 POS 数据[8-10]充手段 。在无人机上装载差分 GPS 和 IMU 构成组 进行初始化。

合导航系统，可以获取摄影相机的外方位元素和飞机 2)空三加密。空三加密采用影像匹配算法，建立 的绝对位置，实现定点摄影成像和无地面控制的高精 相邻航片及相邻航线之间的像片连接点，利用 POS 点 [2]度对地直接定位 。 数据、通过共线方程及平差解算，解求航片摄影瞬间

的姿态参数及拍摄位置，最终获取每张航片的外方位 2 基于 Inpho 的 DOM 制作 元素。若测区太大，可以分成多区以提高计算效率。 2.1 概况 经过空三加密后的同名像点和像对如图 1 所示。 Inpho 数字摄影测量系统是 Ackermann 领导开发的 3)DTM 的建立与编辑。Match-T DSM 内置的影像

匹配算法可以提取各像对中相邻航片的同名像点，自动 获数字摄影测量系统软件，包含空三加密、数字地面模型

得各测区数字地面模型 DTM 和数字高程模型 DEM， 从匹配、数字正射影像纠正、影像拼接、激光雷达数据处

而为正射影像图的微分纠正提供改正数据。DTM 的 理等模块，能够处理多元影像数据如光学影像、数字影

收稿日期 :2013-11-15。

第 12 卷第4?159? 曾文波 :利用 Inpho 软件制作数字正射影像图

期

图 4 经过纠正的单张 DOM

图 1 空三加密后的同名点及像对 OrthoVista 中进行。它运用图像处理技术，平差和整合

[13]网格大小一定程度上决定了计算速度和航片纠正精度， 多源多时相正射像片，生成无缝影像镶嵌图 。图 5 须根据实际情况进行设置。由于影像自动匹配的局限性， 为DOM 导入邵阳市房产 GIS 与矢量数据叠加的效果图。 DEM 的编辑需要一定的人工干预。在 DEM 编辑时应注

意特征点、线、面及城区居民地、立交桥等立体穿插建

筑的编辑。利用 DTM 生成等高线如图 2 所示。

图 5 DOM 与矢量数据和叠加效果图

可见，采用 Inpho 软件可以保证空三精度，提高

影像输出的效果，对“数字城市”、“数字房产”的数

据采集和更新以及 DOM 产业的发展有积极的作用。

参考文献 图 2 利用 DTM 生成等高线图 [1] 宁津生 , 陈俊勇 , 李德仁 , 等 . 测绘学概论 [M]. 武汉 : 武汉 4)生成正射影像。纠正过程中需要建立工程项目， 大学出版社 ,2005 引入相机文件、影像文件、DTM 等数据，对各单张航 [2] 宁津生 , 杨凯 . 从数字化测绘到信息化测绘的测绘学科新进

展 [J]. 测绘科学 ,2007,32(2):5-11 片进行批量正射纠正，获得整个测区的单张数字正射影

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现代测绘 ,2007,30(5):27-29 影像作为匀光的主片，使所有的影像在色调及色彩上 [13] 孙冬梅 . 基于 Inpho 在建库影像匀光匀色中的应用 [J]. 测绘 趋于一致。影像拼接时应注意避开房屋密集区以及变 技术装备 ,2010(12):22-23

形较大的部分，避免不同投射角的房屋或地物强行接 [12]边，拼接线羽化区参数设置应合理 。DOM 镶嵌在 作者简介 :曾文波，硕士，研究方向为 3S 和房产测绘。

GEOSPATIAL INFORMATION ?VI? Index(Vol.12,No.4)

paper demonstrated the entire process of the design and realization of Geo-information majors, and geomatics university graduates were panorama tour system. remanded to higher comprehensive quality and innovation ability Key words image based rendering, panorama tour system, virtual by the employment market, geomatics engineering professional reality, virtual city (Page:150) reform became imperative. According to the third academic lectures

responsibility teaching reform of the "2+1+1" innovative talents Research on the Online Massive Map Labels and Surface Annotations training mode, taking GNSS Surveying and Data Processing for

by CHEN Xinghua example, two aspects on curriculum teaching implementation and Abstract Based on map markers and technological development, this the reform of examination system were researched as the next specific paper researched massive map markers and the interactive query of implementation plans. map surface annotation, organized and designed high-performance Key words geomatics engineering, lecture responsibility system, GNSS data storage solutions, researched the client and server side technology Surveying and Data Processing , innovation capability (Page:167) to quickly display high concurrent access to technology. These technologies would improve the electronic map display user feelings. Reformation and Exploration in Road Survey and Design Practice Key words massive map markers,the interactive query of map surface inUniversity by SHEN Zhaoqing

annotation,improve user feelings (Page:153) Abstract According to the existent working approach of survey, the

technique of GPS-PTK was fully used to do research and design on Compilation of the Fujian Province Leadership Map the appropriate approach of fieldwork which suited the feature of the by ZHANG Weiling profession of road and bridge. This mode can improve the students' Abstract In the first place, we introduced the basic situation, the guiding manipulative ability and thinking ability. The perfect convergence was ideology and the documents uses of the Fujian Province Leadership achieved between the operation practice and engineering practice. Map, and then to account for the expression of content. Finally, we Key words road surveying and design, GPS-RTK, the layout of pile, analyzed and discussed the design feature of the print finisher, symbol cross section, researching of the teaching reform (Page:170) and color, as well as the process of the map compilation. Review and Remarks of Registered Surveyor Examination Key words map, information, factor, design (Page:156) by HE Lihua

Production of Digital Orthophoto Map Based on Inpho Software Abstract Faced with various practical difficulties like wide examination by ZENG Wenbo content, limited professional knowledge and working experiences, Abstract Taking UAV image for example, according to theory of heavy workloads and not enough learning time, poor memory, the DOM,this paper studied and discussed the method of making DOM common problem for examinees is that how to study by themselves using Inpho software. The practice shows that this method can quickly effectively and adjust their attitude. Based on the experiences and and effectively generate high-quality DOM. feelings of the author, this paper presented some views and methods Key words informatization of surveying and mapping,DOM,aerial for preparing the examination.

triangulation encryption,image mosaic (Page:158) Key words registered surveyor, review, examination preparing

(Page:172) Design and Production of Land Use Atlas of Qinghai Province by CAO Jinlian Research on GIS Case Teaching Mode Guided by the Application by CUI Chenfeng Abstract This paper described the design philosophy and compilation

method of atlas from content structures designing, general design Abstract A GIS case teaching mode guided by the application was put

out in this paper. The application of case can make students interested characteristics, compilation requirements, technical route and so on. in GIS knowledge, learning theory and operation on the basis of the This atlas would provide reference for other similar atlas compiled.

case, the knowledge transfer a new application and achieved good Key words Land Use Atlas of Qinghai Province , content construction,

design feature, technological process (Page:160) teaching effect.

Key words case teaching, guided by the application wizard, GIS (Page:175) Comparative Research on Electronic Map Update Method by ZHOU Tingting Abstract This paper focused on the contrast of compact data format Development and Application of Land Archive Management System by HAN Jian updates and loose compact data format updates for electronic map Abstract With considerations of the hardware and software tiles, and summarized the quick regional update method of electronic environments of land resource management bureau in City-and map.

County-level, the .NET and SQL Server platform coupled with flexible Key words electronic map, partial update, tile cache (Page:162) I/O devices were used to develop an intranet-based Land Archive Management System, which has proven to be Windows compatible, Research on Structure System and Key Technologies of One Land Map by HUANG Xing user friendly and management rigorous. The developing process, key

technique and innovations were explicated with a case study. Abstract Based on the analysis of the current situation of construction Key words land resource, file management system, City-and County- level of informatization, this paper summarized the architecture of One Land (Page:177) Map, and discussed the key technique of One Land Map. The paper

researched the Lishui City One Land Map based on One Land Map Exploration and Practice of the Teaching of the Cutting-edge concept, and developed the One Land Map information application Technology of GIS Course by ZHONG Guangrui service platform. Abstract The essay elaborated from the basic objectives of the course, Key words One Land Map, land information, GIS, SOA (Page:164) content system and the teaching methods, etc. This article summarized the achievements from the practice on the course teaching and Teaching Reform on the Lecture Responsibility System for Example analyzed the present topics. GNSS Surveying by LIU Zhimin

Abstract With the development and signification of registered surveyor Key words Cutting-edge Technology of GIS , teaching, course (Page:180) system and programmatic accreditation on surveying, mapping and

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