肖春华

摘 要：主要阐述了数字正射影像图的特点，并简单介绍了一些应用Imangestation制作数字正射模型的经验和技巧，以期为相关工作提供参考。

关键词：全数字摄影测量工作站；数字正射影像；匀色；正射纠正

中图分类号：TP751.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.066

全数字摄影测量工作站制作数字正射影像的成图周期长、所需工作人员多、工作效率低、工作量大，这些严重制约了基础地理信息的发展。为了缩短航测内业生产数字正射影像的成图周期，提高产品精度和生产效率，节约生产成本和时间，确保产品质量，利用Imagestation应用软件进行了多次试验，经过精确的检测，确定其数据精度达到了规范的要求。Imagestation作为新型的制作数字正射影像（DOM）开发平台，备受各生产单位的青睐，它在大规模生产中起到了举足轻重的作用，也得到了业内人士的认可。该平台主要应用于基础测绘、城市规划、国土资源调查、铁路、公路、水利、电力、能源、环保、农业、林业、海洋和电信等领域。

1 数字正射影像及其特点

数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，简称DOM）是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按照国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。

数字正射影像图具有精度高、信息丰富、直观、真实、获取快捷等优点，可以作为背景控制信息评价其他数据的精度、现实性和完整性，可以从中提取数字城市需要的各种类别的海量地理信息、自然资源信息和社会经济发展信息，为城市现代化建设、防治灾害和公共城市建设规划的各种调查和管理等提供可靠的依据，还可以从中提取和派生新的信息，实现地图的修测更新。

DOM与传统的符号化线划图相比，它所表达的信息更丰富、直观，具有更大的开发应用价值。由于它是数字的，在计算机上可以局部放大，所以，具有良好的判读性能、量测性能和管理性能等。DOM可以用于农村土地发证，指认宗界地界比并数字化其点位坐标、土地利用调查等，还可以作为独立的背景层和地名注名，图廓线公里格、公里格网及其他要素层复合，制作各种专题图。

2 应用Imagestation制作DOM

用Imagestation制作单片DOM，只需要直接导入加密成果，对每张原始TIF进行简单的内定向、外定向和重采样，不需要利用全数字摄影测量工作站制作单模型DOM，但是，要先建立起每个相应的模型。

用Imagestation制作DOM，可以根据不同的情况作不同的调整，比如在平地、丘陵地带，用隔片纠正，在以后的镶嵌中只用4个单片DOM就可以覆盖整幅图；在山地、高山地带，用片片纠正，所用的单片DOM会相应增加。如果利用全数字摄影测量工作站制作DOM，只能按照经过定向的模型，在工作区内生成单片DOM。一般情况下，一幅图要有6个以上的模型，相应的就要生成6个单模型DOM。

此外，Imagestation制作单片DOM可以利用较多的摄影参数、较少的控制点，达到很高的纠正精度。在控制点和DOM精度较高的情况下，纠正后的实际精度在1～2个像素之间。

2.1 制作单片DOM（正射纠正）

在做正射纠正时，首要的任务是设置作业方案并且修改航摄参数。不同摄区的航摄参数是不同的，如果出现错误，就会导致所有的正射影像都不合格。在外定向的过程中，偶尔会发生超限的情况，此时，只需将定向点微调一下即可通过。

在加入航片后，导入空三加密点、外方元素、GCP采集后的单片后方交会，在航片相应位置的程序内部自动匹配（我们是无法看见的）。

在定义重采样范围时，需要圈定工作区范围，此时，还应考虑以后作镶嵌时是做隔片纠正还是做片片纠正。如果以后要做“隔片纠正”，定义重采样范围时，要把工作区圈到所能圈的最大，但是，不能超出空三加密点的范围，一般要比导入的空三加密点的范围小一些；如果要做“片片纠正”，定义重采样范围时，只能圈到空三加密点范围中间的1/3左右，这样才能保证在以后作镶嵌时重叠区不会太大，不会在镶嵌时图像出现5度或更多重叠，使接边线太过烦琐，导致后续工作无法进行。一般情况下，由于山地、高山地地形陡峭，在纠正时容易产生变形，所以，在做片片纠正时，可以把工作区圈小，以减少影像变形。因此，山地、高山地带都采用片片纠正，平地、丘陵地带则做隔片纠正。做隔片纠正可以使镶嵌时的接边线变得相应简单些，减少以后修图的工作量。

2.2 对单片DOM整体匀色

Imagestation制作数字正射影像的重要特色之一，就是能够按照统一模板对单片DOM整体匀色。匀色不仅能够解决不同影像间数据色彩上的差异，同时，也能解决同一影像内部，由于摄影条件和中心投影等原因造成的色彩差异。应用整体匀色这个功能，减弱了单片DOM之间的色差，也减小了图幅接边色差，满足了其成品色调要均匀、反差要适中的要求，从而使成品影像图达到比较好的整体视觉效果。这样做，对其质量保证起到了至关重要的作用，还大大减少了工作人员的工作量，提高了工作效率。

做单片DOM整体匀色时，要先挑一张单片DOM作模板，即在本测区中挑选一幅直方图中正态分布比较好、颜色分布比较均匀的像片进行全图匀色。切记不能挑最好的像片，因为好的像片很容易向比它差的像片颜色靠拢，但是，较差的像片却很难向好的像片颜色靠拢。

同一张像片不能反复整体匀色，是因为每次匀色都会让原始像片损失一部分像素，次数越多损失的也越多。在此过程中要注意的是，在进行匀色设置时，一定要排除背景色，否则当影像不满幅时，整体匀色会把填充用的黑色也作为相片的一部分计算后匀色。这样做，就会把整张片子匀成黑色。同时，背景色值要设为“0”，这是为了方便套图廓。另外，整体匀色的调整方式要设为“逐块”，其最大的特点是能够很好地解决局部亮度不均匀的问题，尤其针对数字正射影像图生产。当像片内地物分布比较均匀时，采用分块匀色的方式可以很好地保证像片内和测区内相邻像片间颜色的均衡度。当影像存在大面积水域时，应先将水域排除再匀色。

一般来说，影响分块数量的因素有很多，像片质量是最主要的因素。图面质量较好像片，即亮度比较均匀、色调清晰的图像，分块数量就少；而图面质量较差的像片，尤其是因摄影曝光导致亮度不均匀的图像，分块数量就应相应增加。另外，图面地物分布情况也是一个重要的因素，大体上是分块数量越少，颜色反差越大，图面越亮；分块数量越多，颜色反差越小，图面越灰。当然，这还要视具体情况而定。

2.3 镶嵌成图

镶嵌成图是将2张或多张具有重叠区域或相接非重叠的图像镶嵌在一起，同时，实现按照标准图幅或用户定义的范围裁图输出。

ImageStation镶嵌采用了逻辑镶嵌一次成图的设计，没有中间数据产生，因此，节约了时间，避免了使用全数字摄影测量工作站镶嵌对机器性能的要求。

用ImageStation在大图上直接裁切，可以达到整体测区的无缝接边，无需像全数字摄影测量工作站镶嵌方法一样，还要人工接边。ImageStation在画接边线时，可以手工调整裁切位置，避开地物较多的地方，减少以后接边的工作量。

在此，最重要的就是接边线的构建。对于高山地，采用的是片片纠正，这样可以减少影像变形的数量；对平地来说，就不存在这种问题了，所以，一般采用隔片纠正。但是，隔片纠正抽片时，一定要注意保证相片的重叠度（在测区中间的像片不能少于3度重叠），当航线断开或航飞不稳定时，就可能会出现航线错位的情况。在这种情况下，作接边线刺点时，先要确保每2张重叠像片间一定要有接边线。接边线构建好后，由于线上只有首尾2个结点，而这样的接边线镶嵌的图可能会有很大的色彩差异，还可能会使影像错位，所以，为了达到较好的接边效果，就需要在接边线上加适当的结点，让接边线可以绕过房子等地物复杂的地方。

2.4 图幅DOM检查和修改

应用Imagestation制作正射影像，虽然可以用匀色模块减小色差，但是，图幅内部的脏点、划痕不能被消除，这时，只能采取人工方式修补。

3 结束语

应用Imagestation可以更高效、快捷、精确地完成正射影像的制作。但是，在利用Imagestation制作正射影像的过程中，还有许多问题有待进一步研究、探讨。

参考文献

[1]顾孝烈，鲍峰.测量学[M].第二版.上海：同济大学出版社，2000.

〔编辑：白洁〕