鄒崇堯 ， 盧圣奇 ， 丁 寧 ， 周軍元

（1.湖北省測繪工程院，湖北 武漢 430074）

PixelGrid快速生產(chǎn)正射影像圖

鄒崇堯1， 盧圣奇1， 丁 寧1， 周軍元1

（1.湖北省測繪工程院，湖北 武漢 430074）

介紹了PixelGrid軟件生產(chǎn)正射影像的方法。以十堰測區(qū)為例，闡述了PixelGrid軟件相對(duì)于常規(guī)方案快速生產(chǎn)大面積正射影像的優(yōu)點(diǎn)。全野外數(shù)據(jù)檢測表明，該方法成熟可靠，可為以后大面積正射影像的生產(chǎn)提供借鑒。

DOM；PixelGrid；POS；快速生產(chǎn)

應(yīng)國家有關(guān)要求，湖北省國土資源廳在全省范圍內(nèi)開展了農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作，并委托湖北省測繪局組織制作了全省1∶2 000正射影像圖，作為確權(quán)工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)以我院生產(chǎn)的十堰地區(qū)1∶2 000正射影像為例，介紹基于PixelGrid的生產(chǎn)技術(shù)方案，為開展全國土地確權(quán)工作提供借鑒。

十堰測區(qū)位于湖北省西北部，地形主要以山地和丘陵為主，測區(qū)面積約20 000 km2，獲取了地面分辨率為0.372 m的UCX數(shù)碼航片，并結(jié)合湖北省連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)，記錄航飛POS數(shù)據(jù)。圖1中紅色區(qū)域?yàn)槌闄z圖幅。

圖1 十堰測區(qū)示意圖

1 常規(guī)DOM生產(chǎn)方案

采用單一主點(diǎn)透視的航片制作正射影像流程如圖2所示[1,2]。

通常在測區(qū)空三加密完成后，就可單模型采集核線和匹配，然后在立體模式下對(duì)模型逐個(gè)進(jìn)行DEM的編輯。為了保證整個(gè)測區(qū)正射影像的顏色、對(duì)比度和亮度的一致性，就必須對(duì)原始影像進(jìn)行勻光處理；然后逐個(gè)利用模型的DEM和相應(yīng)的勻光影像生產(chǎn)單模型的正射影像，格式是*.tif + *.tfw或*.orl 。單個(gè)模型正射影像鑲嵌拼接成一個(gè)大的正射影像(*.tif + *.tfw)后就可按圖幅坐標(biāo)裁切成分幅成果數(shù)據(jù),格式是*.tif +*.tfw[3-5]。

對(duì)于一個(gè)大型測區(qū)（如十堰測區(qū)）而言，單張航片數(shù)較多，相應(yīng)的單個(gè)立體模型數(shù)量也較多。編輯單個(gè)DEM時(shí)，在模型重疊區(qū)域里會(huì)產(chǎn)生DEM的重復(fù)編輯工作，且模型之間的DEM拼接存在誤差，會(huì)直接影響DOM的平面精度和拼接精度。對(duì)于大多數(shù)一線生產(chǎn)部門的硬件設(shè)備而言，單個(gè)影像數(shù)據(jù)量大小不能超過2.8 G，否則無法正常顯示和編輯。

圖2 常規(guī)DOM生產(chǎn)流程圖

2 PixelGrid生產(chǎn)DOM技術(shù)方案

PixelGrid是由中國測繪科學(xué)研究院自主研發(fā)的一款高分辨率遙感影像一體化測圖系統(tǒng)軟件。PixelGrid分為4個(gè)處理模塊：航空影像處理模塊、衛(wèi)星影像處理模塊、無人機(jī)處理模塊和三線陣處理模塊，每個(gè)處理模塊都包含空三加密、影像匹配、DEM/DSM生產(chǎn)編輯和DOM生產(chǎn)作業(yè)程式。

結(jié)合十堰測區(qū)的地形地貌特點(diǎn)，將測區(qū)劃分為幾個(gè)加密分區(qū)。按區(qū)域網(wǎng)8點(diǎn)法布點(diǎn)，中間航線間隔32條基線布設(shè)平高像控點(diǎn)，其中一個(gè)加密分區(qū)的像控布點(diǎn)圖如圖3所示。

采用PixelGrid生產(chǎn)DOM的流程如圖4所示，與常規(guī)DOM生產(chǎn)流程有所改變。

圖3 像控布點(diǎn)方案

圖4 PixelGrid 生產(chǎn)流程圖

加密完成后，利用PixelGrid高保真DSM自動(dòng)提取模塊，匹配生產(chǎn)整個(gè)加密分區(qū)的DSM數(shù)據(jù)，在立體模式下編輯修整成合格的DEM數(shù)據(jù)。利用DEM數(shù)據(jù)糾正經(jīng)過勻光處理后的航片，并利用其拼接鑲嵌軟件，直接生成加密分區(qū)范圍的DOM數(shù)據(jù)。與周邊分區(qū)的正射影像數(shù)據(jù)接邊后，即可按要求圖幅坐標(biāo)裁切成分幅DOM，成果格式為*.tif和*.tfw。

3 全野外數(shù)據(jù)檢測

按照質(zhì)量檢測規(guī)范GB/T18316-2001[6]，質(zhì)量檢查機(jī)構(gòu)按比例并考慮交通因素后，抽取一定圖幅的DOM數(shù)據(jù)，主要分布在交通主干線上鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地圖幅，如圖1中紅色矩形框所示。

利用GPS-RTK，結(jié)合湖北省連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)，采用全野外方式采集相應(yīng)地物平面坐標(biāo)，如水泥塊角點(diǎn)、道路交叉角、斑馬線角點(diǎn)和花壇角等清晰可辯、易判讀的地物點(diǎn)。表1為檢測結(jié)果中一個(gè)檢測分區(qū)平面較差的統(tǒng)計(jì)分析表，其他分區(qū)檢測結(jié)果基本相當(dāng)。

由表1可知，該質(zhì)檢分區(qū)樣本共選取了71個(gè)平面位置進(jìn)行檢測，樣本點(diǎn)誤差分布均勻，沒有較大粗差；平面中誤差為0.93 m，小于規(guī)范 CH/T9008.3-2010 規(guī)定的平地、丘陵地類1.2 m要求[7]，正射影像成果平面位置質(zhì)量可靠；第22號(hào)樣本檢測點(diǎn)誤差為1.73 m，接近2倍中誤差，經(jīng)過分析，認(rèn)為這是因?yàn)樵撍嗟缆方徊纥c(diǎn)影像與周圍土壤影像較接近，使得該點(diǎn)在影像上確定位置時(shí)存在一定偏差。

表1 8分區(qū)平面較差統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié) 語

對(duì)比以往生產(chǎn)技術(shù)方案，可得出以下結(jié)論：

1）利用PixelGrid軟件生產(chǎn)正射影像的精度能達(dá)到設(shè)計(jì)書要求，滿足農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的要求。

2）采用PixelGrid軟件平差解算時(shí)，采用區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)方案，相對(duì)于常規(guī)區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)方案，像片控制點(diǎn)數(shù)量可減少70%。這對(duì)于縮短生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)效率具有極為重要的意義。

3）利用PixelGrid編輯加密分區(qū)DEM數(shù)據(jù)時(shí)，避免了模型相交區(qū)域的數(shù)據(jù)重復(fù)編輯，節(jié)省了40%航測內(nèi)業(yè)編輯工作量，提高了生產(chǎn)效率。

[1] 周軍元,戴騰,鄒松柏,等.大范圍正射影像圖快速生產(chǎn)[J].地理空間信息,2012,10(2):54-55

[2] 魏忠，周軍元，陳春華.空中三角測量中WUCAPS的應(yīng)用[J].地理空間信息,2011,9(3):15-16，187

[3] 方劍強(qiáng).生產(chǎn)數(shù)字正射影像圖的若干技術(shù)問題探討[J].測繪與空間地理信息,2007,30(3):91-93

[4] 王富強(qiáng),凌兵.數(shù)字正射影像圖的原理及生產(chǎn)流程[J].黑龍江科技信息,2004(4):130

[5] 王國明，呂德鳳，吳淑清.基于VirtuoZo數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的正射影像制作[J] .測繪工程，2000(4)：49-51

[6] GB/T 18316-2001.數(shù)字測繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定和質(zhì)量評(píng)定[S].

[7] CH/T9008.3-2010.基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1∶500、1∶1 000、1∶2 000數(shù)字正射影像圖[S].

Fast Production of DOM Based on PixelGrid

byZOU Chongyao

This paper introduced the method of DOM production using PixelGrid. Taking Shiyan test area for example, it expounded the advantages of large acreage DOM rapid production using PixelGrid rather than conventional programme. The results, which detecting through the fi eld data, indicate that the method is reliable and provides insights for large acreage DOM production.

DOM,PixelGrid,POS,fast production

P231.5

B

1672-4623（2014）02-0065-02

10.11709/j.issn.1672-4623.2014.02.023

2013-12-13。

鄒崇堯，高級(jí)工程師，主要從事攝影測量與遙感研究。