張海中
(寧夏國土測繪院,寧夏 銀川750021)
地理國情普查是全面獲取地理國情信息的重要手段,而數(shù)字正射影像(DOM)數(shù)據(jù)是地理國情普查中主要的調查數(shù)據(jù)源,是內業(yè)解譯整理、外業(yè)核查的主要依據(jù),是普查成果數(shù)據(jù)的重要組成部分。下文結合寧夏第一次地理國(區(qū))情普查《寧夏地理國(區(qū))情普查全區(qū)數(shù)字正射影像的制作》項目工作實際,對影像生產的質量控制進行探討。
寧夏地處中國西北,疆域輪廓南北長、東西短。南北相距約456 km,東西相距約250 km,總面積為5.19萬多km2。寧夏地貌類型多樣:山脈、高原、平原、丘陵、河谷,使寧夏呈現(xiàn)出豐富的自然景觀。
寧夏地處黃土高原與內蒙古高原的過渡地帶,地勢南高北低。境內有較為高峻的山地和廣泛分布的丘陵,也有由于地層斷陷又經黃河沖積而成的沖積平原,還有臺地和沙丘。地表形態(tài)復雜多樣,為經濟發(fā)展提供了不同的條件。據(jù)2004年初統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,寧夏地形中丘陵占38%,平原占26.8%,山地占15.8%,臺地占17.6%,沙漠占1.8%。
1)控制資料
控制資料均為該區(qū)歷年基礎測繪生產的外業(yè)像控點和空三加密成果,均通過寧夏測繪產品質量監(jiān)督檢驗站驗收,是此次正射影像生產的主要控制資料來源?;A測繪生產年代跨度較大,衛(wèi)寧測區(qū)、牛首山測區(qū)、吳忠測區(qū)、銀川石嘴山測區(qū)均為2010年以后生產,該區(qū)域像控點90%可用,空三加密成果70%可用。其它區(qū)域像控點60%可用,空三加密成果40%可用,基本能滿足此次正射影像生產。控制不足部分野外測繪進行補充。
2)1∶10 000數(shù)字高程模型(DEM)
DEM數(shù)據(jù)用于制作衛(wèi)星影像正射糾正。使用2009—2013年寧夏基礎測繪生產,格網(wǎng)5 m的DEM成果,基礎測繪更新區(qū)域外部分寧夏邊界區(qū)域圖幅無DEM,將采用1∶10 000DLG數(shù)據(jù)生產DEM補充。
3)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)
國家基礎地理信息中心下發(fā)的數(shù)據(jù):一期共1.8T,1088景,其中多光譜數(shù)據(jù)357景,全色數(shù)據(jù)731景,其中實際可用數(shù)據(jù)1 077景;二期共200景,其中多光譜數(shù)據(jù)98景,全色數(shù)據(jù)102景,是此次正射影像生產的主要數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)獲取分別源于WorldView-1全色(0.5 m);WorldView-2全色(0.5 m)+多光譜(2.0 m);QUICKBIRD全色(0.6 m)+多光譜(2.4 m);多光譜數(shù)據(jù)分辨率為2.0 m和2.4 m兩種規(guī)格,2.0 m的302景,2.4 m的55景;全色數(shù)據(jù)分辨率為0.5 m和0.6 m兩種,其中0.5 m的676景,0.6 m的55景。數(shù)據(jù)級別為level2A,GEOTIFF格式,QB02,WV01,WV02按景分塊存儲,采用WGS84坐標系統(tǒng)。影像獲取時間為2011—2013年度期間,各年全色影像完全占一萬圖幅1 700幅。此次提供的數(shù)據(jù)2011年度影像全區(qū)覆蓋度約占80%。
影像生產采用GEOWAY集群式影像處理系統(tǒng),影像生產處理流程見圖1。
測繪項目生產過程中,好的成果是作業(yè)人員生產出來的,不是檢查出來的,因此作為質量控制的一個重要手段,就是要加強作業(yè)過程質量管控。
圖1 衛(wèi)星影像正射糾正作業(yè)流程
數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)生產應實行質量分級負責管理制度,項目承擔單位對各自承擔任務的成果質量負責。技術設計書需經上級主管單位組織評審后才能作為組織生產的技術依據(jù)。生產作業(yè)必須嚴格執(zhí)行有關技術規(guī)定。正射影像數(shù)據(jù)生產實行產品質量檢查驗收制度,按該項目質量檢查驗收規(guī)定等進行質量檢查驗收,實施“兩級檢查、一級驗收”質量控制制度。作業(yè)員首先須對過程及成果進行自檢,寧夏國土測繪院的生產中隊對正射影像生產過程及成果進行100%一級檢查,質檢科對中隊提交產品進行100%二級檢查,最終由寧夏測繪產品監(jiān)督檢驗站進行質量檢查驗收。
在生產實施前,組織有關技術人員學習有關標準、技術規(guī)定、專業(yè)技術設計。為保障做好地理國情監(jiān)測項目,針對寧夏地理國(區(qū))情監(jiān)測衛(wèi)星影像DOM制作項目,根據(jù)國家相關技術規(guī)范要求,通過采用GEOWAY CIPS軟件進行試生產,經過認真分析和研討,編制項目生產技術流程和方案,對生產技術要求和產品質量作出了明確和嚴格的規(guī)定并指導生產。
首先作業(yè)前要對參與人員工作內容交底以及培訓,作業(yè)過程中質量負責人密切跟進指導作業(yè)人員自查和檢查員檢查;匯總發(fā)現(xiàn)的問題及時召集技術負責人及各級檢查人員交流分析這些問題,形成處理意見;由技術負責人結合實例給作業(yè)人員講解,進行修改,檢查人員做好復查工作。
正射影像生產實行全過程質量控制,檢查過程是作業(yè)人員自查、中隊檢查、院級檢查并做好檢查記錄;院級檢查合格后交測繪產品質量監(jiān)督檢驗站檢查,合格后才能進行下一道工序作業(yè),不得有遺漏和錯誤存在。以下工序應是檢查重點。
2.2.1 基礎資料質量
組織技術人員,對收集的各項資料進行認真分析,檢查基礎資料精度及覆蓋情況,檢查衛(wèi)星影像原始數(shù)據(jù)的覆蓋范圍情況、資料現(xiàn)勢性和質量情況是否符合項目規(guī)定要求。
2.2.2 影像定向檢查
檢查航空影像空三平差報告中的連接點和控制點的中誤差、最大誤差、誤差分布等是否滿足規(guī)定要求,應加強對定向報告中殘差較大點的檢查。檢查衛(wèi)星影像外參數(shù)解算報告中的中誤差、最大誤差、誤差分布是否合理,是否存在系統(tǒng)誤差,應加強對外參數(shù)解算報告中殘差較大點的檢查。
2.2.3 正射影像檢查
檢查影像的質量、幾何精度、分幅正射影像數(shù)據(jù)之間的接邊和分景糾正數(shù)據(jù)之間的接邊情況。
2.2.4 元數(shù)據(jù)檢查
檢查元數(shù)據(jù)的內容、完整性、正確性、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)結構等是否嚴格按照規(guī)定的要求。
項目進行生產衛(wèi)星影像正射糾正,控制資料使用寧夏基礎測繪2008—2013年寧夏基礎測繪野外測繪像控資料及內業(yè)加密生產的資料。2013年12月開始安排生產,2014年2月中旬完成試點地區(qū)4個區(qū)域的影像制作,并進行了中隊及院級檢查,并提交寧夏測繪質檢站進行了產品抽檢。
試點地區(qū)5個分區(qū)完成影像制作1∶2.5萬圖幅144幅,使用影像共計180景(其中全色98景,多光譜82景),使用影像糾正野外控制點約1 670個,其中控制點875個,檢查點795個,質量統(tǒng)計見表1。
表1 質量統(tǒng)計表
經院質檢,所有產品成果各項指標符合要求,提交寧夏測繪產品質檢站對產品批抽檢,樣品產品成果各項指標符合要求,“批產品”質量合格。
由于DEM數(shù)據(jù)不完整,部分地區(qū)(主要高山地形)影像亂花,排除DEM影響要素,根據(jù)規(guī)范要求,不影響國情調查影像亂花不用處理。影響國情調查影像亂花區(qū)域,參照基礎測繪1∶1萬DOM影像,進行地理國情內業(yè)解譯處理。個別地方線狀地物扭曲,通過使用其它影像處理軟件進行修補。
全國第一次地理國情普查項目是對全國范圍內自然、人文地理要素的現(xiàn)狀和空間情況分布開展的全面調查工作,意義、作用大;作為具體數(shù)據(jù)生產、處理加工的測繪單位,控制好成果質量確保為下一道工序提供可靠影像DOM。
[1]國家測繪地理信息局.2013地理國情監(jiān)測總體設計[R].
[2]國家測繪地理信息局.GDPJ 05-2013,數(shù)字正射影像生產技術規(guī)定[S].