李興梅

（甘肅省地圖院 甘肅蘭州 730000）

1 引言

2013年10月隨著甘肅省第一次全國地理國情普查工作開始啟動，如何能快速、高效地生產影像工作底圖，是需要解決的主要問題，而用于生產地理國情普查影像底圖生產的數(shù)據(jù)源包括 ADS80航空影像和衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)兩類。按規(guī)范要求所使用的影像資料航攝時間不早于2011年，地面分辨率不低于0.5米，而我院近兩年生產的ADS80數(shù)據(jù)覆蓋范圍較大，滿足規(guī)定的航攝時間和地面分辨率的要求。況且ADS80影像航攝時間大多為夏季，植被茂盛，有利于提高地表覆蓋數(shù)據(jù)解譯工作的準確性。因此，我院決定在有ADS80航攝完成的區(qū)域優(yōu)先選用ADS80航空影像進行地理國情影像底圖的生產，沒有 ADS80航攝的區(qū)域由國家測繪地理信息局統(tǒng)一下發(fā)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)進行生產。針對不同的影像數(shù)據(jù)源，制定了不同的技術流程，以滿足2014年國情普查數(shù)據(jù)的采集需要。根據(jù)對國情普查影像底圖的要求，平面坐標系采用2000國家大地坐標系，高程采用1985國家高程基準，按1∶25000標準分幅單元儲存，生產數(shù)據(jù)要統(tǒng)一到6°帶上，現(xiàn)就如何利用ADS80影像數(shù)據(jù)快速生產作地理國情影像底圖進行梳理與一一闡述。

2 基礎測繪成圖區(qū)域

由于基礎測繪數(shù)據(jù)制作的1∶10000正射影像分辨率為1m，1∶5000正射影像分辨率為0.5m，所以部分1m分辨率的基礎測繪DOM成果不能直接用作地理國情普查影像底圖。需要利用基礎測繪的 DEM數(shù)據(jù)成果重新生產0.5m分辨率的地理國情普查影像底圖。

首先，將 DEM成果數(shù)據(jù)不滿幅的圖幅立體補充完整，將所有的DEM數(shù)據(jù)成果轉換為6°分帶成果，再根據(jù)空三加密成果對L1級RGB和NIRN00A近紅外影像進行正射糾正，然后對糾正過的各條帶正射影像進行勻光、勻色處理，最后拼接成0.5m分辨率的1∶25000標準圖幅外擴100個像元的RGB和NIR影像底圖。具體的生產流程圖見圖1。

圖1:有DEM數(shù)據(jù)生產流程圖

3 基礎測繪未成圖區(qū)域

對于基礎測繪未成圖區(qū)域的地理國情影像底圖生產，需要重新進行空三加密、生產數(shù)字高程模型DEM、數(shù)字正射影像DOM，具體的過程如下:

1.利用航攝完成后的影像數(shù)據(jù)、地面基站的同步數(shù)據(jù)或下載精密星歷數(shù)據(jù)對 IMU/GPS進行融合解算，解算完成后進行空中三角測量工作，并判斷解算結果是否符合要求，是否有粗差存在。

2.加密控制點的布設，由于ADS80影像空中三角測量幾乎完全依賴于 IMU/GPS數(shù)據(jù)，對控制點的需求較少，用少量的控制點就能滿足空三加密的要求。因此，在實際操作中只需要在測區(qū)的四周及內部均勻布設一定數(shù)量地面控制點，其主要目的是作為空三加密和生產的國情影像底圖的精度檢查。

3.用Leica-Orima軟件進行空三加密，在區(qū)域網自動連接點匹配完成后，進行無地面控制點參與的區(qū)域網平差解算，再對區(qū)域網內的控制點進行精度檢測，檢測點滿足精度要求后，進行DEM、DOM生產。我單位通過大量檢測點的實際檢測證明，無地面控制點參與的區(qū)域網平差結算成果，能夠滿足地理國情對影像底圖的精度要求，精度統(tǒng)計見表1、見表2。

4、DEM、DOM數(shù)據(jù)的生產，首先是將長航帶全色波段影像數(shù)據(jù)和RGB影像數(shù)據(jù)按一定范圍（比如1∶50000的區(qū)域范圍）進行裁切，然后是利用ADS80影像三個視覺的16位全色波段影像在GEOWAY CIPS集群式影像處理系統(tǒng)中進行 DEM的匹配，匹配完成后人工進行修測，然后對航帶式 RGB影像進行微分糾正，糾正成0.5米分辨率的DOM，最終鑲嵌成按1∶25000外擴50個像素的地理國情影像底圖。具體生產流程圖見圖2。

表1:城市坐標系統(tǒng)改造項目GPS控制點檢查國情影像底圖平面精度統(tǒng)計表

表2:像控點檢查地理國情影像底圖平面精度統(tǒng)計表

4 關鍵技術環(huán)節(jié)

1、無地面控制點的加密技術。由于GPS/IMU精度較高，不需要布設控制點，也能滿足地理國情影像底圖的制作要求，具體的精度統(tǒng)計見表1、表2。

2、應用似大地水準面化成果。由于ADS80三線陣式數(shù)碼航攝儀進行航空攝影作業(yè)時，其機載 GPS和地面基站 GPS獲取的觀測數(shù)據(jù)經處理后的成果都在 WGS84坐標系統(tǒng)下，而我們生產的國情影像底圖要求是在CGCS2000坐標系統(tǒng)下，因此空三加密完成后的一個重要的工作就是空三成果坐標系統(tǒng)的轉換和高程基準的轉換。鑒于WGS84橢球與CGCS2000橢球參數(shù)差異極小，其平面投影坐標差值也很小，對生產產品的 DOM的精度幾乎沒有影響，因此采用似大地水準面精化模型將大地高轉換為正常高。

3、GEOWAY CIPS集群式影像處理系統(tǒng)在生產中的應用。由于CIPS影像處理系統(tǒng)是構建在刀片計算機集群網絡環(huán)境下，將計算、儲存、人力等資源進行整合，適合大規(guī)模影像數(shù)據(jù)快速、批量處理的一套軟硬件產品集成系統(tǒng)。其核心主要在于高性能集群計算機環(huán)境的影像自動處理，系統(tǒng)可以自動完成從影像匹配、正射糾正、影像勻光勻色、鑲嵌成圖等工作。由于 ADS80影像數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量大，用傳統(tǒng)的分散的作業(yè)方式和常規(guī)航測生產流程生產影像底圖，費時，費力，工作效率低。應用 GEOWAY CIPS集群式影像處理系統(tǒng)后，節(jié)省了大量的人力和時間，提高了工作效率，因此集群式的影像處理系統(tǒng)的快捷生產技術流程和高效的數(shù)據(jù)處理軟硬件設備，是提高工作效率理想的技術流程。

圖2:沒有DEM數(shù)據(jù)生產流程圖

5 結束語

利用GEOWAY CIPS高性能集群式網絡處理系統(tǒng)，實現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的自動、快速處理。通過精度檢測滿足地理國情普查對影像工作底圖的精度要求，生產的影像底圖已經應用于甘肅省承擔的地理國情普查數(shù)據(jù)的生產過程。

[1]張永戰(zhàn).ADS40生產中坐標系統(tǒng)轉換和大地水準面精化成果應用[J]科技情報開發(fā)與經濟，2008(18):138-139.

[2]李明，吳磊，許妙忠.基于ADS40數(shù)據(jù)正射影像制作技術[J]測繪信息與工程，2008，33(3):42-44.

[3]GDPJ05-2013，地理國情普查數(shù)字正射影像生產技術規(guī)定[S]