陳 蓉,王 博,馬隨陽

（1. 武漢交通職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430065；2. 湖北省測繪質(zhì)量監(jiān)督檢驗站，湖北 武漢 430074；3. 長江宜昌航道局，湖北 宜昌 443007）

三調(diào)工作中重要的一步是利用高分辨率遙感數(shù)據(jù)制作遙感正射影像圖，以正射影像圖為基礎(chǔ)，明確實地調(diào)查土地的地類、面積和權(quán)屬，全面掌握全國耕地、園地、林地、草地、商服、工礦倉儲、住宅、公共管理與公共服務(wù)、交通運輸、水域及水利設(shè)施用地等地類分布及利用狀況。因此，提供高質(zhì)量的高分辨率正射影像對三調(diào)意義重大，直接影響后續(xù)工作。本文通過對湖北省第三次國土調(diào)查（省三調(diào)）正射影像的質(zhì)量評價工作的總結(jié)，提出省三調(diào)質(zhì)量控制方法及措施，提高正射影像生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制水平。

1 湖北省第三次國土調(diào)查正射影像基本情況

按照《第三次全國土地調(diào)查正射影像生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》的要求，第三次全國土地調(diào)查任務(wù)中的正射影像包括覆蓋全國1∶10 000正射影像和城市建成區(qū)1∶2 000正射影像，以地面分辨率來區(qū)分就是全國制作0.5 m地面分辨率正射影像，城市建成區(qū)為0.2 m 地面分辨率正射影像。湖北省結(jié)合自身的實際情況，多地要求縣城城關(guān)區(qū)域采用優(yōu)于0.1 m 分辨率航空攝影數(shù)據(jù)制作1∶1 000正射影像，鄉(xiāng)鎮(zhèn)核心區(qū)域要求采用優(yōu)于0.2 m分辨率航空攝影數(shù)據(jù)制作1∶2 000正射影像。在實際作業(yè)時，縣城城關(guān)區(qū)域一般使用有人飛機或者大型無人機進行航空攝影。鄉(xiāng)鎮(zhèn)核心區(qū)域則由于非常分散并且面積不大，同時無人機在測繪行業(yè)的應(yīng)用也已非常成熟[1-2]，因此，主要采用的是旋翼型無人機進行傳統(tǒng)航空攝影或者傾斜攝影，其他區(qū)域則采用國家下發(fā)的正射影像。在湖北省第三次全國土地調(diào)查正射影像生產(chǎn)中，有衛(wèi)星、有人飛機、無人機（其中衛(wèi)星平臺就主要有高分系列、北京二號、高景一號、World-View 等國內(nèi)外主流遙感衛(wèi)星，飛機平臺有傳統(tǒng)有人固定翼飛機、三角翼飛機、固定翼無人機、多旋翼無人機），從傳統(tǒng)攝影方式到傾斜攝影方式，比例尺有1∶1 000、1∶2 000、1∶10 000，有按矩形分幅、縣級行政區(qū)域分幅，因此具有多數(shù)據(jù)源多比例尺的特征。由此可見，湖北省第三次國土調(diào)查正射影像具有多平臺、多源、多比例尺的特點。

2 質(zhì)量評價流程

按照《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》[3]規(guī)定和實際質(zhì)量評價工作要求，正射影像的質(zhì)量評價具體流程設(shè)計如圖1所示。

圖1 質(zhì)量評價流程

其中，文檔資料審核內(nèi)容主要為三大件，技術(shù)設(shè)計書、技術(shù)總結(jié)、檢查報告。抽樣按照《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》規(guī)定抽取。

3 質(zhì)量評價內(nèi)容及方式

考慮到湖北省第三次全國土地調(diào)查正射影像生產(chǎn)的實際情況，結(jié)合國家相關(guān)質(zhì)量檢查與驗收的規(guī)范，本項目的質(zhì)量元素并未考慮時間精度和表征質(zhì)量，檢查內(nèi)容主要包括空間參考系、位置精度、邏輯一致性、影像質(zhì)量、附件質(zhì)量五大質(zhì)量元素。下文將對每項質(zhì)量元素的評價內(nèi)容、方式以及易錯點進行分析。

3.1 空間參考系

空間參考系利用GIS軟件、查看XML文件或者自動檢查軟件檢查等方式，內(nèi)業(yè)核查分析成果的大地基準、地圖投影。該質(zhì)量元素的檢查項均是符合性檢查，因此，生產(chǎn)過程中需嚴格按照設(shè)計要求進行，已出現(xiàn)的問題主要有坐標系統(tǒng)未定義或者定義錯誤，投影文件中投影方式錯誤等。

3.2 位置精度

平面精度評價采用檢測點比較法，檢測點可通內(nèi)業(yè)和外業(yè)2 種方式獲取，內(nèi)業(yè)上可從已有驗收合格的同精度或者高精度的地形圖、DOM中獲取，或者直接套合在一起檢查，也可通過攝影測量方法（空三加密點法、立體采集法）獲取檢測點；外業(yè)則通過HBCORS采集，采集檢測點要求為影像上明顯特征點。

縣級三調(diào)補充影像基本按照矩形分幅提交驗收，考慮到正射影像的生產(chǎn)流程以及質(zhì)量評價工作的時效性，精度統(tǒng)計的時候按多個圖幅組成一個區(qū)進行位置精度評價，可提高作業(yè)效率，通過多年來的實踐經(jīng)驗來看，該做法對成果最終的符合性影響非常有限，可以滿足平面精度評價的需要。在實際量取距離時，可采用鐘生偉[4]等總結(jié)的一套檢測點快速精度統(tǒng)計的作業(yè)流程。

3.3 邏輯一致性

內(nèi)業(yè)核查成果的邏輯一致性，主要檢查數(shù)據(jù)命名、數(shù)據(jù)格式是否正確。此項也為符合性檢查，容易出現(xiàn)的錯誤為數(shù)據(jù)格式或文件命名不符合設(shè)計要求。

3.4 影像質(zhì)量

內(nèi)業(yè)檢查數(shù)據(jù)地面分辨率、圖幅范圍、色彩模式、色彩特性、影像噪聲、信息丟失。地面分辨率可通過TFW文件查看，也可直接使用GIS軟件打開影像查看屬性或量取，圖幅范圍、影像特性（色彩模式、色彩特性、影像噪聲、信息丟失）可使用GIS 或者其他看圖軟件檢查（建議使用GIS 軟件，以方便進行范圍標注及面積統(tǒng)計）。容易出現(xiàn)的問題有線狀地物易錯位，橋梁、房屋扭曲，山體拉花，過度曝光，云影導(dǎo)致信息丟失，圖幅范圍錯誤等情況，其中圖幅范圍錯誤主要表現(xiàn)為未按要求外擴，圖幅范圍為符合性檢查，直接影響成果的合格與否。

3.5 附件質(zhì)量

內(nèi)業(yè)檢查文檔、附件（元數(shù)據(jù)、縣域鑲嵌塊信息文件）完整性、正確性、權(quán)威性。其中省級三調(diào)正射影像元數(shù)據(jù)、縣域鑲嵌塊信息文件中的屬性項定義、坐標系統(tǒng)定義等符合項為生產(chǎn)和檢查中的重點內(nèi)容?？h級三調(diào)補充的影像由于單純作為三調(diào)底圖，不作為三調(diào)的最終成果提交。為降低作業(yè)成本，更好地完成三調(diào)任務(wù)，元數(shù)據(jù)一般為文本形式或不要求制作元數(shù)據(jù)。

4 質(zhì)量問題分析及建議

通過對湖北省三調(diào)影像質(zhì)量評價工作的總結(jié)，在正射影像生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了不少共性問題，從這些問題也可以一定程度上反映行業(yè)內(nèi)普遍面臨的挑戰(zhàn)。

1）技術(shù)文檔存在內(nèi)容缺失，內(nèi)容錯誤，文檔編制隨意的情況，主要存在于縣級三調(diào)單位，一方面是技術(shù)力量薄弱，編寫人員和審核人員水平參差不齊；另一方面是對設(shè)計的不重視，會出現(xiàn)一些前后矛盾以及常識性的錯誤。因此，生產(chǎn)單位、管理單位應(yīng)加強技術(shù)培訓(xùn)和交流，強化設(shè)計的各項程序，并確保設(shè)計與生產(chǎn)不能脫節(jié)。

2）從提交的成果可以明顯看出不同的作業(yè)方式和生產(chǎn)軟件，有傳統(tǒng)攝影測量生產(chǎn)軟件（INPHO、像素工廠、Geoway 等），也有三建模軟件（CC），而利用CC 生產(chǎn)所謂的真正射影像（TDOM），在利用實際像素進行查看時，邊緣粘連情況非常嚴重，這是由于CC 是全過程自動化生產(chǎn)，因此無法對其中間成果進行編輯，導(dǎo)致影像質(zhì)量不能夠符合國家標準。

3）由于在地形變化處容易引起如道路、房屋、高架橋梁變形，因此，在過程DEM 數(shù)據(jù)編輯過程中，應(yīng)著重對地形變化處進行編輯處理。線狀地物或者建筑物出現(xiàn)錯位情況，一般是由于鑲嵌線直接穿越導(dǎo)致的。鑲嵌線一般都通過計算機自動生成，目前算法對于避開房屋、線狀地物的成功率還不算太好[5-7]。影像鑲嵌時最大可能運用影像的中心區(qū)域鑲嵌線應(yīng)避開大型建筑物和影像差異較大的地方，盡量選擇河、路、溝、渠、田埂等線狀地物的邊沿，盡量避免在同一道路上來回穿越，避免切割人工地物。應(yīng)經(jīng)過合理有效的影像鑲嵌來消除不同航片上由于高層建筑、高架橋等投影差造成的地物錯位的現(xiàn)象。

4）杜絕在坐標系統(tǒng)定義、投影參數(shù)定義、文件格式、文件命名、地面分辨率、影像外擴、元數(shù)據(jù)屬性項定義等不符合項上出現(xiàn)錯誤，減少其他影像質(zhì)量問題，在很大程度上可以確保最終成果符合設(shè)計和規(guī)范。

5）從質(zhì)量驗收過程也可以看出，國產(chǎn)遙感衛(wèi)星拍攝的衛(wèi)片經(jīng)過處理后生產(chǎn)出來的DOM 數(shù)學(xué)精度與國外遙感衛(wèi)星沒有明顯差距，但是在影像的色彩、清晰度（同一分辨率的情況下）上，國產(chǎn)衛(wèi)星還是略遜于國外的遙感衛(wèi)星[8]。

5 結(jié) 語

本文通過對湖北省第三次國土調(diào)查正射影像的質(zhì)量評價工作進行總結(jié)，并將正射影像質(zhì)量評價涉及的質(zhì)量元素的評價內(nèi)容、方式以及易錯點進行了分析，通過質(zhì)量評價工作反演生產(chǎn)問題，從技術(shù)和管理方面對正射影像的生產(chǎn)提供一定的建議，在正射影像的生產(chǎn)和質(zhì)量檢查工作中均有一定的指導(dǎo)意義。