大比例尺正射影像图的制作流程和质量控制

摘要：本文着重介绍了大比例尺正射影像图的制作流程，并以1：2000正射影像图为例分析了大比例尺正射影像图中容易产生质量缺陷的环节和质量控制的要点，为大比例尺正射影像图的生产提供了作业依据。

Summary: The paper introduces the manufacturing process of big-scale DOM .And in this paper the writer analysis the link of producing quality defects and the main point of the quality control, with the case of manufacturing 1:2000 DOM. So this paper provides the manufacturing basis of the produce of big scale DOM.

关键词：正射影像图DEM数学精度质量控制

Kay Words: DOM DEM Mathematical Accuracy Quality Control

1 引言

数字正射影像图较数字矢量图更为形象直观地表现地形、地物和地貌特征要素，比矢量图描绘的信息要丰富得多，随着影像图的逐级放大，越来越多的信息可以提取出来，用户使用起来如同身临其境，大大提高了工作的可视性，使抽象的信息容易被理解，便于交流，提高了工作效率，为国土资源管理、城乡规划、基础设施和工程建设提供科学的技术依据。但如何能质地良好、美观得体的高精度数字正射影像图呢？这也是一个非常值得探讨的问题。

21：2000大比例尺数字正射影像图的制作过程

数字正射影像图的制作因为纠正所用三角网数据的来源不同，方法也就不同。以下为航测方法制作大比例尺数字正射影像图的流程。

作业流程图

31：2000数字正射影像图精度要求

像控点的平面精度：像控点相对于邻近基础平面控制点的点位中误差不得大于±0.20m。

像控点的高程精度：像控点相对于邻近基础控制点的高程中误差，城区和平坦地区不得大于±1.0m，山区和高山区不得大于±0.2m；正射影像图地面纠正分辨率：0.2m；正射影像图明显地物的平面位置，对最近野外控制点的点位中误差：平地、丘陵地：≤±1.2m；山地≤±1.6m；相邻图幅接边差一般不大于1.0 m，个别情况不大于2.0 m。最大误差规定：两倍中误差为最大误差。

4 影响数字正射影像图质量的因素及控制办法

在制作影像图过程中，其间的每一道工序、每一个步骤都会对影像图的质量产生影响，其中控制测量、数字空三、DEM采集精度会对影像图的精度产生影响，而摄影质量、色彩调整、匀色、影像图修饰都会对影像图的美观程度产生影响。这些影响因素既相互独立，又相互联系，每一道工序都会影响到下一工序。所以对每一步骤都要仔细认真，层层把关。

4.1摄影质量对影像图的影响

航空摄影是航测成图的一个非常重要的环节，它几乎影响到之后的每一道工序，直接关系到最终的成图精度和质量。如果是常规航空摄影，其扫描底片的质量（底片有无划痕、脏点或灰尘等），都会对影像图产生影响。所以在航空摄影时，首先要保证选取相机的焦距一定要满足成图要求，其次要保持晒片室卫生干净，防止灰尘污染底片，晒片时尽量避免划伤底片，产生划痕。

4.2控制测量、数字空三对影像图的影响

控制测量、数字空三的误差、精度也会对影像图的精度产生影响，所以在控制测量时要严格控制其精度，测区平面像控点采用统一的密边区域网布设方案，而且要求所有平面控制点均为平高点，高程控制点采用航线网布设，相邻点跨度不应大于4条基线，每个区域内必须按像控点精度施测5个检查点，自由图边的像控点应布设于图廓线外，保证其控制范围。

数字空三测量同样也要保证其足够的精度，应满足以下条件：

内定向中误差不大于0.020mm

相对定向及模型连接较差： 上下视差一般不大于0.008mm

绝对（大地）定向精度限差不得超过下表:

空三测量的精度指标

4.3 DEM的采集、编辑对影像图的影响

DEM的采集直接影响像片纠正的精度、是否会产生变形等，所以在采集时：

（1）河流、水渠宽度在图上大于1mm的用双线依比例尺采集，小于1mm的用单线采集。采集时，应从下游向上游的方向进行采集。采集依比例的双线时，应注意两岸的深度保持一致。

（2）池塘边线一般以塘坎边缘线绘出。较大的池塘（坎边线和水线能明显区分）应采集坎边线和水线。采集水线时，应锁定高程值，保持水线边线等高。

（3）道路宽度大于10米的要用双线采集，小路不采集。采集时必须切准，保证道路边线的高程精度，防止道路飞离地表。

（4）路堑、陡坎比高大于1米且图上长度大于5mm的应采集坎上沿线和坡底线。反之，长度小于5mm且比高小于1米的不采集断裂线。

（5）明显的地形特征线（如山脊线、山谷线、山脚线）应采集，为确保成图精度，采集要以静态方式采集，不得采用Stream Line String命令。

（6）碎部点采集应使用ACTIVE POINT命令，不使用CELL。碎部点位置应首先选在地形特征点上，如山顶、鞍部、沟心、谷底、坎顶、坎底、路叉、变坡处、渠边、渠底（无水时）、河边、池塘边、桥面上等。要加采散点，采集间距为50米一个。

（7）遇到建筑物时，采集的DEM要将其置于一个平台上，如果同一建筑物置于多个面上就会产生变形。

（8）采集要素不宜太多，如：比较陡峭的悬崖、峭壁，一般情况只采集其上下线，如果中间也采了断裂线，反倒会引起悬崖、峭壁的变形。同样采集要素不能太少，尤其是不能丢漏特征点、特征线，如果丢漏就会引起地貌的变形或移位。

（9）在采集完成后，应仔细检查修改DEM，避免断裂线打架、相交，再从前视图上检查修改三维数据中的“飞点”、“飞线”。最后生成一个TTN文件，这样便于形象化显现查看TTN表面，检查修改断裂线及散点。

如果能够做到以上几点，采集的DEM就趋于完美，既保证了像片纠正的精度，又减少了像片变形。

4.4像片色彩、亮度调整及匀色对影像图的影响

正射影像不光要求有足够的精度，更要求影像清晰，反差适中，色彩及色调均匀，影像无模糊、错位、扭曲、拉花等现象。常规航摄像片通常是中间亮四周暗，或上边亮下边暗，不同航线其色彩、亮度往往差异较大，所以像片色彩、亮度调整及匀色就显得尤为重要。

在匀色之前，我们首先要对像片进行色彩、亮度调整，即用APPLY.LUT对所有像片做一个批处理，这样就使得所有像片的色彩、亮度整体上比较接近，然后在标准直方图基础上用“Auto Dodging” 进行自动匀色。经过这两步处理所以像片就能够满足影像清晰，反差适中，色彩及色调均匀等要求。在这里要提醒大家要注意，用“Auto Dodging” 进行自动匀色多少会带来像片信息的损失，色彩、亮度变化越大，信息损失也越大。而用APPLY.LUT批处理基本上不会带来信息的损失，所以在匀色之前，做此批处理是非常重要的。

4.5 像片纠正、拼接对影像图的影响

在所纠正的像片中，离像主点越近的地物其投影差越小，像片中心部分必须要用于正射影像生产，所以在画拼接线时，尽量沿像片重叠范围的中间部分画，而且要完全使用所有像片，不要隔片拼接，这样就会避免高建筑物倾斜。地物密集地区走拼接线时，一定要反复对照，消除不同航片上由于建筑物及高大树木的投影差而带来的影像叠置和地物丢失的现象。如果拼接线必须从密集居民区通过时，有时会由于投影差的关系，必须切割某些建筑物，这时就要保证高建筑物完整。

4.6影像图修饰对影像图的影响

影像图修饰是应用PhotoShop对拼接挖好的影像图进行色彩、亮度调整以及对影像错位、扭曲、变形、拉花等现象进行改正。这一步骤是最为繁琐但又最为关键的一个环节，它直接影响到影像图的最终质量。所以这就要求作业员不但具备熟练应用PhotoShop这门工具的能力，而且还要具备对色彩、亮度的鉴别能力。当然在作业过程中还要仔细认真，检查影像中是否存在错位、扭曲、变形、牛顿环等现象，还要检查扫描划痕、脏点、拼接后的地物色彩反差不一致等地方，并对这些问题一一改正、修饰。总之最终的成图一定要影像清晰，反差适中，色彩及色调均匀，影像无模糊、错位、扭曲、拉花等现象。

5质量保证体系

在控制好以上影响因素外，还应做好以下质量保证体系：

5.1对于不同的项目，在组织上实行项目负责制，从技术设计、实施过程中的技术问题处理，到像片控制测量、空三加密、DTM采集、DOM制作都选定具有丰富实践经验的质量检查人员负责，严把质量关。并且在项目实施过程中应严格按照ISO9001质量管理体制的程序进行，做好各项检查记录工作。

2、对产品实行二级检查，一级验收制。首先是作业人员自查和检查员检查，质量检查科为二级检查，由业主组织的专家组进行检查验收。

3、检查验收执行GB/T18316-2001《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》。

6 结论

本文主要探讨了影响影像图质量的诸多因素，以及质量控制的一些作业技巧，实践证明只要能够按照以上技术要求及指导方法去做，就一定能控制好质量，生产出令客户满意的影像图。

参考文献：

〔1〕CH/T 9008.2-2010《基础地理信息数字成果1:500、1:1000、1:2000数字高程模型》；

〔2〕CH/T 9008.3-2010《基础地理信息数字成果1:500、1:1000、1:2000数字正射影像图》；

〔3〕GB/T7930-2008《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业规范》。

作者简介：鲁金虎，男，工程师，现在西安煤航信息产业有限公司从事项目管理工作。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。