简述摄影测量与遥感中的4D产品制作

张月琴

【摘 要】简介摄影测量与遥感中的4D产品的制作方法,以及4D包括的内容. 【期刊名称】《青海国土经略》 【年(卷),期】2014(000)004 【总页数】2页(P70-71)

【关键词】数字线化图;数字高程模型;数字正射影像;数字栅格图 【作 者】张月琴

【作者单位】青海省第二测绘院,青海西宁810001 【正文语种】中 文

测绘是一门前沿科学，跟国家的经济，科技息息相关，随着1956年世界上第一颗人造地球卫星发射成功，为遥感技术的发展创造了新的条件，同时传感器技术的长足发展，空间分辨率从开始的30m，提高到Ikonos卫星上遥感传感器空间分辨率1m，快鸟卫星达到0.61m，使遥感技术也日新月异。

遥感是在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。是指在高空和外层空间的飞行器或人造卫星，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变换和处理解译，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及推进其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。 随着西部大开发的推进我们青海的经济也在快速增长，国家对1:1万基础航测任务逐年加大安排力度，要求我们对航测技术不断发展并加快应用。本文就航测中4D

产品制作做一个简述。

4D主要有：DLG（数字线化图）、DEM（数字高程模型）、DOM（数字正射影像）、DRG（数字栅格图）。 1.1 生产主要包括：

资料准备、数据采集与属性录入、图形数据和属性数据的编辑与接边、质量检查、成果整理与提交5个环节。 1.2 制作主要作业方法： 1.2.1 航空摄影测量法：

主要作业方式：（1）先外后内的测图方式；（2）先内后外的测图方式；（3）内外业调绘、采编一体化的测图方式。 1.2.2 航天遥感测量法：

当利用单景卫星遥感影像生产DLG时，可按以下方式进行：（1）以数字正射影像图（DOM）为背景叠加数字栅格地图（DRG）进行DLG数据采集；（2）根据内业预采的成果，到野外进行全面核查，纠错、补调；（3）根据野外核查、补调的成果，内业进行要素补充采集和编辑。 1.3 地形图扫描矢量化法：

利用地形图扫描矢量化法进行DLG数据采集与更新时，可按以下方式进行：在DRG背景数据上，采用人机交互方式，进行DLG数据采集及属性录入，属性数据主要由DRG获取；当有新DOM以及专业数据资料时，应参照预处理图，在DRG与DOM叠合德基础上，以DOM为背景对更新要素进行图形采集，同时赋属性值；当发现矢量要素与其DOM同名影像位置的套合误差在某些部位超限时，应以DOM为准，对矢量要素进行修正。 1.4 数字线划图缩编法：

即利用较大比例尺的地图数据缩编为较小比例尺的DLG数据，在缩编法采集DLG

数据的过程中，要素的缩编采集一般按有利于要素关系协调的先后顺序进行，如地貌、水系、交通、居民地与建筑物、管线、境界、植被和土质以及其他要素等。同时，按要求对采集的要素进行分层，赋代码、属性，构建拓扑关系，根据缩编数据与产品数据的对比分析建立相应的数据模板用于继承、转换或编辑处理等操作。 2.1 生产主要包括：

资料准备、定向、特征点线采集、构建不规则三角网（TIN）内插DEM、DEM数据编辑、DEM数据接边、DEM数据镶嵌和裁切、质量检查、成果整理与提交9个环节。

2.2 主要作业方法： 2.2.1 航空摄影测量方法：

这是DEM数据采集最常用的一种方法，它具有效率高、劳动强度低等优点，目前，主要利用数字摄影测量工作站来进行自动化的DEM数据采集。此时可按影像上的规则格网利用数字影像匹配进行数据采集。若利用高程直接解求的影像匹配方法，也可按模型上的规则格网进行数据采集。 2.2.2 利用空间传感器方法：

利用全球定位系统GPS、机（星）载雷达或机载激光测距仪等进行数据采集。特别是机载激光雷达（LIDAR），可以快速地获取大量反映地球表面及其感兴趣目标物体的三维形状的点云数据，经过对这些点云数据的处理，可以快速地获取关于地表的DEM或数字表面模型。 2.3 地形图扫描矢量化法：

这是利用数字化仪对已有地图上的信息（如等高线、地性线等）进行扫描数字化的方法。

3.1 生产主要包括

资料准备、色彩调整、DEM采集、影像纠正（融合）、影像镶嵌、图幅裁切、质

量检查、成果整理与提交8个环节。 3.2 主要作业方法： 3.2.1 航空摄影测量法：

航空摄影测量方法DOM数据采集可以采用微分纠正方法进行，主要工作包括： （1）设置正射影像参数。设置影像地面分辨率、成图比例尺，选择影像重采样方法，一般采用双三次卷积内插法。

（2）正射纠正。基于共线方程，利用像片内外方位元素定向参数以及DEM，对数字航空影像进行微分纠正重采样；并依次完成图幅范围内所有像片的正射纠正。 （3）单片正射影像镶嵌。按图幅范围选取所有需要进行镶嵌的正射影像，在相邻影像之间选择镶嵌线，按镶嵌线对单片正射影像进行裁切，自动完成单片正射影像之间的镶嵌。

（4）图幅正射影像裁切。按照内图廓线最小外接矩形范围、根据设计要求外扩一排或多排栅格点影像进行裁切，裁切后生成正射影像文件。 3.2.2 航天遥感测量法：

卫星遥感影像正射纠正按下列作业方法进行：

（1）如采用全色与多光谱影像纠正，应根据地区光谱特性，通过实验选择合适的光谱波段组合，分别对全色与多光谱影像进行正射纠正；

（2）对于高山地、山地，根据影像控制点，应用严密物理模型或有理函数模型并通过DEM数据进行几何纠正，对影像重采样，获取正射影像；

（3）对于丘陵地可根据情况利用低一等级的DEM进行正射纠正，对于平地可不利用DEM直接采用多项式拟合进行纠正。 3.3 真正射影像制作

传统的正射影像制作是以DEM为基础进行数字纠正计算的，而DEM是相对于地表面的高程，它并没有顾及地面上的目标物体的高度情况，所以要将这些高于地表

面的目标物纠正道平面位置，仍然有投影差。

真正射影像，就是在数字微分纠正过程中，要以数字表面模型（DSM）为基础来进行数字微分纠正。实际上，需要制作真正射影像的情况往往是那些地表有人工建筑或有树木等覆盖的地区，这些地区的DSM和DEM的差别就体现在人工建筑或树木等的高度上。

4.1 数字栅格地图在内容，几何精度和色彩上与同等比例尺地形图一致。它是模拟产品向数字产品过渡的产品，可作为背景参照图像与其他空间信息相关参考与分析。可用于数字线化地图的数据采集、评价和更新，还可与数字正射影像图、数字高程模型等数据集成，排生出新的信息，制作新的地图。

4.2 数字栅格地图的制作：扫描过程中，通过CCD线阵探测器对图形的分割，可生成二维数字阵列，同时对每一阵列元素的灰度进行量化，再经灰度二值化、图形定向、几何校正等处理即可形成一幅数字栅格地图，主要内容包括：

（1）图形扫描：一般采用扫描分辨率不低于400dpi的单色或彩色扫描仪扫描。 （2）图幅定向：将栅格图幅由扫描仪坐标变换为高斯投影平面直角坐标。 （3）几何校正：消除图底及扫描产生的几何畸变。

（4）色彩纠正：可用Photoshop等图像软件进行栅格编辑，对单色图按要素人工设色，对彩色图作色彩校正。

摄影测量与遥感的产品从内容到形式都很丰富，而且，随着数字摄影测量与遥感图像处理系统功能不断增强，应用领域的不断扩大，以及各应用领域对产品内容和表达形式的要求的变化，其产品形式越来越丰富。可以肯定的说，遥感技术与4D产品在我省今后的社会发展和经济建设中必将发挥巨大的测绘地理信息基础保障作用，发展前景不可估量。

【相关文献】

[1] 《1∶5千、1∶1万、1∶2.5万、1∶5万、1∶10万地形图航空摄影规范》，GB/T 15661-95，中国标准出版社1999.10.

[2] 《遥感原理与应用》，武汉大学出版社2003.2.

[3] 《CH/T1015.1-2007基础地理信息产品1∶10000 1∶50000生产技术规程》测绘出版社2007.