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摘 要:像素工厂已被广泛应用于遥感、航空摄影影像DOM生产,且取得了良好的效果。地理国情普查项目中,利用像素工厂进行多源影像DOM生产过程中,遇到了一些技术难题,文章结合实际工作经验讨论项目中这些问题的解决方法。
关键词:像素工厂;DOM生产;地理国情普查
作为当前最先进的数字影像处理系统,像素工厂具有计算能力强大的若干个计算节点及大容量的高速存储设备,在少量人工干预条件下,能快速生产高精度的正射遥感影像。在地理国情普查项目中,处理大量多源异构影像数据,像素工厂软件发挥了巨大的作用。DOM生产过程中我们遇到了一些技术难题,针对这些技术难题,都找到了一系列相应的解决方法。
一、数据概况
(一)影像数据
地理国情普查项目影像数据由国家测绘地理信息局、省普查办和北京国遥新天信息技术有限公司提供。多源卫星遥感影像数据中由国家测绘地理信息局统一下发的共3040景,其中WorldView-1影像742景、WorldView-2影像1202景、QUICKBIRD影像660景、IKONOS影像178景、GeoEye-1影像258景;省普查办提供的资源三号(ZY-3)卫星遥感影像共13景;覆盖面积约为64万平方公里(有重复覆盖数据)。
(二)控制资料
1.现有的外业像控点
外业控制点采用2010年 “山西省高精度数字高程模型”项目做了3269个野外检查点。这部分检查点是结合SXCORS站采用网络RTK技术施测,精度能满足地理国情项目控制点精度要求。
2.DEM数据
DEM数据利用现有“山西省高精度数字高程模型”。该模型利用机载雷达数据获取及处理技术,该模型通过了均匀分布于全省范围内的3269个检查点的检测,精度满足地理国情普查影像正射处理对DEM精度的要求。高精度数字高程模型在卫星遥感正射影像生产过程中充当两个角色:其一,空三加密过程中作为连接点高程投影的基准;其二,用于卫星遥感影像纠正。
二、生产过程中遇到的技术难点及主要处理方法
(一)卫星影像导入
提供的原始卫星遥感影像数据名称与像素工厂要求的数据名称不一致,在数据导入像素工厂之前需要按照像素工厂影像命名规则进行影像名称修改,每景影像数据手动逐一修改是一件即繁琐又容易出错的事情。
处理方法:通过linux命令行或程序员编写程序进行统一名称修改。改名过程中加入了卫星影像数据源代码以及影像获取年份信息,以便于后序数据处理及相关命名与成果命名规则统一。
(二)控制点转刺
本项目控制点来源有三种:其一,原有为《山西省高精度数字高程模型》项目野外实测的检查点;其二,在已有大比例尺及1:1万立体测图数据上采集的特征地物点;其三,直接从已有大比例尺正射影像图上采集的特征地物点。
1.部分控制点点之记不利于转刺
从《山西省高精度数字高程模型》项目选取的控制点,点之记多为近景照片。卫星影像虽然进行了无约束平差,但仍存在较大的系统差,因此在这部分控制点导入卫星影像工程之后,位置与该点地实际位置有很大出入,增加了控制点位置判读的难度。如下图图左所示(上面两幅图为检查点点之记相片,下面一幅图为检查点在该项目卫星影像上的实刺位置):
处理方法:把已有大比例尺正射影像图或已有1:1万正射影像图与所用检查点统一坐标系统后,在AutoCAD软件中把控制点展到已有正射影像图上,作为卫星影像控制点转刺参考依据。
2.已有控制点现势性较差
部分点附近区域地物、地形发生了变化,难于辨别控制点在本项目影像上的确切位置。
处理方法:有丰富外业判读经验人员与空三作业人员配合,仔细分析辨别,确保点位的正确,舍弃地形变化区域的不适用控制点,选取合适的控制点。
(三)纠正影像拉花现象严重
晋东南、晋东北区域影像拉花现象严重,这些区域拉花现象多为地形原因造成。由于地势陡峭,在峭壁阴影区造成DEM缺失或是影像像素被压缩,经过纠正后表现为影像拉花现象。
处理方法:通过对DEM进行平滑处理,拉花现象在很大程度上会得到缓解,如图2-2。对单景影像上由于地形原因引起的、通过平滑DEM不能得到改善的拉花想象不予处理,对于分幅影像通过编辑拼接线,用重叠区域相邻影像替代的方法进行处理。
(四)影像输出繁琐
卫星影像成果数据组织比较复杂,难度主要集中在整景成果影像的输出。像素工厂正常输出影像数据大小限制在2GB左右,而整景全色纠正卫星影像大小均在3GB左右,因此像素工厂中批量输出整景影像功能不能使用。
处理方法:应用ArcGIS软件制作每一景影像的裁切面文件,在像素工厂下应用打包工具逐景裁切输出,然后通过Erdas软件再把裁切后的整景分块影像以景为单位进行拼接。
三、结语
以上方法都是在平时工作经验的基础上个人总结出来的一些捷径。对多元异构的数据处理,一定程度上减少了人工处理的工作量,提高了工作效率。并且提高了数据处理的精度。
参考文献
[1] 苏立红.航空摄影测量影像定向的若干探讨[J].中国新技术新产品,2015(12).
[2] 肖志婷,郝娜.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J].测绘与空间地理信息,2014(7).
[3] 周智勇.像素工厂空三转换及数字正射影像图研究[A].全国工程测量2012技术研讨交流会论文集[C].2012.
[4] 李小红.利用像素工厂处理卫片正射影像[J].北京测绘,2014(3).
作者简介:李宏玮,山西省测绘工程院。
关键词:像素工厂;DOM生产;地理国情普查
作为当前最先进的数字影像处理系统,像素工厂具有计算能力强大的若干个计算节点及大容量的高速存储设备,在少量人工干预条件下,能快速生产高精度的正射遥感影像。在地理国情普查项目中,处理大量多源异构影像数据,像素工厂软件发挥了巨大的作用。DOM生产过程中我们遇到了一些技术难题,针对这些技术难题,都找到了一系列相应的解决方法。
一、数据概况
(一)影像数据
地理国情普查项目影像数据由国家测绘地理信息局、省普查办和北京国遥新天信息技术有限公司提供。多源卫星遥感影像数据中由国家测绘地理信息局统一下发的共3040景,其中WorldView-1影像742景、WorldView-2影像1202景、QUICKBIRD影像660景、IKONOS影像178景、GeoEye-1影像258景;省普查办提供的资源三号(ZY-3)卫星遥感影像共13景;覆盖面积约为64万平方公里(有重复覆盖数据)。
(二)控制资料
1.现有的外业像控点
外业控制点采用2010年 “山西省高精度数字高程模型”项目做了3269个野外检查点。这部分检查点是结合SXCORS站采用网络RTK技术施测,精度能满足地理国情项目控制点精度要求。
2.DEM数据
DEM数据利用现有“山西省高精度数字高程模型”。该模型利用机载雷达数据获取及处理技术,该模型通过了均匀分布于全省范围内的3269个检查点的检测,精度满足地理国情普查影像正射处理对DEM精度的要求。高精度数字高程模型在卫星遥感正射影像生产过程中充当两个角色:其一,空三加密过程中作为连接点高程投影的基准;其二,用于卫星遥感影像纠正。
二、生产过程中遇到的技术难点及主要处理方法
(一)卫星影像导入
提供的原始卫星遥感影像数据名称与像素工厂要求的数据名称不一致,在数据导入像素工厂之前需要按照像素工厂影像命名规则进行影像名称修改,每景影像数据手动逐一修改是一件即繁琐又容易出错的事情。
处理方法:通过linux命令行或程序员编写程序进行统一名称修改。改名过程中加入了卫星影像数据源代码以及影像获取年份信息,以便于后序数据处理及相关命名与成果命名规则统一。
(二)控制点转刺
本项目控制点来源有三种:其一,原有为《山西省高精度数字高程模型》项目野外实测的检查点;其二,在已有大比例尺及1:1万立体测图数据上采集的特征地物点;其三,直接从已有大比例尺正射影像图上采集的特征地物点。
1.部分控制点点之记不利于转刺
从《山西省高精度数字高程模型》项目选取的控制点,点之记多为近景照片。卫星影像虽然进行了无约束平差,但仍存在较大的系统差,因此在这部分控制点导入卫星影像工程之后,位置与该点地实际位置有很大出入,增加了控制点位置判读的难度。如下图图左所示(上面两幅图为检查点点之记相片,下面一幅图为检查点在该项目卫星影像上的实刺位置):
处理方法:把已有大比例尺正射影像图或已有1:1万正射影像图与所用检查点统一坐标系统后,在AutoCAD软件中把控制点展到已有正射影像图上,作为卫星影像控制点转刺参考依据。
2.已有控制点现势性较差
部分点附近区域地物、地形发生了变化,难于辨别控制点在本项目影像上的确切位置。
处理方法:有丰富外业判读经验人员与空三作业人员配合,仔细分析辨别,确保点位的正确,舍弃地形变化区域的不适用控制点,选取合适的控制点。
(三)纠正影像拉花现象严重
晋东南、晋东北区域影像拉花现象严重,这些区域拉花现象多为地形原因造成。由于地势陡峭,在峭壁阴影区造成DEM缺失或是影像像素被压缩,经过纠正后表现为影像拉花现象。
处理方法:通过对DEM进行平滑处理,拉花现象在很大程度上会得到缓解,如图2-2。对单景影像上由于地形原因引起的、通过平滑DEM不能得到改善的拉花想象不予处理,对于分幅影像通过编辑拼接线,用重叠区域相邻影像替代的方法进行处理。
(四)影像输出繁琐
卫星影像成果数据组织比较复杂,难度主要集中在整景成果影像的输出。像素工厂正常输出影像数据大小限制在2GB左右,而整景全色纠正卫星影像大小均在3GB左右,因此像素工厂中批量输出整景影像功能不能使用。
处理方法:应用ArcGIS软件制作每一景影像的裁切面文件,在像素工厂下应用打包工具逐景裁切输出,然后通过Erdas软件再把裁切后的整景分块影像以景为单位进行拼接。
三、结语
以上方法都是在平时工作经验的基础上个人总结出来的一些捷径。对多元异构的数据处理,一定程度上减少了人工处理的工作量,提高了工作效率。并且提高了数据处理的精度。
参考文献
[1] 苏立红.航空摄影测量影像定向的若干探讨[J].中国新技术新产品,2015(12).
[2] 肖志婷,郝娜.数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨[J].测绘与空间地理信息,2014(7).
[3] 周智勇.像素工厂空三转换及数字正射影像图研究[A].全国工程测量2012技术研讨交流会论文集[C].2012.
[4] 李小红.利用像素工厂处理卫片正射影像[J].北京测绘,2014(3).
作者简介:李宏玮,山西省测绘工程院。