宁东能源化工基地卫星遥感影像图DOM生产解决方案

刘海彪

(宁夏回族自治区煤田地质局，宁夏 银川750011)

0 引言

1）工程概况

根据规划宁东能源化工基地是宁夏的建设的“一号工程”，规划区总面积约3484平方公里。规划建设煤化工、临河、灵州、太阳山4大综合项目区以及后备工业发展用地，本次工程计划生产3500平方公里数字正射影像图，满足规划建设之急需，为了做好准备工作，前期已安排完成卫星影像采购工作。

2）测区自然地理环境

测区位于银川市黄河东岸，总面积3500平方公里，基地位于陕、甘、宁、蒙毗邻地区，西与自治区首府银川市隔黄河相望，东与开发中的陕北能源重化工基地毗邻，易形成产业互补，资源共享，其生产、生活条件俱佳；测区海拔在1200—1350米，处于荒山丘陵地带，地形平缓，地势开阔，有成片的发展用地，为工业建设提供了广阔的土地资源。

3）主要技术依据

（1）《基础地理信息数字产品1：10000 1：5000生产技术规程 第3部分数字正射影像图（DOM）》（CH/T1015.3—2007）：

（2）《基础地理信息数字产品 1：10000 1：5000数字正射影像图》（CH/T1009—2001）；

（3）《数字测绘成果质量要求》（GB/T17941—2008）；

（4）《数字测绘成果质量检查与验收》（GB/T18316—2008）；

（5）平面系统采用1980西安坐标系；

（6）高程系统采用1985国家高程基准。

1 资料准备

1）本工程资料主要有购买的原始卫星影像、上年度数字正射影像图、DEM成果、技术设计书等所需的其它技术资料。

2）根据工程建设及规划要求，本次1：1万数字正射影像图（DOM）市场采用IKONOS卫星影像，共包括4个波段，其中全色为1米分辨率，多光谱为4米分辨率，原始影像数据20景，约20GB，主要数据格式为TIFF。

3）该资料已通过质检部门的检查验收，影像资料齐全，具有完整的卫星参数，每景数据均分别含有全色、多光谱（红、绿、蓝、红外）数据，影像数据清晰，能满足设计要求。

2 控制点采集

1）按照卫星影像图加工成熟工艺，正射影像纠正所有控制点的来源为宁煤测量队为本工程实测的D级GPS控制网点及加密点，本工程还从前期1：2000数字正射影像图中图解足够的控制点。其平面坐标作为参考点坐标，对应地物特征点高程坐标值由软件在DEM数据库中自动读取。采集地面控制点为在卫星影像中相应位置处明显地物特征点，且平均分布，影像的边缘和角点不应丢漏，对覆盖面积加大的IKONOS单景数据，地面控制点应布设25以上；因裁切而导致面积较小的数据，其控制点数量不应少于15个，面积过小的数据控制点数量不少于9个。

2）整个测区的数字地面工程模型采集的工作已全部完成，其成果质量符合规范要求和技术设计要，并通过质检部门的检查验收，并同意移交下一工序使用。

3 本工程基本要求

3.1 精度指标

像片控制点对附近根据三角点（GPS点）或高级地形控制点平面位置中误差不得大于图上±0.1㎜，像片控制点对附近水准点或三角点（GPS点）高程中误差丘陵地不超过±0.25m，山地、高山地不超过±0.5m。

3.2 加密点精度

内业加密点相当于野外控制点的平面精度中误差不大于下表要求：

3.3 DOM精度

1：1万DOM图上明显地物平面位置对附近野外控制点的点位中误差及接边误差不得大于下表要求：

3.4 影像要求

——利用DEM数据对影像数据进行微分纠正和影像重采样，生成数字正射影像图；

——数字正射影像图应清晰，纹理信息丰富，像片之间影像尽量保持色调均匀，反差适中，图面上下不得有图像处理留下的痕迹，镶嵌时拼接要一致，不产生明显整体视觉差，选取镶嵌线应尽量避开建筑物，桥梁等人工设施；

——利用已有数字划线图对DOM进行套合检查，同名点套合误差不应小于2米。

4 正射影像图生产

4.1 色彩调整

主要包括影像均光处理和影像均色处理，均光处理采用编辑调整影像局部的局部光度来实现，通过均光处理后每张卫星影像各自的关照均匀；影像均色处理采用编辑调整影像的亮度、反差和色彩均衡来实现的，处理后所有的影像色调一致，色彩均匀。

4.2 影像纠正

采用正针对IKONOS卫星数据处理的正射影像纠正模块，并引入卫星参数文件建立纠正转换模型，地面控制点采集完成后，应多选5个控制点作为检查点，通过平差计算，检查点误差小于1个像元，才能进行重采样。纠正完成后，应对结果进行检验，比较匹配程度，观察坐标数据变化。同一景影像的全色数据和多光谱数据可以使用同一套控制点，有利于接下来影像融合。

4.3 影像融合

经过正射纠正的多光谱数据中红、绿、蓝3波段按一定的排列顺序，表现出真实色彩，再利用影像融合功能将真彩色的多光谱数据与全色数据融合，得到高分辨率真彩遥感影像。

4.4 影像镶嵌

将经过影像融合得到遥感影像按正射影像进行镶嵌，按图幅范围选取需要镶嵌的数字正射影像；在相邻正射影像之间，选绘、编辑镶嵌线，在选绘镶嵌线时需保证所镶嵌的地物影像完整；按镶嵌线对所选的单片正射影像进行裁切，完成单片正射影像之间的镶嵌工作。

4.5 图幅裁切

按内图廓线（或内图廓线的最小外接矩形）对镶嵌好的正射影像数据进行裁切，裁切后生成正射影像数据成果。所生成的正射影像数据成果，应附有相关的坐标、分辨率等基本信息文件。

5 技术路线及工艺流程

6 质量检查

数字正射影像图数据检查主要包括空间参考系、精度、影像质量、逻辑一致性和附件质量检查。

1）空间参考系检查检查：平面采用1980西安坐标系，高程为国家1985基准，投影为高斯——克吕哥投影，数字正射影像图分幅是否符合要求。

2）精度检查：数据正射影像图精度检查主要包括：数字正射影像像点坐标中误差，相邻数字正射影像图数据的同名地物影像接边差两项内容。

3）影像质量检查：影像质量检查主要包括正射影像地面分辨率、数字正射影像图裁切范围、色彩质量、影像噪声、影像信息丢失等内容。

4）逻辑一致性检查：逻辑一致性检查包括数据的组织存储、数据格式、数据文件完整和数据文件命名等内容。

5）附近质量检查：附件质量检查包括：元数据、质量检查记录、质量检查（验收）报告、技术总结等。

［1］边少峰,柴洪洲,金际航.大地坐标系与大地基准[M].北京：国防工业出版社,2005.

［2］张庆河,邹峥嵘,余加勇.遥感影像像素级融合方法比较研究[J].测绘工程,2008(04).

［3］董明.基于高分辨率遥感影像的道路半自动提取方法研究[C]//数字测绘与GIS技术应用研讨交流会论文集.2008.