基于A3数字航摄仪的快速生产方法研究

周树旺

摘 要：以天津某县域1：2000DOM生产为例，分析利用A3数码航空影像进行DOM生产优势，设计出一套切实可行的快速成图方案指出采用基于InPho和SQL Server相结合的网络化生产模式，分机批量Wallis滤波器匀色处理及镶嵌线自动生成辅以人工编辑，能有效提高生产效率及满足正射影像产品几何精度要求。

关键词：A3 数字航摄仪 影像 快速成图

中图分类号：P23 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0029-01

为满足天津某县“十二五””基础测绘服务城乡规划建设需要，2013年对该县进行航空摄影，采用新型A3数码航摄仪，制作1∶2000真彩色数字正射影像图（DOM）。

1 A3数码航空摄影测量系统的组成和特点

A3数码航空摄影测量系统是一整套不可分割航空数码系统，主要包括空中和地面两大部分。空中设备主要有：航摄仪、控制存储设备、飞行导航管理系统。

地面数据后处理系统由后处理软件和硬件组成，主要功能包括：飞行设计、数据下载、数据准备、和数据处理。可自动完成空中三角测量并生成DSM、DOM、倾斜影像、拼合后常规大幅面立体模型等产品。整套A3数码航空摄影测量系统的特点：影像获取非常高效，是同类数码航空摄影系统的2～4倍。一次飞行可同时获取垂直和倾斜影像。无需控制点和IMU设备就可获取高精度结果。全自动的空中三角测量、DTM、大面积正射影像成图及镶嵌。数据处理能力非常强大，可在2～5 d时间内处理5000平方公里的影像数据。

2 正射影像生产实践

常规摄影测量制作正射影像图的流程一般为：航摄获取影像数据、外业布置像控点、内业空三加密解算、手工或半自动获取DEM数据、几何纠正生成正射影像图，从航摄到最终产品输出需要几个月甚至更长时间。A3自带IMU/UPS辅助系统，获取影像数据的同时，获得每张像片高精度外方位元素，三线阵分别组成的立体像对自动提取DEM数据，该方法能够满足1：2000比例尺正射影像图精度要求，最大限度地减少外业工作量并在一定程度上降低内业数据处理时间，缩短生产周期。具体正射影像制作流程如图1所示。

2010年利用UCX航空影像数据源制作1∶2000正射影像部分区域如图2所示，利用A3影像制作相应区域正射影像如图4所示。通过对比发现，A3正射影像纹理结构信息更丰富，色彩真实、阴影等细节体现更好。

3 快速成图方法研究

在大比例尺正射影像生产过程中，海量的数据组织、影像匀光匀色、镶嵌方法的选择、后期编辑检查等问题均能直接影响数据生产质量和效率。德国InPho公司的OrthoVista软件模块在多源数据的色彩调整、拼接匀色、镶嵌编辑方面具有强大优势，该工程的影像拼接及镶嵌等工序均在OrthoVista模块下完成。

像片总数高达2300余张，总数据量超过10TB，测区内存在大面积水域及云影，影像颜色不均匀等不利因素，因此探索快速成图方法显得尤为重要。针对具体生产实践问题，探索出A3正射影像制作快速成图规律与方法。

（1）采用基于InPho和SQL Server相结合的客户端/服务器（C/S）生产模式。针对A3数据特点，选用InPho和SQL Server相结合应用模式，数据组织时只需提交海量A3数据的存储路径信息，即可方便地进行数据更新和工程的修改，在影像镶嵌中，可以实时预览不同成图分辨率的影像拼接结果，根据不同需求及时修改编辑不合理接边线信息，避免产生常规影像镶嵌时大量中间冗余数据，很大程度上提高了生产效率。（2）分机批量匀色处理可缩短成图时间。项目涉及天津市某县域，范围广，地貌类型较复杂，包括城市及远城区居民地、水系、山体和植被等，颜色呈多样化。为保证镶嵌后正射影像色彩一致、均匀，需针对航摄过程中出现的色差，对生成A3 L2级正射影像进行色彩处理，包括单影像色彩调整与多影像色彩均衡。影像的均值反映其色调和亮度，而标准偏差则反映其灰度动态变化范围，由于镶嵌范围内地物具有相关性，理想情况下获取的用于镶嵌的不同影像应该具有近似一致的均值与标准偏差。Wallis滤波器则可以将影像的局部灰度均值和方差映射到给定的灰度均值和方差值，因此采用Wallis滤波器整体匀色批处理。选取5个代表不同地貌的影像图，进行综合处理，计算出符合整个测区的标准均值和方差。因为待处理影像比较多，匀色时间消耗长，所以同时采用多台计算机分机分步进行匀色整体批处理，且尽量在夜间进行，有效提高运算效率，节约时间成本。（3）镶嵌线自动生成及二次重用。通常城区的建筑物密集，高层建筑在影像上容易产生投影差，导致在影像镶嵌过程中极易出现拼接错位、边缘模糊、有虚影等情况，因此在进行城市居民地密集区A3正射影像生产中，镶嵌拼接是影响产品质量的重要环节。项目采用InPho拼接线自动生成、辅以人工检查的方法对影像进行拼接，既保证了产品质量，又确保了项目进度。

4 结语

该项目数据量大、工期紧，采用A3数据源进行大比例尺正射影像生产，成果通过了精度评定与质量检查，及时为天津市新农村集体土地调查提供了遥感信息保障。实践表明，采用基于InPho和SQI. Server相结合的网络化生产模式，分机批量Wallis滤波器匀色处理及镶嵌线自动生成辅以人工编辑，不仅保证了A3正射影像产品质量和精度，而且在海量数据存储与组织、提高生产效率方面具有明显优势。

参考文献

[1] 许彤丽.利用MapMatrix制作鸡西市城市正射影像图[J].测绘与空间地理信息，2007（3）.

[2] 王建明.基于DMC影像的大比例尺正射影像图制作研究[J].科技资讯，2009（2）.