卫星遥感数字正射影像图（DOM）制作与应用

摘 要：对卫星遥感数字正射影像图制作的具体方法与步骤进行讨论，对实际作业工程中可能遇到的问题进行阐述，并提出具体解决方法，分析卫星遥感数字正射影像图的优势与不足。

关键词：遥感卫星；数字正射影像图；影像融合

数字正射影像图是一种数字测绘产品，与传统航空摄影相比，地图几何精度高、影像直观、细节清晰、信息量丰富，因此应用领域十分广泛，特别是在城乡规划管理与工程建设方面。当前遥感技术快速发展，特别是卫星遥感影像的高分辨率与高清晰率，成为人类获得地球空间信息的重要工具，高分辨率遥感卫星数据种类较多，如GeoEye、SPOT、QuickBird等。

一、QuickBird卫星简介

QuickBird卫星由美国数字全球公司发射，是一枚能够提供亚米级分辨率的商业卫星。QuickBird与以往的遥感小卫星相比，具有非常大的优势，分辨率达0.61m，多光谱成像且成像幅宽，极大拓展了遥感卫星的应用领域。QuickBird进行数据采集通过四波段实现，分别是近红外、红、绿、蓝，通过特定的软件处理技术，QuickBird采集数据颜色可达真彩色，得到的DOM效果不亚于传统航空摄像。由于设备限制，传统航空摄像成像较窄，在大面积制作DOM方面具有很大的局限性，QuickBird在大面积制作DOM方面实现了重大突破。

二、数字正射图像制作原理

利用数字元对正射投影形成进行纠正即正射校正，通过对DEM影像进行区域划分，利用构象方程式或控制点对有关参数进行解算，原始非正射影像由数字高程模型纠正，即数字正射图像制作（DOM）。信息性、实效性、直观性、连续性等是DOM的特点，同时其具有地图几何精度与影像特征，并且制作周期较短、精度高、信息丰富。DOM应用范围非常广泛，可以作为评价标准，对其它数据进行评价，如数据精度、现实性与完整性。还可以用于生产生活中，对自然资源与社会经济发展信息进行提取，提供可靠依据促进灾害防治与公共设施建设规划。卫星遥感处理软件ERDAS是获得卫星遥感数字正射影像地图的主要工具，其可以快速对原始遥感影像进行纠正，消除畸变与位移误差，方便快捷。与传统航空摄影相比，卫星遥感影像面积大、速度快、高同步，因此其影像可以清晰饱满的表现出被扫描的植被与地理信息。

三、数字正射影像图制作的流程

（一）數据预处理。QuickBird影像获取以后，调整影像对比度与亮度，使其清晰易读，均匀布设控制点，以规则分块的几何图形最佳，对各块进行采集。

（二）正射影像制作。利用专门软件，对陆地卫星扫描影像进行纠正即正射影像制作。

（三）影像的融合与处理。影像的融合主要通过复合不同类型传感器的遥感数据实现，由于传感器不同，其获取图像的分辨率自然不同，通过相应复合，可以增强图像信息的清晰度，为后期解译与自动分类提供方便。

（四）影像镶嵌与裁切。最终得到DOM必须对影像进行镶嵌与裁切，单景卫星摄像面积大，其镶嵌、裁切工作量与传统航空摄像相比，要少很多，有效节省人力与物力。镶嵌与裁切是对影像的深加工，可以增强影像的直观性与实效性。

四、实例应用

通过QuickBird卫星影像进行正射校正，获取的DOM数据为1M分辨率，面积为3000km2。由于所选实验区域较大，使用传统航空摄影不易布设控制点与镶嵌正射影像，因此采用卫星摄像。实验所选某区域主要地形为平地、丘陵，且有较大的水体面积，卫星影像选取为有一定重叠区域的四大景，摄影期间为2015年6月——7月，将四大景进行详细划分，保证各个细分的小区域之间无重叠，全色影像像素分辨率是0.6m，近红外、红、率、蓝四个波段组成多光谱影像，像素分辨率是2.4m，分别提供RPC参数文件于每一景的全色与多光谱影像，控制点数据选用该区域内1：：10000DLG制作得到的像控与加密成果。DOM制作以DEM成果为基础，DEM成果为5m空间分辨率。均匀选取20个地面控制点，对四景影像镶嵌。由图2可知，融合后影像兼具全色影像的空间分辨率与多光谱影像的光谱特征，有利于判读影像。

五、优势与不足

优势：QuickBird影像与传统航空摄影制作方法相比，成像面积大、所用控制点少，色调较均匀，正射影像的获取速度较快，由于摄像面积大，与传统航空摄影相比，可以大量节省正射影像图镶嵌与裁切的工作量，大幅提高正射图像的制作效率。此外，QuickBird卫星影像信息丰富，现势性较强，应用QuickBird更有利于快速发展4D产品。伴随着科技进步，卫星遥感技术正在向多层次方向发展，且解译也日趋定量化与精确化，尤其是GIS与GPS手段结合，卫星遥感一体化技术正在日趋成熟。不足：目前高分辨卫星影像融合技术还不够成熟，应用中会出现许多问题，融合方法仍在探索发展阶段，原始影像与合成彩色影像之间的差异仍然较大，理论研究与实践结合不够深入。

六、结语

卫星影像正射图制作综合性较强，从采集数据资料、纠错数据资料、配准多光谱影像、影像融合到后期图像的嵌入与调整等，是一个完整的过程，但是结合卫星影像制作的正射图具有高分辨率与高清晰率，应用范围广泛，如勘察地理环境、进行城市规划等，因此，应当重视将卫星影像正射图技术，不断研究和完善，满足国内对高精度影像的需求，积极发挥其对国民经济建设的促进作用。

参考文献

[1] 李晓慧，韦燕燕.基于Quick Bird影像最小识别图斑面积精度的探讨[J].北京测绘，2014（2）.

作者简介：刘迎迎，山西金瓯土地矿产咨询服务有限公司。