浅谈天台县历史航片正射影像生产及应用

□ 天台县国土资源局 王碧峰

浅谈天台县历史航片正射影像生产及应用

□ 天台县国土资源局 王碧峰

历史航片最真实地反映了各个时期的地表形态、社会经济与环境状况等信息，客观有效地记录了演化变迁过程。随着数据处理手段的提高，历史航片越来越广泛地应用于国土资源管理的各个方面，为政府决策提供重要的影像依据。本文就天台县历史航片处理的实际工作，对天台县历史航片存档情况进行说明，介绍了历史航片正射影像生产流程，阐明了项目成果及应用，并提出了推广建议，以期对历史航片的管理及推广应用有所借鉴。

一、历史航片存档情况

国土资源管理中对历史航片的应用需求主要集中在2000年以前，该历史阶段遥感影像存在数据缺失、覆盖区域分散、数据量较少、分辨率普遍较低等情况，很难满足应用需要。天台县历史航片（2000年以前）覆盖存档主要分为两种情况。

一是存在于浙江省测绘资料档案馆的航空原始数据，包括航摄文档、底片扫描数据（数码航片数据）、底片（数码航摄无底片资料），航飞时间分布于1974年到1998年之间，航摄胶片均已扫描整理，包含航片主像控点坐标及摄区、航线等元数据，原始影像分辨率一般在0.3-0.5米之间。大部分未进行正射纠正处理。二是1990年左右，第一次土地资源详查时候使用的航空影像，存于天台县国土资源局，相片资料仍以纸质方式保留，尚未数字化。

二、天台县历史航片处理及影像生产

（一）目标及任务

天台县近年来大力推进“三改一拆”、小城镇环境综合整治、城中村改造等工作，工作中遇到了历史违法用地辨别依据不足、早年地类及存量建设用地判别困难等问题，亟需相应历史时期的航空影像资料。天台县国土资源局于2017年立项，对天台县县域范围内1984年原始航空影像开展正射纠正处理，生成0.5米分辨率正射影像，为“三改一拆”、城中村改造等政府重点工作提供历史用地情况的影像依据。

（二）技术路线

见图1。

▲图1技术路线

（三）技术实施过程

1.航片扫描数字化

航空相片扫描数字化不同于一般图纸的扫描，不仅需要保证扫描的精度，还要尽可能地保留原始底片所具有的层次。首先对航片进行挑选，选取航向和旁向的重叠度分别达到60%和30%以上的航片资料，接着搜集航摄底片和技术参数等关键资料，扫描航摄底片根据需要选择合适的分辨率，对质量较差的影像进行影像增强处理，包括灰度拉伸处理、反差与亮度处理、边缘信息增强处理等，最后对航片进行修整、分幅、命名等操作。

2.空三加密

对历史航片进行空三加密与数码航片有所不同，首先需要确定每张历史航片的扫描影像的实际大小，以用来确定框标的位置，正确进行内定向，然后才能进行自动匹配，控制网平差等功能。具体步骤为：将扫描影像（.ecw）转化为空三加密软件支持的格式（.tif），建立空三加密工程，进行内定向（自动内定向和手动内定向），自动匹配，转刺控制点，然后进行平差，得到空三加密结果。

3.正射影像制作

采用密集匹配软件将空三加密成果自动匹配生成三维点云数据，然后将三维点云数据进行自动分类，生成初步的DEM模型，并与实地检测点高程进行比较，进行DEM编辑，最后进行正射纠正，DOM编辑，生成正射影像。

▲图2天台县历史航片扫描图

▲图3天台县正射影像生产成果和放大图

三、项目成果及应用

通过采用天台县934张历史航片，按1∶10000分幅，经过正射影像处理，最终生成75幅正射影像图，范围覆盖整个天台县。通过历史航片获取正射影像图，为历史违法用地辨别、拆迁补偿等众多应用提供了原始数据，相较传统的外业数据采集和调查方法而言，提高了拆迁量测算工作的保密性和精确性，使成果具有较强的客观性，使历史影像资源实现再增值。

以天台县五大征迁区块拆除（移交）任务为例，为提升城市品质，重塑城市形象，2017年3月，天台县在城区5个区块分别实施了旧城区改造、贯通“断头路”等重大民生建设项目，涉及2400多户。如此量大面广的征迁，在天台县历史上从未有过。征迁过程的艰辛可以克服，但对无证建筑的建设年代判定成了工作中的难点与焦点，因为这关系到政府部门判定的权威，更是直接关系到拆迁户的切身利益。为此，在征迁过程中，天台县通过将1984年原始航空影像生成的0.5米分辨率正射影像及时帮助解决了这个问题。按照高清度航空影像，较好查清了第一手客观公正的历史现实状况，用当时的客观影像说话，使得政府有依据、群众可判读，拆迁户对于历史依据非常认可，极大地加快了征迁协议的自签定进度， 4个月内就全部完成所有征迁任务。

四、推广建议

历史航片作为不可替代的宝贵资料，客观地记录了各个时期的地表形态、社会经济与环境状况等演化变迁过程，在今后工作过程中必须高度重视。

一是统一收集资料，并集中进行数字化处理与正射纠正。特别是浙江省各县1990年左右土地详查时的航片，目前大部分地区以纸质相片方式存于县国土资源局，不利于数据的进一步挖掘应用；可进行原始影像的分析与收集汇总，不仅可以补充资料空白，也可避免数据的丢失。对历史航片搜集后统一进行扫描数字化、正射纠正，生成正射影像（DOM），能够满足历史航摄资料管理和服务业务的实际需要，可以很好地解决历史航摄资料的应用问题，使得该类影像能够直接与土地管理中的现有信息化成果无缝衔接。

二是大力推广应用。历史航片经过正射影像处理，可在国土资源管理中发挥重要作用，如建筑物甄别测绘、耕地非粮化监测、城市规模管控监测等各个方面，为政府决策提供科学依据，但目前对于历史航片的应用仍很片面，应加强资金投入，落实管理政策，将数据交由专项部门统一负责，规范历史航片的搜集、使用、申请步骤，并按时整理历史航片的数据使用成效，继而加以推广，使历史航片更加充分地发挥价值。