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数字化成图的技术应用摘要：大比例尺数字化测图是近几年随着电子计算机、地面测量仪器、数字测图软件和GIS技术的应用而迅速发展起来的全新内容，广泛用于测绘生产、土地管理、城市规划等部门，并成为测绘技术变革的重要标志。
数字化成图是对成图对象信息的获取、加工、传输、系统分析、图形显示与存储的技术手段和方法。
其主要生产过程为数据采集、数据处理、图形编辑和图形输出。
随着“数字地球”理论的逐步成熟,数字化成图技术将突飞猛进地发展。
关键词：大比例尺数字化测图，数字化测图系统一、数字化成图方法目前在我国，获得数字地图的主要方法有三种：原图数字化、航测数字成图、地面数字测图。
但不管哪种方法，其主要作业过程均为三个步骤：数据采集、数据处理及地形图的数据输出（打印图纸、提供软盘等）。
1.1 航测数字化较之常规的（或传统的）数字化产品的生产办法，航测数字化成图具有如下优点：(1)大大减轻了外业测绘的劳动强度，缩短了成图周期，提高了劳动生产率，降低了测绘成本；(2)可利用软件直接编绘系列图和各种专题图，编图精度高。
(3)航测数字化产品精度均匀，整体精度高；对于地形复杂或隐蔽性较强的地区更容易保证成图精度。
图1.1为航测数字化成图的作业流程图。
图 1.1航测数字化成图的作业流程图1.2 原有地形图的数字化传统的地形图是空间信息的直观描述，是运用坐标位置、符号和注记，以图解的形式表达地面的形状大小与高低起伏。
图解图形必须转换成数字信息，才能被计算机所接受、处理。
为充分利用现有的大比例尺地形图，必须采用地形图数字化的方法，将纸上地形图转化为数字地形图（数字地型信息）。
对于以前采用传统测量模式得到的聚酯薄膜地图进行数字化一般采用两种方法：一种是采用数字化仪进行数字化，另一种使用扫描矢量化软件进行数字化。
通常用采前者进行数字化。
1.3数字化成图野外作业模式新测地形图数字化(相对于老图数字化而言)，即是野外数据采集和成图过程。
数字化测绘仪设备是全站仪+电子手簿或电子平板+相应测图软件。
学术论坛科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald232当前我国进入了信息化时代，计算机技术、通讯技术和网络技术都得以较快速度的发展，并在测绘技术上得以广泛的应用，有效的提高了测绘的质量水平，特别是一些先进的测量设备的应用，更是有效的提高测绘的准确性和精确性，对测量事业的发展起到了积极的推动作用。
1 航测数字化测图与传统测图方式的比较长期以来在我国的测绘行业当中，其都是通过白纸测图、传统的航测法成图及全野外数字化测图三种方式来完成不同的测量要求的，而目前的航测数字化测图具有优越于这三种传统测图方式的诸多优点，以下以对比的方式来对航测数字化测图的优势进行分析。
1.1 传统的白纸测图和传统的航测成图在应用中的劣势(1)在这二种测图方式中需要测图人员进行外业工作，不仅具有较大的工作强度，同时工作效率也很能难得以提高。
(2)当温度和湿度发生变化时，测图纸则会发生变形及污染的情况，从而导致测图结果受到很大的影响，导致外业测量的精度降低。
(3)图纸是有限的，所以所容纳的信息量也有限，因此当比例尺较小时，图纸则无法提供较多的信息量给工程技术人员，无法满足工程技术人员的需求。
(4)纸质图质保管起来较为困难，同时运输也存在着不方便的地方，很容易发生损坏的情况，所以成本较高。
1.2 全野外数字化测图和航测数字化测图在应用中的优势(1)在这二种测图方式中使用了大量的先进仪器和技术，不仅有效的保证了测量的质量，同时先进技术的应用，也减少了测图过程中可能发生的信息丢失及误差的发生，有效的保证了测图的准确性。
而且测图技术人员不需要再进行大量的外业作业，工作强度有所降低，工作环境得到了有效的改善。
(2)精度高。
数字化测图有效的克服了传统测图中各种误差的产生，其以独特的测量方式和技术，有效的保证上测量的准确性，使测图的精度有所提升。
(3)信息量大。
数字化测图可以涵盖较大范围的信息量，信息量不会受到比例尺的限制，具有较大的信息量，其所测得的数据还可以进行分类的进行存放，通过分别的标注从而实现了对各类信息的分类及储存，有效的提高了测图结果的可用性，使用者可以通过数字化测图实现不同的需求，可以满足当前城市建筑过程中的城市规划、城市建设用图及房地产用图等。
航测数字化（1：500-1：2000）成图规程编写单位（盖章）：编写人：年月日审批意见：审批人：年月日目录一、接收任务 (3)二、资料分析 (3)三、项目设计 (3)四、航飞摄影 (3)五、基础控制 (4)六、像控测量 (8)七、调绘补测 (9)八、空三加密 (12)九、立体采集 (14)十、数据编辑 (17)十一、数字高程模型 (19)十二、数字正射影像 (21)十三、检查验收 (22)十四、项目总结 (23)十五、成果提交 (23)一、接收任务通过投标及市场开拓获得项目，接受客户的委托。
二、资料分析将客户提供的资料进行整体的分析，例如已知点资料，作业范围，作业要求等。
三、项目设计按照客户的最终目的进行整个项目作业流程的设计，流程如下：项目概况-已有资料情况分析-作业内容-作业依据-精度指标-航空摄影-基础控制-水准测量-像片控制-调绘补测-空三加密-立体采集-数据编辑-数据入库-数字高程模型-数字正射影像-检查验收-项目总结。
四、航飞摄影1、参数的设定：地面分辨率、相机焦距、像片的要求、照片的存储和包装；2、航空摄影的实施：航摄前准备工作、航空摄影的实施、质量控制与检查；3、摄影质量控制措施：飞行质量控制措施、摄影质量控制措施、航摄结束飞机返场后，摄影员要采用飞行管理软件，立即对获取的摄站点GPS坐标数据作技术处理，当天评价飞行质量，若有不合格航线立即组织补飞。
存储航片影像数据的介质在做妥善包装后，当天由专人护送至基地做数据后期处理，数据处理中心在第二个飞行日前将航片数据质量检验报告送交现场人员，以便及时修改作业方案；4、成果资料的检查；5、安全生产的风险规避；五、基础控制1、控制网的布设：埋石尺寸、选点埋石：平面控制网按E级GPS点进行布设观测，E 级GPS 控制网在国家四等及其以上等级大地点基础上，按点对布设成由三角形组成的多边形网。
2公里左右布设有一对相互通视的 E 级GPS 点，实际埋设时可以采用手持GPS 测定距离，以保证 GPS 点对的距离；GPS点选择在相对固定位置，E级GPS点的布设，需满足后续像控测量、施工设计、风机位测量建设要求且最终不少于20个。
航片数字化成图方法作者：薛长峰来源：《科技创新与应用》2013年第16期摘要：青海东部黄河谷地百万亩土地开发整理重大项目是国家投资的土地开发整理重点项目，涉及拉西瓦片区占整个项目的一个子项目。
航测内业通过航摄资料、相机文件、外业像控资料进行全自动空三加密，获取空三加密成果，在全数字摄影测量工作站上建立立体模型，参照外业调绘资料进行立体测图，然后通过数字化编辑生成土地开发整理项目1：2000现状图数据。
关键词：航片；数字化成图；空三加密；方法引言青海东部黄河谷地百万亩土地开发整理重大项目拉西瓦片区成图方法是采用航片数字化成图法来完成的。
在基础控制测量基础上；由专业航摄单位，按1：2000成图要求进行航摄；航测外业进行像片控制点连测；调绘采用像片放大片全要素，全野外调绘。
航测内业利用航摄资料、相机文件、外业像控资料进行全自动空三加密，获取空三加密成果，在全数字摄影测量工作站上建立立体模型，参照外业调绘资料进行立体测图，然后通过数字化编辑生成土地开发整理项目1：2000现状图数据。
1 航片数字化成图方法1.1 空中三角测量该测区空三加密采用GXP-AAT 自动空中三角测量系统，根据外业提供的控制成果及区域网布点方案，对39个区域网进行空三加密作业。
1.2 立体测图该项目航测内业立体测图利用空三加密成果，在全数字摄影测量系统下进行空三导入，建立测图立体模型，立体采集设计中所需的各要素。
内业要素采集一般遵循以下顺序：测量控制点导入→水系→交通→居民地→管线、工矿、公共设施→地貌→境界→地类→土质。
（测注的高程点应注意与附近埋石控制点检核修正）立体采集的一般原则：在全数字摄影测量工作站下进行全要素立体采集时，以外业调绘资料为依据，进行全要素立体切准采集。
采集过程中遵循外业定性、内业定位的原则，当内业立体观察发现与外业调绘表示不符时，在确认外业调绘表示错误时，按内判进行采集。
整治区根据外业调绘片，按影像纹理采集；规划区参考第二次农村土地调查资料，进行内判采集。
浅谈航测数字化地形图编辑技术作者：高锦李瑞刚来源：《城市建设理论研究》2014年第07期摘要：在航空数字测量技术应用中，地形图编辑技术已经有了很快的发展。
本文主要介绍了数字地形图编辑的意义、航测数字化地形图的作业过程，并重点分析了航测数字化地形图编辑要点。
关键词：航测；数字化；地形图；编辑中图分类号：P286文献标识码： A引言随着当代科学技术的不断发展，测绘技术也发展迅速，它从测量设备、测量方法以及测量技术等方面都在进行不断地改进。
在实际应用中，我们应该了解地形图编辑内容与原则，认识航测数字化地形图的作业过程，同时要把握航测数字化地形图编辑要点，进而准确的进行地图编辑。
1、数字地形图编辑的意义数字地形图编辑是数字地形图绘制过程中的一项重要工作。
地形图内容复杂繁多，除了用各种线条、符号、颜色表示它的不同内容外，还必须用文字、数字来说明各要素的名称、性质、数量等特征。
在航测数据采集过程中，由于有阴影或遮挡物，难免有遗漏的地物、地貌或是个别地物定位精度达不到要求；图面难以达到清晰美观；对于一些植被而言，无法进行采集，有时也无法确定其属性；对于房屋而言，房屋的层数及建筑材料等还需要外业人员进行二次外业调绘定性；有些地物、地貌距摄影时已发生了改变。
因此，这些查缺补漏、精度检查及图面整饰的工作就需要编辑人员来完成。
将采集原图与二次外业调绘图数据相结合进行地形图精编，以确保最终成图的准确性、精确性和客观性。
2、地形图编辑内容与原则地形图编辑内容主要有10大类: 居民地和桓栅、建筑及其他设施、道路及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、地貌、植被、基础控制点的表示、要素配合注记和图廓外整饰。
地形图编辑的原则：以全数字摄影测量工作站采集的数据为依据，依照调绘成果，按图式和测区设计书要求对数据进行整理及编辑; 调绘片使用的简化符号变成正规符号。
3、编辑依据（1） GB /T 12343. 1—2008《国家基本比例尺地图编绘规范第1部分:1: 25 000 1: 50 000 1: 100 000地形图编绘规范》。
利用航空摄影制作数字正射影像图在社会经济和科学技术不断发展和进步的时代，传统的地形探测方法早已不能满足社会发展所提出的要求，对于传统地形探测使得地形图更新太慢，而航空摄影来进行数字正摄影像图的出现则正好弥补了这一不足之处。
本文就对数字正射影像图的特点及其发展进行了分析，并阐述了利用航空摄影进行数字正射影像图制作的流程及其应注意的方面。
标签：航空摄影数字正射影像图0引言根据现代科技以及有关测绘的实际作业经验开发出了数字化测绘技术这一半自动化的微机数字摄影测量工作站。
在该系统工作站中，主要是由用于各种比例尺的DEM（数字高程模型）、DOM（数字正射影像）、DLG（数字线划地图）以及DRG（数字栅格地图）这四大类组成，其中DOM就是航测技术中一项重要环节，而且随着航测技术的不断发展，已经从解析向数字升级，为人们带来了更多的便利。
1数字正射影像图的概述数字正射影像的英文全称是Digital Orthophoto Map，缩写为DOM，它是通过对数字高程模型的利用逐一对扫描处理过的数字化航片和遥感影像的像元进行辐射改正与镶嵌，其裁剪需要根据所规定的图幅来进行，进而得到最终的形象。
数字正射影像图是对航空航天像片进行数字微分纠正及镶嵌，并根据一定图幅范围进行裁剪而得到的数字正射影像集。
它是一种具备地图的几何精度，同时也具备影像特征的图像。
但是因为正射影像的数据源的获取不同，再加上相关设备及其技术条件的不同，使得其制作方法有很多种，但主要的方法有三种，分别是正射影像图扫描、单片数字微分纠正以及全数字摄影测量方法。
其中，正射影像图扫描是指在光学正射影像图的基础上进行影像扫描数字化，再通过几何纠正就能对数字正射影像的数据进行获取。
数字正射影影像图的优点众多，例如具有很强的直观性、丰富的信息量以及高精度等，而且还具有较为简单的组成结构，生产和更新周期短。
同时而且数字正射影像是数字的，在计算机中可以对其局部进行开发和放大，代表其判读性能、量测性能以及管理性能都很强，可以用以农村土地发证中，指认宗界、地界比，并将其点位坐标数字化，还可以用于土地利用调查等。
浅析航空摄影测量数字化相关技术摘要：随着航空摄影测量技术的不断数字化，数字航空摄影测量技术受到越来越多的关注，本文介绍了数字航空摄影测量的最新进展与应用领域，探讨了生成正射影像图的关键步骤及其过程中使用的核心技术，通过讨论航空摄影测量的技术难点与研究热点，探索其发展方向与应用前景。
关键词：航空摄影测量技术数字化1 数字航空摄影测量的最新进展与应用领域自本世纪初数字航空相机问世以来，ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪不断涌现，近几年GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术与航空摄影的紧密结合，形成了多种航空摄影新技术，如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ（POS）/DGPS辅助航空摄影技术、利用高解像率的CCD 阵列取代胶片，获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等，也在推动着数字航空摄影测量的发展。
数字航空摄影测量技术主要应用于高效率的地图数据更新、城市规划服务和土地测量、GIS/LIS数据库以及资源环境管理中的理想的专题制图和三维数据采集、林业、农业、土地利用、地质等领域的地理数据获取等，还可广泛用于城市建筑、城市环境工程、城市交通、水利工程、矿山测量、考古、地质、医疗、生物、材料力学、工业测量等领域。
2 航空摄影测量数据处理关键技术2.1 空三加密利用VirtuoZoAAT+Pat-B自动空三加密模块，以数码航片作为空三加密的原始数据，运用Pat-B平差软件进行光束法区域网平差。
通过航测内业方法（包括内定向、相对定向、公共连接点的转刺）构建空中三角网，并将外业控制点成果和POS数据导入系统按严密的数字模型进行区域整体平差，得到优化后的外方位元素和加密点成果。
以航测外业已划分的区域分区为内业空三加密的基本单元。
使用数字摄影测量系统采集像点坐标，采用解析空三平差程序解算大地坐标。
加密分区间参加大地定向的公共像控点必须是唯一的，即同点号、同坐标值。
航测数字化成图的图像处理技术解析
作者：黄婧
来源：《城市建设理论研究》2013年第40期
摘要：随着近年来科技水平的提高，航测成图技术在各个行业中应用越来越广泛，比如地形测量、航空航天、生物医学工程、工业检测等。
航测数字化成图技术具有成图速度快、成本低廉、误差小等优点，对城市建设与城市的发展起到非常重要的作用。
关键词：航测；图像处理；图像增强
中图分类号：TN911.73 文献标识码：A 文章编号：
在经济高速发展的今天，数字成像技术用于处理图形和图像信息，取得了巨大成功。
通过数字化对低质量的图像进行处理，可以获得高质量的图像，应用较多的是图像增强、复原、编码、压缩等。
通过对图像的处理，利用技术手段对图像的质量进行改善，还可以获得图像中所包含的一些特定区域的基本信息，比如形状特征、颜色特征、边界特征等。
特别是针对一些地形相对复杂的区域，在受到气候条件和环境因素的影响，一些航拍图像清晰度不够，不能反映出该区域的实际情况，因此往往需要人工进行补测，所获得的数据既缺乏准确性，又给测量人员增加了工作的难度。
为了能利用现有的航片,降低外业工作人员不必要的工作强度和难度,同时又可以生产出合格的产品,对航片进行图像处理是很必要的。
1 图像处理的基本概念
图像处理可以分为模拟图像处理和数字图像处理。
我们这里主要是研究数字图像处理。
所谓的数字图像处理,就是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行系列操作,从而获得某种预期结果的技术。
图像处理最早出现于20世纪50年代,当时的电子计算机已经发展到一定水平,人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。
数字图像处理作为一门学科大约形成于20世纪60年代初期。
早期的图像处理的目的是改善图像的质量,它以人为对象,以改善人的视觉效果为目的。
图像处理中,输入的是质量低的图像,输出的是改善质量后的图像,常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。
2 图像处理的主要内容
1)图像变换:由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大。
因此,往往采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的
处理转换为变换域处理,不仅可减少计算量,而且可获得更有效的处理。
它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
2)图像编码压缩:圖像编码压缩技术可减少描述图像的数据量(即比特数),以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。
编码是压缩技术中最重要的方法,它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。
在航片的处理中一般不用,因为这样会让航片丢掉很多有用的信息。
3)图像增强和复原:图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量,如去除噪声,提高图像的清晰度等。
图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分。
如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显;如强化低频分量可减少图像中噪声影响。
图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解,一般讲应根据降质过程建立/降质模型0,再采用某种滤波方法,恢复或重建原来的图像。
在航片测图时是图像处理中应用比较多的一个内容。
4)图像分割:图像分割是数字图像处理中的关键技术之一。
图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来,其有意义的特征有图像中的边缘、区域等,这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。
5)图像描述:图像描述是图像识别和理解的必要前提。
作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性,一般图像的描述方法采用二维形状描述,它有边界描述和区域描述两类方法。
6)图像分类(识别):图像分类(识别)属于模式识别的范畴,其主要内容是图像经过某些预处理(增强、复原、压缩)后,进行图像分割和特征提取,从而进行判决分类。
图像分类常采用经典的模式识别方法,有统计模式分类和句法(结构)模式分类。
3 图像处理中的部分内容在实际工程中的应用
一般在获取航片信息的过程中,由于多种因素的影响,导致航片质量有所退化。
如果在航测数字化成图之前,以保存图像的真实信息为原则,同时采用一系列技术改善图像的视觉效果,提
高图像的清晰度,设法有效突出便于人机分析和处理我们感兴趣的信息,以提高图像的使用价值。
所以在实际航片数字成图工程中,我们一般就航片进行图像的增强和复原。
3.1 图像增强
1)灰度级校正。
在成像过程中,因光照强弱、感光部件灵敏度、光学系统不均匀性、元器件特性不稳定等,造成的图像亮度分布不均匀,某些部分亮,某些部分暗的情况。
灰度级校正就是对图像采集系统中的图像像素进行修正,使整幅图像成像均匀。
令理想输入系统输出的图像f(i,j),实际获得的降质图像为g(i,j),则有:
g(i,j)=e(i,j)f(i,j)。
其中,e(i,j)为降质函数或观测系统的灰度失真系数。
显然只要知道e(i,j),就可以求出不失真图像f(i,j)。
2)直方图修正法。
灰度直方图反映了数字图像中每一灰度级与其出现像素频率间的其他统计关系。
它能描述该图像的概貌,为对图像进一步处理提供了重要依据。
大多数图像由于其灰度分布集中在较狭小的区间,引起图像细节不够清晰,采用直方图修整后可使图像的灰度间距拉开或使灰度分布均匀,从而增大反差,使图像细节清晰,达到增强的目的。
利用直方图修正法进行图像增强的主要困难在于如何构成有意义的直方图。
在数字图像处理中,经常用到直方图匹配的增强处理,使一幅与另一幅相邻图像的色调保持一致。
消除因成像条件不同造成的不利影响,做到无缝拼接。
3)图像的空间域锐化。
对图像的判读或识别中常需要突出边缘和轮廓信息。
图像锐化的目的就是增强图像的边缘或轮廓。
图像锐化法最常用的是梯度法。
3.2 图像的复原与重建
1)退化。
图像在形成、传输和记录中,由于成像系统、传输介质和设备的不完善,而使得图像的质量下降,这一现象就称为图像退化。
图像退化的典型表现为图像模糊、失真、有噪声等等。
某省山区所成的航片就有这样的退化现象。
所以我们就要进行图像的复原,就是尽可能的恢复退化图像的本来面目,一般是沿图像退化的逆过程恢复图像。
图像复原的一般过程为:分析退化原因→建立退化模型→反向推演→恢复图像。
退化的数学模型:
g(x,y)=f(x,y)@h(x,y)+n(x,y)。
其中,g(x,y)为劣化(被观测到)的图像;f(x,y)为理想的、没有退化的图像;h(x,y)为点扩散函数;n(x,y)为噪声图像。
图像退化过程的模型:
n(x,y)↓
f(x,y) →[h(x,y)] →·→g(x,y)
2)图像重建。
一般指由一个物体的多个轴向投影图重建目标图像的技术就是图像重建。
通过投影重建可以直接看到原来被投影物体某种特性的空间分布。
4 结束语
图像处理的应用相当广泛,图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就,属于这些领域的有航空航天、生物医学工程、工业检测、机器人视觉、公安司法、军事制导、文化艺术等,使图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。
随着计算机技术和人工智能、思维科学研究的迅速发展,数字图像处理向更高、更深层次发展。
人们已开始研究如何用计算机系统解释图像,实现类似人类视觉系统理解外部世界,这被称为图像理解或计算机视觉。
很多国家,特别是发达国家投入更多的人力、物力到这项研究中,取得了不少重要的研究成果。
图像处理虽然在理论方法研究上已取得不小的进展,但它本身是一个比较难的研究领域,存在不少困难,因人类本身对自己的视觉过程还了解甚少,因此计算机视觉是一个有待人们进一步探索的新领域。
参考文献:
[1] 贾永红.数字图像处理[M].武汉:武汉大学出版社,2003.9.
[2] 王润生.图像理解[M].长沙:国防科技大学出版社,1995.
[3] 容观澳.计算机图像处理[M].北京:清华大学出版社,2000.。
